【文章內(nèi)容簡介】 用戶隨身攜帶紅外遙控器，不太方便，容易受到環(huán)境的影響。相對成本也高，不利于普及。 方案二： HC06 藍(lán)牙模塊。現(xiàn)在，人們都有手機，且手機的功能也很完善，在手機上安裝一個藍(lán)牙串口助手軟件，就可以通過手機發(fā)送信號，經(jīng)過 HC06藍(lán)牙模塊接收傳到單片機處理后，控制 LED 燈以及冰箱，操作簡單、方便。 方案選擇：采用方案二，該性能穩(wěn)定，可以保證穩(wěn)定通信。 系統(tǒng)組成 該系統(tǒng)由 STC89C52 單片機、電源模塊、 LCD1602 液晶顯示屏、 HC06 藍(lán)牙模塊、一部安卓系統(tǒng)手機構(gòu)成和若干基本元器件構(gòu)成。系統(tǒng)組成框圖如圖 4所示。 L C D 1 6 0 2 液晶 顯 示藍(lán) 牙 模 塊S T C 8 9 C 5 2單 片機 控制 電路安 卓干 電 池 供 電 圖 4 系統(tǒng)組成框圖 10 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計 控制電路模塊 STC89C52 單片機結(jié)構(gòu)和原理 STC89C52 單片機引腳圖如圖 5 所示。 12 01 91 81 71 61 51 41 31 21 11 0987654322 52 62 72 82 93 02 12 22 32 43 53 63 73 83 94 03 13 23 33 4T 2 / P 1 . 0T 2 E X / P 1 . 1P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 7 / A 1 5P 1 . 4P 1 . 3P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 2R X D / P 3 . 0R S TT X D / P 3 . 1I N T 0 / P 3 . 2P 1 . 7I N T 1 / P 3 . 3W R / P 3 . 6R D / P 3 . 7T 1 / P 3 . 5T 0 / P 3 . 4V S SX T A L 1X T A L 2P 2 . 0 / A 8P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 1 / A 9P S E NA L E / P R O GP 0 . 3 A D 3P 0 . 2 A D 2P 0 . 4 A D 4P 0 . 5 A D 5P 0 . 1 A D 1E AP 0 . 7 A D 7P 0 . 6 A D 6P 0 . 0 A D 0V C CS T C 8 9 C 5 2 圖 5 STC89C52 單片機引腳圖 在通信控制電路模 塊中最重要的器件就是單片機，它是該系統(tǒng)的核心部分，也是智能燈光與冰箱控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行的前提，該系統(tǒng)中用的是 STC89C52 單片機。 STC89C52 單片機是 CMOS8 位微控制器，功耗低的同時又有著較高的性能，擁有 8K 在系統(tǒng)可編程 FLASH 存儲器?？蓸?gòu)成單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)， 縮小系統(tǒng)體積，增加系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)的成本。當(dāng)程序小于 4K 時，四個 I/O 口全部提供給用戶。 STC89C52 使用的是經(jīng)典 MCS51 內(nèi)核， 在指令系統(tǒng)和引腳上完全與 51 單片機兼容，完全代替?zhèn)鹘y(tǒng) 51 單片機的同時，還使系統(tǒng)的功能多樣化，打破了許 多傳統(tǒng) 51 單片機的局限性。 STC89C52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8K 字節(jié) FLASH， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O口線，看門狗定時器， 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器，內(nèi)置 4KB EEPROM,MAX810復(fù)位電路， 4 個外部中斷，一個 7 向量 4 級中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng) 51 的 5 向量 2 11 級中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另 STC89C52 可降至 0HZ 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件，可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、 定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 在 掉電保護 模式 下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止 ，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止 [3]。最高運作頻率 35MHz， 6T/12T 可選。 STC89C52 引腳介紹： (1)主電源引腳（ 2 根） VCC(Pin40)：電源輸入，接入＋ 5V 電源。 GND(Pin20)：接入地線。 (2)接晶振引腳（ 2 根） XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端。 XTAL2(Pin18)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端。 (3)控制引腳（ 4 根） RST/VPP(Pin9)： 復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個機器周期的高電平將使單片機復(fù)位。 ALE/PROG(Pin30)： 地址鎖存允許信 號。 PSEN(Pin29)： 外部存儲器讀選通信號。 EA/VPP(Pin31)： 程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。 (4)編程輸入 /輸出引腳（ 32 根） STC89C52 單片機有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別位 P0、 P P P3 口，每個口有 8 位（ 8 根引腳），共 32 根。 時鐘電路 STC89C52 單片機內(nèi)部設(shè)有一個反向放大器所構(gòu)成的振蕩器，如果該模塊要正常工作就必須有一個外部的時鐘源，而這 個時鐘源一般由外部晶振電路來提供，在電路中晶振和電容都需要靠近振蕩器的反相放大器的輸出端和引腳的驅(qū)動端 [4]。振蕩電路如圖 6 所示。 12 C 2C 33 0 P3 0 P12X1 2 M1X 1X 2 G N D 圖 6 振蕩電路 復(fù)位電路 復(fù)位電路，換言之復(fù)位就是通過某種方式，使單片機內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作。 STC89C52 單片機的復(fù)位能夠通過外部復(fù)位電路來實現(xiàn)，在時鐘電路工作以后，在 RST 端持續(xù)給出的 24 個振蕩周期的高電平就可完成復(fù)位操作[5]。復(fù)位電路如圖 7 所示。 G N DR 61 0 KS 2R E S E TC A P 22 2 U FV C C 圖 7 復(fù)位電路 HC06藍(lán)牙模塊 HC06藍(lán)牙模塊 工作原理 藍(lán)牙模塊，又稱為藍(lán)牙內(nèi)嵌模塊、藍(lán)牙模組，從手機發(fā)送的信息首先傳送到藍(lán)牙模塊，藍(lán)牙模塊接通電源后，指示燈就會亮起來，接受到消息后會傳送到單片機處理。然后單片機處理指令，操作三個 LED 燈的照明以及冰箱的溫度情況。在藍(lán)牙串口通信助手模塊中的模塊分布，分別是燈的亮度的增強和減弱、設(shè)置定時和啟動。冰箱的溫度設(shè)置和啟動。這些功能均可在現(xiàn)實生活中體現(xiàn)出來，如看 電視時不需要太強的光就可把燈的亮度調(diào)暗一點，這個功能就比普通的照明燈方便很多，再來討論一下定時和開關(guān)燈的功能，如嬰兒房，小孩怕黑， 13 可以在他剛睡的時候設(shè)置燈的照明時間，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的時間后，燈就自動關(guān)閉，比較方便也比較人性化。而冰箱的智能化控制體現(xiàn)在不用走到冰箱跟前，就可以設(shè)置冰箱的溫度，可以減少人的工作量，這也是目前智能家居受歡迎的一大原因。 藍(lán)牙模塊的具體操作步驟如下： (1)首先需要給設(shè)備的藍(lán)牙上電 給 HC06 上電之后， HC06 的指示燈會不停地閃爍，這個時候就標(biāo)志著準(zhǔn)備與設(shè)備進行連接。 (2)手機藍(lán)牙 串口助手與設(shè)備的藍(lán)牙進行配對 一般 HC06 模塊的默認(rèn)名稱就是 HC06，默認(rèn)配對密碼是 1234 (3)在使用藍(lán)牙模塊之前需要進行波特率的設(shè)置 找到有線串口線對應(yīng)的端口，將波特率設(shè)置為與 HC06 波特率一致（默認(rèn)為 9600）， 8 位數(shù)據(jù)位， 1 位結(jié)束位，無奇偶校驗，然后打開串口 (4)將設(shè)備與手機藍(lán)牙串口助手進行連接 這時，可以在手機藍(lán)牙串口助手中選擇附近已開啟藍(lán)牙的設(shè)備，根據(jù)設(shè)備的名稱進行連接。 HC06藍(lán)牙模塊 工作參數(shù) (1)輸入電壓 :,禁止超過 7V。 (2)引出 4 個腳 :VCC/GND/RXD/TXD。 (3)該模塊帶有狀態(tài)指示燈 ,藍(lán)牙未配對成功時 ,LED 一直閃爍 。配對成功后 ,LED 常亮。 (4)板載 穩(wěn)壓芯片 ,輸入電壓直流 ； 未配對時 ,電流不超過40mA(因 LED 燈閃爍 ,電流處于變化狀態(tài) )。配對成功后 ,電流大約 4mA 。 (5)接口電平 ,可以直接連接各種單片 ,5V單片機也可以直接連接。直接連接單片機串口 ,不能經(jīng)過 MAX232 芯片。 (6)一般情況在空曠地帶有效傳輸距離為 10 米 ,正常空間下為 8 米，超過10 米也有可能成功 ,但是不保證連 接質(zhì)量。 (7)該模塊為從機 ,可以和大多數(shù)帶藍(lán)牙功能的電腦和手機等智能終端完成智能配對。 14 (8)帶透明熱縮管保護 [6]。 HC06藍(lán)牙模塊連接方式 該系統(tǒng)中的 HC06 藍(lán)牙模塊由四部分組成，具體各個部分的功能介紹如下： ① VCC:接電源正極。 ② GND:接電源負(fù)極。 ③ RXD:接收端 ,用于接收從其它設(shè)備發(fā)來的數(shù)據(jù) 。正常情況接其它設(shè)備的發(fā)送端 TXD（單片機 P30 口）。 ④ TXD:發(fā)送端 ,用于將數(shù)據(jù)發(fā)送給其它設(shè)備 。正常情況接其它設(shè)備的接收端 RXD（單片機 P31 口）。與單片機連接圖如圖 8 所示。 G N DV C C3R X DT X D4 P 5P 3 0P 3 1 圖 8 藍(lán)牙接口圖 LCD1602 液晶顯示模塊 LCD1602 液晶管腳 管腳介紹： 管腳 1： GND 為電源地 。 管腳 2： VCC 接 5V 電源正極 。 管腳 3： V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K的電位器調(diào)整對比度）。 管腳 4： RS 為寄存器選擇，高電平 1 時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時選擇指令寄存器。 管腳 5： RW 為讀寫信號線，高 電平 (1)時進行讀操作，低電平 (0)時進行寫操作。 管腳 6： E(或 EN)端為使能 (enable)端 ,高電平 (1)時讀取信息，負(fù)跳變時執(zhí)行指令。 15 管腳 7～ 14： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。 管腳 15～ 16：空腳或背燈電源。 15 腳背光正極 ， 16 腳背光負(fù)極。 LCD1602 液晶工作原理 LCD1602 液晶顯示屏 顯示的內(nèi)容 是兩行 字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字） ，每行 16 個 。它是點 陣 型液晶模塊 ，特意 用來顯示字母、數(shù)字、符號等 。 它由 些許 5X7 或者 5X11 等點陣字符位組成，每個點陣字符位都 能 顯示一個字符，每位之 間有一個點距的 距離 ，每行之間也有 行間隔 ，起到了字符間距和行間距的作用 。 LCD1602 液晶 顯示屏是提供字母、數(shù)字、符號等顯示的點陣式 LCD，現(xiàn)在常用的模塊為 161， 162， 202 和 402 行。 LCD1602 液晶顯示屏能夠進行 2行 16 個字符的顯示，有 D0 D7， 8 位數(shù)據(jù)總線及三個控制端口 RS， R/ W， EN，工作電壓為 5 V，對比度和背光調(diào)節(jié)兩個功能字符 [13]。它還由很多個點陣字符位組成，例如 5X7 或 5X11 等，每個點陣字符位進行一個字符的顯示。每位之間有一個點距的間隔起到了字符間距的作用， 每行之間也有間隔起到了行間距的作用，所以不能進行圖形的顯示?？梢詫︼@式屏的亮暗程度進行調(diào)節(jié)，用戶可以清楚的看到上面的 16 個字符。 LCD1602 連接方式 LCD1602 液晶顯示屏通過排針和排阻與單片機相連，上電后，從單片機發(fā)出的控制指令傳到顯示器，讓 LCD1602 液晶顯示屏 顯示當(dāng)前電燈的信息狀態(tài)。用 STC89C52 的 P0 口作為數(shù)據(jù)線，用 、 、 分別作為 LCD1602 液晶顯示屏 的 E、 R/W、 RS。其中 E 是下降沿觸發(fā)的片選信號， R/W 是讀寫信號，RS 是寄存器選擇信號。顯示電路圖如 圖 9 所示。 16 G N D1234567891 01 11 21 31 41 51 6G N DV C CV 0R SR / WED B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7B G V C CB G G N D V C C V C CR 2 2 K G N DLCD 1602R SR WEP 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 0 5P 0 6P 0 7P 2 4 圖 9 顯示電路 電源模塊 該系統(tǒng)電源模塊電路主要包括 5V 穩(wěn)壓輸出電路， 5V 轉(zhuǎn) 的穩(wěn)壓電路，電源濾波電路和電源輸出指示電路。電源模塊中 9V 轉(zhuǎn)直流 5V 電壓部分電路圖如圖 10 所示。 J 1P H O N E J A C K 2P O W E RS W124635+C 02 2 0 u F1U 1