【文章內(nèi)容簡介】 3級加密位低功耗空閑和掉電模式軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能STC89C52引腳介紹a）主電源引腳（2根）VCC（Pin40）：電源輸入，接+5V電源GND（Pin20）：接地線b）外接晶振引腳（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c）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。d）可編程輸入/輸出引腳（32根）STC89C52單片機有4組8位的可編程I/O口，分別為P0、PPP3口，每個口有8位（8根引腳），共32根。P0口（Pin39Pin32）：8位雙向I/O口線，P1口（Pin1Pin8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，P2口（Pin21Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，P3口（Pin10Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線， 數(shù)據(jù)通信模塊 GSM模塊MZ28[11]GSM模塊是繼GSM手機外又一種非常重要的GSM移動通信系統(tǒng)的終端設(shè)備。它是傳統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器與GSM無線移動通信系統(tǒng)相結(jié)合的一種數(shù)據(jù)終端設(shè)備。它的出現(xiàn)給GSM的發(fā)展注入了新的活力，改變了傳統(tǒng)的以話音為主的通信手段，打開了GSM網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用的大門。本溫度監(jiān)測儀使用中興通訊推出的GSM無線雙頻調(diào)制解調(diào)器MZ28，它主要為語音傳輸、短消息發(fā)送和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供無線接口。MZ28集成了完整的GSM電路和接口。圖27為MZ28的功能框圖，主要的組成部分有:GSM基帶處理器(包括模擬基帶和數(shù)字基帶)、GSM射頻電路、存儲器、SIM卡、電源和功率控制電路、系統(tǒng)連接器。通過SMB插座可外接天線，通過系統(tǒng)連接器可連接外部電源、外接SIM卡、串行接口、音頻接口。在圖27中，虛線內(nèi)部為MZ28主板的各個組成單元，虛線之外為外部接口。MZ28主板完成了GSM的所有功能，此外主板還有兩個外部接口:20引腳的系統(tǒng)連接器和SMB插座。系統(tǒng)連接器是MZ28與應(yīng)用系統(tǒng)的連接接口，主要提供外部電源、RS232串口、外接SIM和音頻接口。MZ28系統(tǒng)連接器采用20腳的扁平插座，通過扁平電纜接至系統(tǒng)開發(fā)板或用戶的應(yīng)用系統(tǒng)中。MZ28可以作為無線引擎，嵌入到用戶自己的產(chǎn)品當(dāng)中，用戶可以用單片機或其他CPU的UART口，使用相應(yīng)的AT命令，對模塊進(jìn)行控制，達(dá)到使其產(chǎn)品可以輕松進(jìn)入GSM網(wǎng)絡(luò)的目的。 GSM模塊接口電路MZ28使用外部直流電源供電，供電電壓范圍為:。為保證模塊正常工作，直流電源應(yīng)有2A的峰值電流輸出能力。用戶在使用模塊時應(yīng)在靠近模塊電源的輸入端加一大的濾波電容，推薦1000uF以上，以保證模塊的供電電壓有較小的紋波。當(dāng)用戶在使用模塊的過程中，出現(xiàn)下列現(xiàn)象:呼叫不成功，呼叫時自動關(guān)機，不能讀取SIM卡中的內(nèi)容，無法收到呼叫信號時，通常是由于供電電壓和供電電流偏小造成的，這是可適當(dāng)提高供電電壓和允許輸出的最大電流，使其達(dá)到模塊正常工作所需要的額定值，以避免出現(xiàn)上述現(xiàn)象。MZ28模塊通過一個20腳的連接器提供同外部相連的接口，使用此接口可以同PC機進(jìn)行RS232通訊，完成程序下載和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等功能，并且完成對MZ28的供電。下表中定義了接口引線的物理意義。表22 系統(tǒng)連接器引腳分配表序號名 稱輸入/輸出描 述1VBAT輸入電源＋2VBAT輸入電源＋3VBAT輸入電源＋4RESET輸入復(fù)位信號5LED2輸出服務(wù)指示燈驅(qū)動6RING_EXT輸出振鈴信號7RTS_EXT輸出請求發(fā)送8RXD_EXT輸入串行數(shù)據(jù)接收端9TXD_EXT輸出串行數(shù)據(jù)發(fā)送端10AGND地模擬地11CTS_EXT輸入清除發(fā)送12VR2B_EXT輸出數(shù)字電源VR2B，＋13AUXI_EXT輸入音頻輔助通道輸入14AUXOP_EXT輸出音頻輔助通道輸出，負(fù)載阻抗要求為32Ω15SIMCLK_EXT輸出SIM卡接口－時鐘16SIMRST_EXT輸出SIM卡接口－復(fù)位17SIMI/O_EXT輸入/輸出SIM卡接口－數(shù)據(jù)18GND地19GND地20GND地下面對各管腳的定義加以說明：（1）第1，2，3和18，19，20引腳分別為電源+和地，電源+～，且應(yīng)有2A的峰值電流輸出能力。（2）第7，8，9，11引腳提供與外部串口的接口，工作電平為TTL電平。如外接控制器為單片機，則該接口可直接與單片機對應(yīng)的管腳相連。如與PC機的串口相連則可使用電纜附件，經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換后與PC機相連。（3）第10，13，14引腳提供外部音頻接口，如使用數(shù)據(jù)板附件則可直接使用其提供的耳機插座，插入手機專用耳機后可實現(xiàn)語音通話功能。（4）第15，16，17引腳提供外置SIM卡接口，用戶如在使用內(nèi)部SIM卡接口時感覺不方便，則可使用該接口，把SIM卡座放在模塊外的合適位置。（5）。（6）第4引腳RESET用于給模塊復(fù)位。具體過程為：首先給模塊的電源端加上額定的直流電壓，然后用戶的外部電路給RESET引腳一個3V高電平信號，該信號必須維持1秒以上，MZ28模塊開機。開機后，RESET引腳應(yīng)維持高電平。如果希望在開機后進(jìn)行復(fù)位，應(yīng)該先給RESET引腳一個1秒鐘以上的低電平信號，然后再給一個3V高電平信號，該信號必須維持1秒以上。也可以將RESET引腳和VBAT引腳連接在一起，實現(xiàn)上電復(fù)位。圖29是MZ28的開機時序圖。（7）第5引腳為模塊工作狀態(tài)指示燈的控制信號。（8）第6引腳為來電或短信息到達(dá)時的硬件指示信號。當(dāng)有來電時，該引腳輸出如下波形：低電平持續(xù)1秒，高電平持續(xù)4秒。當(dāng)有短消息到達(dá)時，輸出如下波形：僅低電平持續(xù)1秒。圖210是來電或短信息到達(dá)時的硬件指示波形圖。 人機對話模塊人機對話模塊是單片機應(yīng)用系統(tǒng)中人機之間信息交流的主要通道，是為用戶對應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行有效干預(yù)（如啟動、參數(shù)設(shè)置等）及了解應(yīng)用系統(tǒng)運行狀態(tài)所設(shè)置的功能模塊之一。本課題研制的溫度監(jiān)測儀利用鍵盤輸入數(shù)據(jù)或命令，實現(xiàn)某種測量功能，同時，還通過液晶顯示將儀器測量的溫度數(shù)據(jù)及時顯示出來，以方便數(shù)據(jù)的分析、比較，且使儀器的操作更加方便直觀。 鍵盤接口電路鍵盤是計算機不可缺少的輸入設(shè)備，是一組按鈕式開關(guān)的集合，是實現(xiàn)人機對話的紐帶。在智能儀器中，常采用軟件來識別按鍵，所以在鍵盤的設(shè)計中應(yīng)同時從硬件和軟件兩方面加以考慮。本溫度監(jiān)測儀的鍵數(shù)較少，采用獨立連接式鍵盤組織，每個鍵相互獨立，各自接通一條輸入數(shù)據(jù)線，如圖211所示為鍵盤接口電路，在該電路中，按鍵輸入采用低電平有效，上拉電阻保證了按鍵斷開時，I/O口線有確定的高電平。鍵盤接口電路是通過STC89C52芯片不斷檢測中斷口是否有脈沖沿進(jìn)入來確定是否有鍵按下，以及按了哪個鍵的。當(dāng)任意一個鍵被按下時，與STC89C52芯片中斷引腳連接的線路將從高電平下拉為低電平，從而形成一個下降沿脈沖，STC89C52芯片就是根據(jù)這個脈沖來判斷是否有鍵按下，并根據(jù)低電平管腳來判斷究竟是按了哪個鍵的。圖211 鍵盤接口電路鍵盤實質(zhì)上是一組按鍵開關(guān)的集合，都利用了機械觸電的閉合、斷開作用。一個電壓信號通過機械觸點的閉合、斷開過程如圖212所示。按鍵在閉合及斷開均伴隨有一連串的抖動，抖動的時間長短由按鍵的機械特性決定，一般為510ms[12]。按鍵穩(wěn)定閉合期的長短，則由操作人員的按鍵動作所決定，一般為十分之幾秒到幾秒。鍵的閉合與否，反應(yīng)在電壓上就是呈現(xiàn)高電平還是低電平，如果高電平表示按鍵斷開，那低電平則表示閉合，通過電平高低狀態(tài)的檢測，可以確認(rèn)按鍵按下與否。為了確保CPU對一次按鍵動作只確認(rèn)一次，必須消除抖動的影響。圖212 按鍵抖動波形示意圖通常有硬件、軟件兩種消除抖動的方法。硬件消除抖動法需要增加電子元件，電路復(fù)雜，特別是按鍵較多時，實現(xiàn)起來有困難。而用軟件消除抖動法，不需要增加電子元件，只要編寫一段延時程序，就可以達(dá)到消除抖動的目的，在軟件消除抖動的方法中，若CPU檢測到有鍵按下時，先執(zhí)行一段延時程序后再檢測此按鍵，若仍為按下狀態(tài)，則CPU認(rèn)為該鍵確實按下。同樣當(dāng)鍵從按下到再次松開時，若CPU檢測到有鍵松開，并在延時一段時間后仍檢測到鍵在松開狀態(tài)，則認(rèn)為鍵確實松開，這樣就消除了抖動的影響，實現(xiàn)了軟件消除抖動的目的。圖213所示為軟件消除抖動判別程序的流程圖。[13]調(diào)用延時子程序開始讀鍵盤狀態(tài)有鍵按下否？確定鍵是否按下調(diào)用延時程序鍵按下有效否？NNYN結(jié)束按鍵事件處理一次按鍵完成N鍵值處理鍵釋放否？確定鍵是否釋放鍵釋放有效否？YYY圖213 軟件消除抖動流程圖 顯示接口電路在單片機系統(tǒng)中，最常用的顯示器有：發(fā)光二極管，簡稱LED（Light Emitting Diode）；液晶顯示器，簡稱LCD。熒光管顯示器，簡稱VFD（Vacuum Fluorescents Display）。本系統(tǒng)采用通用LCD1602液晶顯示模塊。液晶是一種介于液體與固體之間的熱力學(xué)中間穩(wěn)定相。它的特點是能夠在一定的溫度范圍內(nèi)既保持有液體的流動性和連續(xù)性，又具有晶體的各向異性。它的分子呈長棒形，長與寬之比比較大，分子不能彎曲，是一個剛性體，中心一般具有一個橋鏈，分子兩頭都具有極性。正是由于