【文章內(nèi)容簡介】 就是說,即使B點的電壓波形是抖動的,但經(jīng)雙穩(wěn)態(tài)電路之后,其輸出為正規(guī)的矩形波。這一點通過分析RS觸發(fā)器的工作過程很容易得到驗證。(2) 軟件消抖：如果按鍵較多,常用軟件方法去抖,即檢測出鍵閉合后執(zhí)行一個延時程序,產(chǎn)生5ms～10ms的延時,讓前沿抖動消失后再一次檢測鍵的狀態(tài),如果仍保持閉合狀態(tài)電平,則確認(rèn)為真正有鍵按下。當(dāng)檢測到按鍵釋放后,也要給5ms～10ms的延時,待后沿抖動消失后才能轉(zhuǎn)入該鍵的處理程序。 下面介紹兩種常見的鍵盤電路及其程序。(1)獨立式鍵盤。獨立式鍵盤中，每個按鍵的都占用一個I/O口線，每個按鍵電路相對獨立，如圖37所示，I/O口通過按鍵與地連接。在讀取I/O口無內(nèi)部上拉電阻需要加上拉電阻，STC89C52的P0口就沒有上拉電阻，獨立式鍵盤接此口時必須外接上拉電阻。(2)行列式鍵盤。獨立式鍵盤只適合按鍵少的場合，否則占用的端口太多。按鍵較多時，常采用行列式鍵盤電路。但行列式鍵盤的管理程序較復(fù)雜，需要采用鍵盤掃描技術(shù)，常用的鍵盤掃描方式有：掃描法、反轉(zhuǎn)法、狀態(tài)矩陣法等。I/O端線分為行線和列線，按鍵跨接在行線和列線上，按鍵按下時，行線與列線發(fā)生短路。其特點是：占用I/O端線比較少，但是軟件的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，適用于按鍵較多的場合，圖38是一個44行列式鍵盤電路，可得到16個按鍵。圖37 獨立式鍵盤圖38 44行列式鍵盤 顯示模塊顯示模塊采用1602液晶顯示。所謂1602是指顯示的內(nèi)容為16*2,即可以顯示兩行，每行16個字符。目前市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。常見的1602顯示硬件電路接線圖如圖39所示[13]。圖39 1602顯示硬件電路接線圖字符型LCD1602通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光控制線、電源線VCC(15腳)和地線GND(16腳)，其控制原理與14腳的LCD完全一樣，引腳定義如表31所示.表31 1602引腳定義表表32 中文字符碼與字字符字模關(guān)系對照表1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM)已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，如下表32所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。其中文字符碼與字字符字模關(guān)系對照表如表32所示[7]。表32中的字符代碼與我們PC中的字符代碼是基本一致的。因此我們在向DDRAM寫C51字符代碼程序時甚至可以直接用P1＝39。A39。這樣的方法。PC在編譯時就把“A”先轉(zhuǎn)為41H代碼了。 基本操作時序： 讀狀態(tài) 輸入：RS=L，RW=H，E=H 輸出：DB0～DB7=狀態(tài)字 寫指令 輸入：RS=L，RW=L，E=下降沿脈沖，DB0～DB7=指令碼 輸出：無 讀數(shù)據(jù) 輸入：RS=H，RW=H，E=H 輸出：DB0～DB7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入：RS=H，RW=L，E=下降沿脈沖，DB0～DB7=數(shù)據(jù) 輸出：無 GSM模塊目前， 國內(nèi)已經(jīng)開始使用的GSM模塊有很多，而且這些模塊的功能、用法差別不大。本設(shè)計采用的是西門子TC35系列的TC35i。其中西門子的TC35系列模塊性價比很高，并且已經(jīng)有國內(nèi)的無線電設(shè)備入網(wǎng)證。所以本設(shè)計選用的是西門子TC35系列的TC35i。這種無線模塊功能上與TC35兼容，設(shè)計緊湊，大大縮小了用戶產(chǎn)品的體積。TC35i如圖310所示[1417]。圖310 TC35i(1) TC35i介紹TC35i是西門子最新推出的無線通信模塊，功能與TC35兼容，設(shè)計緊湊。TC35i與GSM 2／2+兼容，雙頻(GSM900/GSMl800)工作，帶有RS232數(shù)據(jù)口。符合ETSI標(biāo)準(zhǔn)GSM0707和GSM0705，且易于升級為GPRS模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的AT命令接口，為數(shù)據(jù)、語音和短消息提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的應(yīng)用開發(fā)及設(shè)計。TC35i有40個引腳，通過ZIF連接器引出。這些引腳可劃分為5類，即電源、數(shù)據(jù)輸入／輸出、SIM卡、音頻接口和控制。1～14引腳為電源部分，其中l(wèi)～5引腳為電源電壓輸入端VBATT+6～10引腳為電源地GND，ll～12引腳為充電端，13引腳為對外輸出電壓(供外部電路使用)，14引腳ACCU／TEMP接負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻；24～29引腳為SIM卡連接端；33～40引腳為語音接口用來接電話手柄。131和32引腳為控制部分，15引腳為啟動線IGT(Ignition)。當(dāng)TC35i通電后必須給IGT一個大于100 mV的低電平，模塊才能啟動。30引腳為RTC back up；31引腳為掉電控制；32引腳為SYNC，16～23引腳為數(shù)據(jù)輸入／輸出端。電源電路分為充電電池和穩(wěn)壓電源模塊兩部分。 V 工作電壓．同時產(chǎn)生MAX232所需要的高電平：三端電源模塊LM7806將外部12 V直流電源轉(zhuǎn)換為6 v．連接至ZIF連接器的112引腳。在充電模式下可為TC35i提供6V／500。mA的充電電源。啟動電路由漏極開路三極管和上電復(fù)位電路組成。模塊上電10ms后(電池電壓須大于3 V)，為使之正常工作，必須在15引腳(IGT)施加低電平信號，至少保持100 ms且該信號下降沿時間小于1ms，啟動后15引腳應(yīng)保持高電平。數(shù)據(jù)通信電路主要實現(xiàn)短消息收發(fā)、與PC機通信、軟件控制等功能。TC35i的數(shù)據(jù)接口采用串行異步收發(fā)，符合RS232接口電路標(biāo)準(zhǔn)。工作在CMOS電平( V)。數(shù)據(jù)通信電路以MAX232為核心實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換及串口通信。(2) 模塊中與SMS有關(guān)的GSM AT指令介紹GSM 引擎模塊提供的命令符合GSM07．05和GSM07．07規(guī)范 GSM07．07中定義的AT Command接口。提供了一種移動平臺與數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的通用接口：GSM07．05對短消息作了詳細(xì)的規(guī)定。在短消息模塊收到網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的短消息時，能夠通過串口發(fā)送指示信息，數(shù)據(jù)終端設(shè)備可以向GSM模塊發(fā)送各種命令。與SMS相關(guān)的若干GSM AT指令如表33所示。表33 與SMS相關(guān)的若干GSM AT指令表(3) PDU編碼規(guī)則目前，發(fā)送短消息常用Text和PDU(Protocol DataUnit，協(xié)議數(shù)據(jù)單元)模式。使用Text模式收發(fā)短信代碼簡單，實現(xiàn)起來十分容易，但最大的缺點是不能收發(fā)中文短信：而PDU模式不僅支持中文短信，也能發(fā)送英文短信。PDU模式收發(fā)短信可以使用3種編碼：7_bit、8_bit和UCS2編碼。7_bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符，8_bit編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息，UCS2編碼用于發(fā)送Unicode字符。一般的PDU編碼由ABCDEFGHIJKLM十三項組成。A：短信息中心地址長度，2位十六進(jìn)制數(shù)(1字節(jié))B：短信息中心號碼類型，2位十六進(jìn)制數(shù)。C：短信息中心號碼，B+C的長度將由A中的數(shù)據(jù)決定。D：文件頭字節(jié)，2位十六進(jìn)制數(shù)。E：信息類型，2位十六進(jìn)制數(shù)。F：被叫號碼長度，2位十六進(jìn)制數(shù)。G：被叫號碼類型，2位十六進(jìn)制數(shù)，取值同B。H：被叫號碼，長度由F中的數(shù)據(jù)決定。I：協(xié)議標(biāo)識，2位十六進(jìn)制數(shù)。J：數(shù)據(jù)編碼方案，2位十六進(jìn)制數(shù)。K：有效期，2位十六進(jìn)制數(shù)。L：用戶數(shù)據(jù)長度，2位十六進(jìn)制數(shù)。M：用戶數(shù)據(jù)，其長度由L中的數(shù)據(jù)決定。J中設(shè)定采用UCS2編碼，這里是中英文的Unicode字符。(4) TC35i與單片機的硬件接口電路TC35i模塊主要由GSM基于處理器、GSM射頻模塊、供電模塊、閃存、ZIF連接器、天線接口六部分組成。通過ZIF連接器與單片機實現(xiàn)電路接口，該接口讀取或發(fā)送TC35i模塊中的數(shù)據(jù)，將是本文論述的重點，也是TC35i應(yīng)用的核心。TC35i與單片機的硬件接口電路如圖311所示。圖311 TC35i與單片機的硬件接口電路 下位機 安防模塊安全問題是全社會共同關(guān)注的一件大事，因此安防是各行業(yè)，尤其是具有潛在危險的高風(fēng)險行業(yè)所必需重視的一項工作。　　一個完善的智能化家居，具有便捷、安全、舒適、高檔的生活環(huán)境，確保每一個住戶的生命財產(chǎn)的安全，是本系統(tǒng)基本的用途，創(chuàng)造一個家居的理想空間是本系統(tǒng)的目的所在。本系統(tǒng)的安防是由下位機安防模塊和各種前端探測器組成。前端探測器可分為門磁、窗戶反射式傳感器、煙霧探測器、煤氣探測器等。當(dāng)有人非法入侵，或家里煤氣泄漏，設(shè)備及線路產(chǎn)生大量煙霧時將會觸發(fā)相應(yīng)的探測器，家庭報警主機會立即將報警信號以手機短信的形式發(fā)送到用戶手機上，以便用戶及時了解和處理緊急事情。 （1）傳感器的選擇：1) 門磁開關(guān)：主要由開關(guān)和磁鐵兩部分組成,。磁鐵部分由對應(yīng)的磁場強度的磁鐵，封裝于塑膠或合計殼體內(nèi)，當(dāng)兩者分開和接近至一定距離后，引起開關(guān)的開斷從而感應(yīng)物體位置的變化。這里選用北京百科博計算機技術(shù)開發(fā)有限公司生產(chǎn)的CK MPS 門磁開關(guān)。2) 窗戶反射式傳感器：將紅外線反射型傳感器安裝在門窗的兩側(cè)或通道的位置，當(dāng)有人進(jìn)入時紅外線反射型傳感器就會檢測出來，給單片機送去高電平，啟動防盜報警系統(tǒng)工作。紅外線反射型傳感器甚至可組成對射的檢測系統(tǒng)，以提高控制范圍。這里選用3）煙霧探測器：煙霧傳感器通常安裝在客廳等家用電器以及布線較密集的場合。一般傳感器頂部為一個防風(fēng)的進(jìn)煙口，后部則帶有不銹鋼滑動觸片，用于與探測器底座連接。探測器內(nèi)部有一個印刷電路板，電路板上的一側(cè)安裝有一個離子腔，其中有Am241的輻射源，電路板上的另一側(cè)安裝有地址截獲、信號處理和系統(tǒng)通信的電路。探測器安裝在探測器底座上時，由系統(tǒng)中的報警控制盤提供電壓和電流給探測器，使探測器處于待命工作狀態(tài)。此時探測器內(nèi)部的輻射源在離子腔內(nèi)部產(chǎn)生電離，自動形成正、負(fù)離子，并產(chǎn)生一個極小的電流和電壓。由于設(shè)備及線路在燃燒前會產(chǎn)生大量煙霧，煙霧粒子經(jīng)探測器的進(jìn)煙口進(jìn)入離子腔后，其中的正、負(fù)離子會吸附在這些煙霧粒子上，造成正常的電流和電壓發(fā)生變化。系統(tǒng)的報警控制盤對探測器內(nèi)部這種電流和電壓的微小變化過程進(jìn)行監(jiān)視，直至達(dá)到一定程度后就會發(fā)出報警信號。這里選用日本生產(chǎn)的模擬量離子感煙探測器NIS05A。4）煤氣探測器：煤氣探測器一般安裝在廚房內(nèi)，其基本工作原理是基于氣敏元件表面氣體的化學(xué)吸附作用與解吸附作用。他們的氣敏素子，使用空氣中電導(dǎo)率低的二氧化錫。當(dāng)存在檢知對象氣體時，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中氣體濃度增加而增大。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。所以本次設(shè)計選用FIGARO公司生產(chǎn)的TGS813傳感器。（2）信號采集放大電路的設(shè)計 由于氣體傳感器采集的電信號一般很小，而且存在共模成分，需要經(jīng)過放大電路放大，而之后方可進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。氣體傳感器輸出的信號幅度很小，存在著不同程度的電磁干擾，因此在本設(shè)計中，放大電路采用儀表放大器AD623，對來自傳感器的信號進(jìn)行精密放大，同時抑制共模成分提高信號質(zhì)量。AD623是一個集成單電源儀表放大器，它能在單電源（+3V到+12V）下提供滿電源幅度的輸出。AD623允許使用單個增益設(shè)置電阻進(jìn)行增益編程，以得到更好的用戶靈活性，且符合8引腳的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)引腳配置。 AD623通過提供極好的隨增益增大而增大的交流共模抑制比（AC CMRR）而保持最小的誤差，且具有較寬的共模輸入范圍，它可以放大具有低于地電平150Mv共模電壓的信號。 AD623的使用特點是：使用一只外接電阻設(shè)置增益G，其中G可達(dá)1000，從而給用戶帶來極大方便，計算公式為G=1+1000KΩ/Rti。AD623的引腳排列為下圖所示。 圖 3 AD623引腳排列（3）A/D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計 從煙霧傳感器和煤氣傳感器輸出的信號為模擬量，該模擬量需要運放后送入A/D轉(zhuǎn)換器。本系統(tǒng)運放采用AD623儀用放大器實現(xiàn)，運放后的信號送入A/D轉(zhuǎn)換器。在本系統(tǒng)中，采用德州儀器公司（TI）的新型模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC2543，作為A/D轉(zhuǎn)換器。 TLC2543具有12位的分辨率，使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成AD轉(zhuǎn)換過程。提供的最大采樣率為66KSPS，供電電路僅需1mA。它除具有高速的轉(zhuǎn)換器和通用的控制能力外，還具有靈活的串行接口。每個器件有三個控制輸入端：片選(CS)、輸入/輸出時鐘（I/O CLK）及地址數(shù)據(jù)輸入端（DATA INPUT）。它還可以通過一個串行的3態(tài)輸出端（DATA OUT）與主處理器或其他外圍的串行口通訊，輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果。通過編程器件的DATA INPUT管腳串行輸入的8位通道/方式控制節(jié)的高4位（MSBs）,可選擇11個模擬輸入通道中的任一個。TLC2543的引腳排列圖如下。 圖3 引腳說明：AIN0AIN10為模擬輸入端。CS為片選信號，由高到低有效，由外部輸入。DATA INPUT為串行數(shù)據(jù)輸入端。DATA OUT為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的三態(tài)串行輸出端。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束端,向外部輸出。CLK為I/O時鐘，由外部輸入。REF+為正基準(zhǔn)電壓端，一般接+5V。REF為負(fù)基準(zhǔn)電壓端，一般接地。VCC為電