【文章內(nèi)容簡介】 啟動電路由開漏極三極管和上電復(fù)位電路組成。模塊上電10ms后(電池電壓須大于3V),為使之正常工作,必須在15腳()加時長至少為100ms的低電平信號,且該信號下降沿時間小于1ms。啟動后,15腳的信號應(yīng)保持高電平。TC35i外圍電路如下圖所示：圖325 TC35i外圍電路 AT指令說明 PDU編碼規(guī)則目前，發(fā)送短消息常用Text和PDU(Protocol Data Unit，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：7bit、8bit和UCS2編碼。7bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符，8bit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。單片機(jī)與TC35i的軟件接口其實就是單片機(jī)通過AT指令控制手機(jī)的控制技術(shù)，首先設(shè)置TC35i模塊的工作模式：AT+CMGF=n，n=0為PDU模式；n=1為文本模式；通常設(shè)置為PDU模式，在這種模式下，能傳送或接受透明數(shù)據(jù)（用戶自定義數(shù)據(jù)）。AT+CMGR=n為讀TC35i模塊短消息數(shù)據(jù)，n為短消息號。AT+CMGL=n為列出TC35i模塊內(nèi)的短消息，n=0是未讀的短消息，n=1位已讀的短消息，n=2位未發(fā)送的短消息，n=3為已發(fā)送的短消息n=4為所有短消息。AT+CMGD=n為刪除TC35i模塊的短消息，n為短消息編號。 RS232串行接口RS232是在任何時候都常用的接口之一。它不僅已經(jīng)被內(nèi)置于每臺PC，而且已被內(nèi)置于從微控制器到主機(jī)的多種類型的電腦和與它們連接的設(shè)備。RS232的最通常得用處是連接到一個Modem，其他擁有RS232接口的設(shè)備包括打印機(jī)，數(shù)據(jù)采集模塊，測試裝置和控制回路。你也可以將RS232用在任何類型得計算機(jī)之間的簡單連接中。RS232是設(shè)計來處理兩臺設(shè)備之間的通信的，距離限制為50到100f，這決定于波特率和電纜類型。因為RS232端口被廣泛應(yīng)用，它的另一個用途是與一個將這個接口轉(zhuǎn)換成另一種類型的適配器相連。例如，一個簡單的回路將一個RS232端口轉(zhuǎn)換成一個RS485端口，這個端口可以和多臺設(shè)備相連并且可以使用更長的導(dǎo)線連線。RS232連接使用非平衡導(dǎo)線。盡管一個非平衡的狀態(tài)聽起來像是一些應(yīng)該避免的東西，在這里它僅僅是指導(dǎo)線中的信號的電氣特性。在一條非平衡導(dǎo)線中，信號電壓加到一條導(dǎo)線上，所有的信號電壓都使用一個公共的接地線。這種類型的接口的另一個術(shù)語是單端。特性RS232有幾個優(yōu)點：它是無處不在的。每一臺PC機(jī)都有一個或更多的RS232端口。更新的計算機(jī)現(xiàn)在支持其他諸如USB這樣的串行接口，但是RS232可以做很多USB無法做的事情。在微控制器中，接口芯片使得將一個5V串口轉(zhuǎn)換成RS232變得很容易。 連接距離可以達(dá)到50到100ft。大多數(shù)的外設(shè)接口都不會用于太長的距離。USB連接最長可以達(dá)到16ft，PC機(jī)的并口打印機(jī)接口與主機(jī)的距離可以達(dá)到10到15ft，或者利用IEEE1284B型驅(qū)動器可以達(dá)到30ft。但是RS232可以使用更長的電纜。如果每一個RS232端口與一個Modem相連，你可以使用電話網(wǎng)在世界范圍內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)。對于一個雙向連接，你只需要3條導(dǎo)線。一個并行連接一般需要8條數(shù)據(jù)線，兩條或者更多的控制信號線，和幾條接地線。所有的導(dǎo)線和更大的連接器使得價格累計起來就比較高了。RS232的缺點包括以下這些：如果連接的另一頭需要并行數(shù)據(jù)，它不得不將這個串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)。但是利用一個UART，這很容易實現(xiàn)。串口是如此的有用，以至于尋找一個未用的串口可能會比較困難。PC機(jī)可以有多個串口，但是一個系統(tǒng)可能無法為每一個串口分配一個唯一的中斷請求信號。大多數(shù)的微控制器只有一個硬件串口。其中，RS232電平轉(zhuǎn)換電路如下所示：圖324 RS232電平轉(zhuǎn)換電路在一個連接中不能有超過2臺以上的設(shè)備。指定的最大數(shù)據(jù)傳輸速率是每秒20000位。但是，很多接口芯片可以超過這個數(shù)值，尤其是在短程連接上。很長的連接需要一個不同的接口。雙向RS232通信的3個基本信號如下：TD：將數(shù)據(jù)從DCE傳輸?shù)紻CE也被稱作TX和TXD。RD：將數(shù)據(jù)從DCE傳輸?shù)紻TE。也被稱作RX和RXD。SG：信號地。也被稱作GND和SGND。電壓RS232的邏輯電平用正負(fù)電壓表示，而不是只用5V TTL和CMOS邏輯的正電壓信號表示。在一個RS232的數(shù)據(jù)輸出（TD），一個邏輯0被定義為等于或者高于+5V，而一個邏輯1被定義為等于5V或者比低于5V。換言之，信號使用負(fù)邏輯，在這種邏輯中，負(fù)的電壓為邏輯1。控制信號使用相同的電壓，但是使用的是正邏輯。一個正的電壓表示這項功能為開，而一個負(fù)的電壓表示這個功能為關(guān)。RS232接口芯片反向轉(zhuǎn)換這些信號。在一個UART的輸出引腳，一個邏輯1 數(shù)據(jù)位或者一個關(guān)控制信號接近于5V，它在RS232的接口產(chǎn)生一個負(fù)電壓。一個邏輯0數(shù)據(jù)位或者一個開控制信號接近于0V，它在RS232接口產(chǎn)生一個正電壓。因為一個RS232接收器可能位于一條長電線纜的末端，等到信號到達(dá)接收者的時候，它的電壓可能已經(jīng)削弱了或者加載了噪聲信號?？紤]到這種情況，在接受方最低要求的電壓要比在驅(qū)動器處要低。一個比+3V高得多的輸入在RD處是一個邏輯0，或者在一個控制輸入處是一個開。一個比3V要低得多的輸入在RD處為一個邏輯1，或者在一個控制輸入處為一個關(guān)。根據(jù)這個標(biāo)準(zhǔn)，在3V和+3V之間的一個輸入的邏輯電平?jīng)]有定義。噪聲容限，或者電壓容限，是輸出電壓和輸入電壓的區(qū)別所在。RS232的大電壓波動導(dǎo)致一個比5V TTL邏輯寬得多的噪聲容限。例如，即便一個RS232驅(qū)動器的輸出為最小的+5V，它也會在接受方削弱或者噪聲峰值大到2V，并且仍舊是一個有效邏輯0。很多RS232輸出有更寬的電壓波動：177。9V和 12V是很平常的事情。這些都導(dǎo)致更寬的噪聲容限。最大允許的電壓波動是 15V，盡管接受方必須不受任何損害地處理高達(dá) 25V的電壓。使用的另外兩個與RS232有關(guān)的術(shù)語是Mark和Space。Space是邏輯0，而Mark是邏輯1。這兩個術(shù)語是多年以前機(jī)械記錄儀二進(jìn)制數(shù)據(jù)的，他們分別代表物理標(biāo)記和空白。計時限制TIA/EIA232包括最小和最大計時規(guī)定。所有的RS232接口芯片都符合這個規(guī)定。指定的旋轉(zhuǎn)速度限制了接口的最大比特率。旋轉(zhuǎn)率是當(dāng)輸出切換時電壓變化的快慢的量度，并且描述了一個輸出的電壓變化的瞬間速度。一個RS232驅(qū)動器的旋轉(zhuǎn)速度必須是每毫秒30V或者更少。限制旋轉(zhuǎn)速度的好處是它通過事實上消除由于電壓偏轉(zhuǎn)引發(fā)的問題來改進(jìn)信號質(zhì)量，電壓偏移發(fā)生在傳輸有著快速上升和下降節(jié)拍的信號的長距離連線上。但是旋轉(zhuǎn)速度也限制了一個連接的最大速度。在30V/us的速度下，+5V切換到5V。RS232的規(guī)定的最大波特率為20kbps，這個速度轉(zhuǎn)換成一個比特寬度為50us，或者在允許的最快旋轉(zhuǎn)速度下為166倍的切換時間。事實上，因為UART在位的中間附近讀取輸入數(shù)據(jù)，并且還因為大多數(shù)的時間參考時鐘是非常準(zhǔn)確的，你可以安全的使用短到5到10倍的切換時間的位的寬度?？紤]到這些，有的接口芯片允許115kbps或者更高的波特率，即使這違反了這個標(biāo)準(zhǔn)的建議。除了有一個最大的切換速度之外，RS232 驅(qū)動器還必須符合最低標(biāo)準(zhǔn)以確保信號不在邏輯狀態(tài)之間的未定義區(qū)域停留。對于控制信號和其他40bps和更低的信號，信號線必須花費不超過1ms的時間在有效的邏輯1和邏輯0之間的傳送區(qū)域，對于其他數(shù)據(jù)和時間信號，這個限制是4%的位寬，或者在20bps下為2us。信號的上升和下降次數(shù)也要盡可能的接近相等。在5V邏輯和RS232之間轉(zhuǎn)換很多微控制器有異步串口，但是它們的輸出和輸入使用5V邏輯而不是使用RS232電壓。將5V落連接到一個RS232端口需要轉(zhuǎn)換到RS232電平和從RS232電平轉(zhuǎn)換到5V邏輯。利用5V邏輯，我假定了TTL或者CMOS邏輯芯片使用的邏輯電平，這些芯片是由一個單一的+5V電源供電，信號電平以接地電平作為參考。對于TTL邏輯。一個邏輯高輸出必須至少為，而一個邏輯高輸入必須至少為2V。利用這些邏輯電平。這些邏輯電平應(yīng)用在初期的，標(biāo)準(zhǔn)的7400系列的TTL邏輯和他的派生系列，包括74LS74F和74ALS TTL。較早的利用NMOS技術(shù)制造的微控制器也使用這些邏輯電平。大多數(shù)的CMOS芯片定義了不同的邏輯電平，并且有更寬的噪聲容限。，而一個邏輯低輸入可以高達(dá)20%的電源電壓，或者對于5V的電源輸入可以達(dá)到1V。，而一個邏輯高輸入必須至少達(dá)到電源電壓的70%。使用這樣的邏輯電平的系列包括4000系列，74HC和74AC。有的CMOS芯片有TTL兼容輸出。這使得他們可以直接和CMOS或者TTL邏輯項鏈。遵循這個慣例的芯片包括74HCT邏輯系列和大多數(shù)的微控制器。 傳感器數(shù)據(jù)信息采集模塊傳感器數(shù)據(jù)信息采集模塊主要是采集外部信息：溫度傳感器是用來感測外界溫度，若超過溫度限制，則會出現(xiàn)“有火災(zāi)”報警信息；光電傳感器是用來感測是否有異物進(jìn)入，若出現(xiàn)感應(yīng)，則會出現(xiàn)“有人闖入”報警信息。再將這些信息傳輸?shù)紸T89S52單片機(jī)控制模塊，以進(jìn)行后面的報警操作。圖33 傳感器采集模塊電路原理圖DS18B20特點(1)單線結(jié)構(gòu)，只需一根信號線和CPU相連。(2)不需要外部元件，直接輸出串行數(shù)據(jù)。(3) 可不需要外部電源，直接通過信號線供電，～5V。(4)測溫精度高，測溫范圍為：一55℃～+125℃，在10℃～+85℃范圍內(nèi)，精度為177。℃。(5)測溫分辨率高，當(dāng)選用12位轉(zhuǎn)換位數(shù)時，溫度分辨率可達(dá)0．0625℃。(6)數(shù)字量的轉(zhuǎn)換精度及轉(zhuǎn)換時間可通過簡單的編程來控制：9位精度的轉(zhuǎn)換時間為93．75 ms：：12位精度的轉(zhuǎn)換時間750ms。(7)具有非易失性上、下限報警設(shè)定的功能，用戶可方便地通過編程修改上、下限的數(shù)值。(8)可通過報警搜索命令識別哪片DS18B20采集的溫度超越上、下限。DS18B20引腳及管腳功能介紹DS18B20的常用封裝有3腳、8腳等幾種形式，如圖1所示。各腳含義如下： DQ：數(shù)字信號輸入／輸出端。GND：電源地端。VDD：外接供電電源輸入端(在寄生電源接線時此腳應(yīng)接地)。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡要介紹：DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有64位光刻ROM、溫度傳感器、非易失性溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器等組成。（1）64位光刻ROM是生產(chǎn)廠家給每一個出廠的DS18820命名的產(chǎn)品序列號，可以看作為該器件的地址序列號。其作用是使每一個出廠的DS18820地址序列號都各不相同，這樣，就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18820的目的。（2）DS18B20中的溫度傳感器完成對溫度的測量，輸出格式為：16位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼。當(dāng)測溫精度設(shè)置為12位時，分辨率為O．0625℃，即O．0625℃／LSB。其中，S為符號位，S=1，表示溫度 為負(fù)值；S=0，表示溫度為正值。例如+125℃的數(shù)字輸出為07D0H，55℃的數(shù)字輸出為FC90H。（3）DS18B20中的低溫觸發(fā)器TL、高溫觸發(fā)器TH，用于設(shè)置低溫、高溫的報警數(shù)值。DS18B20完成一個周期的溫度測量后，將測得的溫度值和TL、TH相比較，如果小于TL，或大于TH，則表示溫度越限，將該器件內(nèi)的告警標(biāo)志位置位，并對主機(jī)發(fā)出的告警搜索命令做出響應(yīng)。需要修改上、下限溫度值時，只需使用一個功能命令即可對TL、TH寫入，十分方便。（4）DS18B20中的高速暫存器是一個9字節(jié)的存儲器。開始兩個字節(jié)為被測溫度的數(shù)字量，第5字節(jié)分別為TH、TL、配置寄存器的復(fù)制，每一次上電復(fù)位時被重寫。配置寄存器有R0、R1組成，其值決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)、轉(zhuǎn)換時間等。第7字節(jié)為測溫計數(shù)的剩余值。第8字節(jié)為測溫時每度的計數(shù)值。第9 字節(jié)讀出的是前8個字節(jié)的CRC校驗碼，通過此碼，可判斷通訊是否正確。DS18B20的測溫原理DS18B20的測溫原理圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器1，高溫度系數(shù)晶振隨著溫度變化時其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器2的脈沖輸入，圖中還隱含著計數(shù)門，當(dāng)計數(shù)門打開時，DS18B20就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖后進(jìn)行計數(shù)，進(jìn)而完成溫度測量。計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將55 ℃所對應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計數(shù)器1和溫度寄存器中，減法計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55 ℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。減法計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計數(shù)，當(dāng)減法計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時溫度寄存器的值將加1，減法計數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，減法計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，如此循環(huán)直到減法計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。圖2中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正減法計數(shù)器的預(yù)置值，只要計數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測溫度值，這就是DS18B20的測