【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 DC轉(zhuǎn)換電路，無(wú)需外加負(fù)壓（12）無(wú)需片選信號(hào)，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)（13）工作溫度：0℃~+55℃，存儲(chǔ)溫度：20℃~+60℃。從液晶顯示器的結(jié)構(gòu)來(lái)看，無(wú)論是筆記本電腦還是桌面系統(tǒng)，采用的LCD顯示屏都是由不同部分組成的分層結(jié)構(gòu)。LCD由兩塊玻璃板構(gòu)成，厚約1mm，其間由包含有液晶（LC）材料的5μm均勻間隔隔開(kāi)。因?yàn)橐壕Р牧媳旧聿⒉话l(fā)光，所以在顯示屏兩邊都設(shè)有作為光源的燈管，而在液晶顯示屏背面有一塊背光板（或稱勻光板）和反光膜，背光板是由熒光物質(zhì)組成且可以發(fā)射光線，其作用主要是提供均勻的背光源。 LCD顯示電路圖LCD12864內(nèi)部寄存器及相關(guān)功能：（1）指令寄存器IRIR是用于寄存指令碼，與數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)。當(dāng)D/I=0時(shí)，在E信號(hào)下降沿的作用下，指令碼寫(xiě)入IR。（2）數(shù)據(jù)寄存器DRDR是用于寄存數(shù)據(jù)，與指令寄存器寄存指令相對(duì)應(yīng)。當(dāng)D/I=1時(shí)，在下降沿的作用下，圖形顯示數(shù)據(jù)寫(xiě)入DR或在E信號(hào)高電平作用下由DR讀到DB7DB0數(shù)據(jù)總線。DR和DDRAM之間的數(shù)據(jù)傳輸是模塊內(nèi)部自動(dòng)執(zhí)行的。（3）忙標(biāo)志BFBF標(biāo)志提供內(nèi)部工作情況：BF=1表示模塊在內(nèi)部操作，此時(shí)模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù)；BF=0時(shí)，模塊為準(zhǔn)備狀態(tài)，隨時(shí)可接受外部指令和數(shù)據(jù)。（4）顯示控制觸發(fā)器DFF此觸發(fā)器是用于模塊屏幕顯示開(kāi)和關(guān)的控制：DFF=1為開(kāi)顯示（DISPLAY ON），DDRAM的內(nèi)容就顯示在屏幕上；DFF=0為關(guān)顯示（DISPLAY OFF）。DFF的狀態(tài)是由指令DISPLAY ON/OFF和RST信號(hào)控制的。（5）XY地址計(jì)數(shù)器XY地址計(jì)數(shù)器是一個(gè)9位計(jì)數(shù)器。高3位是X地址計(jì)數(shù)器，低6位為Y地址計(jì)數(shù)器，XY地址計(jì)數(shù)器實(shí)際上是作為DDRAM的地址指針，X地址計(jì)數(shù)器為DDRAM的頁(yè)指針，Y地址計(jì)數(shù)器為DDRAM的Y地址指針。X地址計(jì)數(shù)器是沒(méi)有記數(shù)功能的，只能用指令設(shè)置。Y地址計(jì)數(shù)器具有循環(huán)記數(shù)功能，各顯示數(shù)據(jù)寫(xiě)入后，Y地址自動(dòng)加1，Y地址指針從0到63。（6）顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）DDRAM是存儲(chǔ)圖形顯示數(shù)據(jù)的：數(shù)據(jù)為1表示顯示選擇，數(shù)據(jù)為0表示顯示非選擇。DDRAM與地址和顯示位置的關(guān)系見(jiàn)DDRAM地址表。（7）Z地址計(jì)數(shù)器Z地址計(jì)數(shù)器是一個(gè)6位計(jì)數(shù)器，此計(jì)數(shù)器具備循環(huán)記數(shù)功能，它是用于顯示行掃描同步。當(dāng)一行掃描完成，此地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1，指向下一行掃描數(shù)據(jù)，RST復(fù)位后Z地址計(jì)數(shù)器為0。Z地址計(jì)數(shù)器可以用指令DISPLAY START LINE預(yù)置。因此，顯示屏幕的起始行就由此指令控制，即DDRAM的數(shù)據(jù)從哪一行開(kāi)始顯示在屏幕的第一行。此模塊的DDRAM共64行，屏幕可循環(huán)滾動(dòng)顯示64行。通過(guò)LCD12864，我們可以在屏幕上看到溫、濕度的變化和各連接電器的工作狀態(tài)（O代表ON，N代表OFF）。 LCD管腳功能表引腳號(hào)引腳名稱電平引腳功能描述引腳號(hào)引腳名稱電平引腳功能描述1VSS0電源地11DB4H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線2VDD電源正12DB5H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線3V0對(duì)比度（亮度）調(diào)節(jié)13DB6H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線4RS(CS)H/LRS=“H”，表示DB7~DB0為顯示數(shù)據(jù)；RS=“L”，表示DB7~DB0為顯示指令數(shù)據(jù)14DB7H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線5R/W(SID)H/LR/W=“H”，E=“H”,數(shù)據(jù)被讀到DB7~DB0 ；R/W=“L”，E=“H→L”，DB7~DB0的數(shù)據(jù)被寫(xiě)到IR或DR15PSBH/LH：8位或4位并口方式 L：串口方式6E(SCLK)H/L使能信號(hào)16NC空腳7DB0H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線17RESETH/L復(fù)位端，低電平有效8DB1H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線18VOUTLCD驅(qū)動(dòng)電壓輸出端9DB2H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線19AVDD背光源正端10DB3H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線20KVSS背光源負(fù)端 MAX232串口下載電路RS232C 標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)EIA（電子工業(yè)協(xié)會(huì)）與BELL公司一起研發(fā)的通信協(xié)議，它于1969 年公布。它是最廣泛使用的串行通信標(biāo)準(zhǔn)，用于包括PC機(jī)在內(nèi)的多種設(shè)備中。由于RS232C是在TTL電路出現(xiàn)之前研制的，所以它的電平不是+5V接地。它使用負(fù)邏輯，其低電平“0”在+3~+15V之間；高電平“1”在15~3V之間，3~+3V間無(wú)定義，最高能承受+25V的信號(hào)電平。這與TTL和CMOS 電平是不兼容的，不能直接和TTL電平直接相連。而單片機(jī)的串行口電平為T(mén)TL電平，PC 機(jī)的串行口是RS232控制電平，二者電平不一致，所以在串行通信時(shí)必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，加上適當(dāng)?shù)慕涌陔娐?，否則將會(huì)燒毀TTL電路。本文采用MAX232設(shè)計(jì)電平轉(zhuǎn)換電路。MAX232是最常用的線路驅(qū)動(dòng)器之一，它是MAXIM公司生產(chǎn)的低功耗、單電源雙RS232發(fā)送/接收器，芯片內(nèi)部含有一個(gè)電容性電壓發(fā)生器，可把輸入的+5V電源變換成為RS232 所需的177。10V 電壓，所以采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只要單一的+5V 電源即可。它主要由三部分組成：電壓倍增器、RS232 接收器、RS232 發(fā)送器。采用16引腳的雙列直插式封裝。 MAX232引腳圖 RS232C標(biāo)準(zhǔn)總線為25根，但這個(gè)25針的串口一般用于打印機(jī)中，所以本設(shè)計(jì)使用目前較為常見(jiàn)的9針串口(DB9)，實(shí)際通訊距離較近時(shí)，可以用電纜線直接連接標(biāo)準(zhǔn)RS232接口。 串口引腳圖電路在設(shè)計(jì)時(shí)，采用3 線制(RXD，TXD，GND)軟握手方式。即將PC機(jī)和單片機(jī)的“發(fā)送數(shù)據(jù)線(TXD)”與“接收數(shù)據(jù)線(RXD)”交叉連接，二者的地線( GND) 直接相連，其它信號(hào)線均不用，握手信號(hào)采用軟件方法產(chǎn)生。這樣既可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)，又可以簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)、節(jié)約成本。 引腳功能說(shuō)明引腳號(hào)功能說(shuō)明縮寫(xiě)1載波檢測(cè)DCD2接收數(shù)據(jù)端RXD3發(fā)送數(shù)據(jù)端TXD4數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好DTR5信號(hào)地SG6數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒DSR7請(qǐng)求發(fā)送RTS8清除發(fā)送CTS9振鈴指示RI。 串口下載電路 按鍵電路按鍵電路主要由12個(gè)按鍵組成的4X3矩陣，修改號(hào)碼時(shí)，用來(lái)表示0~9和A、B鍵。在總開(kāi)關(guān)打開(kāi)的前提下，也可以手動(dòng)按某個(gè)按鍵來(lái)控制相應(yīng)的家用電器。按鍵電路與單片機(jī)的P2口相連。 按鍵電路SSSS10分別表示0、B、A； SSSS11分別表示4；SSSS12分別表示8。按鍵1~8分別控制8個(gè)繼電器動(dòng)作，系統(tǒng)可以控制8路家用電器。按鍵0也控制一個(gè)繼電器，它是整個(gè)系統(tǒng)的總開(kāi)關(guān)。修改主人號(hào)碼時(shí)，按A鍵顯示主人號(hào)碼，按B鍵修改號(hào)碼，改好后，按A鍵返回；按B鍵為短信控制說(shuō)明：發(fā)送打開(kāi)電器X，如發(fā)送打開(kāi)電器1，電器1將打開(kāi)；關(guān)閉電器1，電器1將關(guān)閉；發(fā)送打開(kāi)所有電器，電器將全部打開(kāi)；關(guān)閉所有電器，電器將全部關(guān)閉；發(fā)送返回所有信息，將接收溫、濕度信息及各家電的工作狀態(tài)。 電源電路電源電路設(shè)計(jì)是為了防止突然停電或外部電路故障時(shí)，為系統(tǒng)提供備用電源接口以保證系統(tǒng)能正常工作。由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的耗電電流比較大。 電源電路外部電路正常供電時(shí)，電流流經(jīng)二極管DD11，它們用來(lái)防止電流倒流，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定工作電壓；當(dāng)外部電路出現(xiàn)故障或停電時(shí)，備用電源能使系統(tǒng)保持正常工作。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)繼電器一般都能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應(yīng)機(jī)構(gòu)（輸入部分）；有的能對(duì)被控電路實(shí)現(xiàn)“通”，“斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對(duì)輸入量進(jìn)行耦合隔離、功能處理和對(duì)輸出部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的中間機(jī)構(gòu)（驅(qū)動(dòng)部分）。它是具有隔離功能的自動(dòng)開(kāi)關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測(cè)、通訊、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。本設(shè)計(jì)選用SRD05VDCSLC繼電器，它的線圈電壓為5V，線圈電阻為7080Ω，開(kāi)關(guān)容量10A，吸合電流為4346mA，釋放電流1518mA，輸出電壓范圍寬為20220V，具有開(kāi)關(guān)速度快、工作頻率高、使用壽命長(zhǎng)、噪聲低和動(dòng)作快等優(yōu)點(diǎn)。SRD系列繼電器類似于單刀雙擲開(kāi)關(guān)，具有三個(gè)觸點(diǎn)，中間為動(dòng)觸點(diǎn)，上下各一個(gè)靜觸點(diǎn)。工作原理是：線圈不通電時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)和其中一個(gè)靜觸點(diǎn)斷開(kāi)與另一個(gè)閉合，即為常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)；線圈通電后，動(dòng)觸點(diǎn)就移動(dòng)，使常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，達(dá)到轉(zhuǎn)換目的。它在電路中起著安全保護(hù)、以弱控強(qiáng)、轉(zhuǎn)換電路等作用。由于單片機(jī)的灌電流僅為20mA，不足以驅(qū)動(dòng)繼電器，同時(shí)為了提高其驅(qū)動(dòng)能力和抗干擾能力，系統(tǒng)增加了驅(qū)動(dòng)電路，它是由三極管Q和電阻R組成的放大電路；二極管D構(gòu)成泄放回路，用于系統(tǒng)斷電時(shí)迅速將繼電器的自感電動(dòng)勢(shì)迅速拉低，起到保護(hù)作用。作為本系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 繼電器電路上圖中有9個(gè)繼電器，從左到右有8個(gè)，分別用于控制8路家用電器。最上端一個(gè)R01為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的總開(kāi)關(guān)，只有總開(kāi)關(guān)打開(kāi)，其他家用電器才能打開(kāi)。沒(méi)人在家時(shí)，可以將總開(kāi)關(guān)關(guān)閉，以避免無(wú)人在家時(shí)因線路故障造成的不良后果，提高家居系統(tǒng)安全性。 溫濕度傳感器AM2303數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它采用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。內(nèi)部含有一個(gè)電容式感濕元件和DS18B20高精度測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能 8 位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)AM2303傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在單片機(jī)中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過(guò)程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。它含標(biāo)準(zhǔn)單總線串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。超小的體積、極低的功耗、長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選擇。 AM2303引腳引腳符號(hào)注釋1VDD DC2DATA單總線 串行數(shù)據(jù)3NC空腳 懸空4GND接地，電源負(fù)極AM2303溫度測(cè)量范圍40~125℃，測(cè)溫精度177?！?，℃；濕度測(cè)量范圍0~100%RH，測(cè)濕精度177。2%RH，%RH。它采用簡(jiǎn)化的單總線方式進(jìn)行通信。單總線即只有一根數(shù)據(jù)線，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換，控制均由單總線完成。設(shè)備（主機(jī)或從機(jī)）通過(guò)一個(gè)漏極開(kāi)路或三態(tài)端口連接至該數(shù)據(jù)線，以允許設(shè)備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)釋放總線，而讓其他設(shè)備使用總線；，這樣，當(dāng)總線閑置時(shí)，其狀態(tài)為高電平。由于它們是主從結(jié)構(gòu)，只有主機(jī)呼叫從機(jī)時(shí)，從機(jī)才能應(yīng)答。因此主機(jī)訪問(wèn)器件都必須嚴(yán)格遵循單總線序列，如果出現(xiàn)序列混亂，器件將不響應(yīng)主機(jī)。特點(diǎn)：體積小巧，超低能耗，相對(duì)溫度和濕度測(cè)量，數(shù)字輸出，精確校準(zhǔn)，超長(zhǎng)的信號(hào)傳輸距離，可靠且長(zhǎng)期穩(wěn)定，成本低，可以完全互換，三線制數(shù)字接口，無(wú)需額外元件。應(yīng)用范圍：暖通空調(diào)、除濕器、測(cè)試及檢測(cè)設(shè)備、消費(fèi)品、汽車、自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)記錄器、家電、濕度調(diào)節(jié)器、醫(yī)療、氣象站及其他相關(guān)濕度檢測(cè)控制等。4 SMS的簡(jiǎn)介 GSM系統(tǒng)GSM俗稱全球通，是一種起源于歐洲的移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是第二代移動(dòng)通信技術(shù)。其研發(fā)的目的是讓全球各地可以共同使用一個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，讓用戶用一部手機(jī)就能行遍全球。它能夠在低服務(wù)成本、低端條件下提供較高的通信質(zhì)量，是遠(yuǎn)程無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)比較好的一種傳輸方式。就其業(yè)務(wù)而言，GSM是一個(gè)能夠提供多種業(yè)務(wù)的移動(dòng)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN（Integrated Service Digital Network）。本課題主要實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器的遠(yuǎn)程監(jiān)控，具有信息傳輸量小、對(duì)傳輸速度要求不高和通信要求簡(jiǎn)單可靠的特點(diǎn)。使用GSM的短消息服務(wù)功能不需要考慮信道的可靠性等因素，就可以很好的滿足本設(shè)計(jì)中對(duì)家電監(jiān)控的功能要求。GSM系統(tǒng)是目前基于時(shí)分多址技術(shù)的移動(dòng)通信體制中比較成熟、完善、應(yīng)用最廣泛的一種系統(tǒng)。它的覆蓋范圍廣，布線成本低，是我國(guó)目前主要使用的蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，也是目前唯一具有最大搜索范圍和通信可靠性的無(wú)線通信網(wǎng)。GSM蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)已遍布全國(guó)各地，目前已經(jīng)覆蓋全國(guó)98%以上的城市和廣大農(nóng)村地區(qū)。GSM系統(tǒng)能提供語(yǔ)音功能，數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)（提供給固定用戶和ISDN用戶的大部分業(yè)務(wù)，包括分組交換資料網(wǎng)所提供的服務(wù)）和短消息服務(wù)。GSM系統(tǒng)主要由移動(dòng)交換子系統(tǒng)MSS、基站子系統(tǒng)BSS、移動(dòng)臺(tái)MS三大部分組成，它具有其他通信方式所不可比擬的優(yōu)越性。其特點(diǎn)如下：（1）由于GSM 網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，具有網(wǎng)絡(luò)能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)容量大等特點(diǎn)。用戶無(wú)需另外組網(wǎng)，在提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時(shí)，為用戶節(jié)省了昂貴的建網(wǎng)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用；（2）GSM網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶的數(shù)量沒(méi)有限制，具有手機(jī)號(hào)碼資源豐富的特點(diǎn)?？朔藗鹘y(tǒng)專網(wǎng)通信系統(tǒng)投資成本大，維護(hù)費(fèi)用高，并且網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和用戶數(shù)量有限的缺陷；（3）使用GSM網(wǎng)絡(luò)可以使系統(tǒng)的安裝量大大降低，有效的縮短系統(tǒng)建設(shè)周期，同時(shí)，由于免去了通信系統(tǒng)的維護(hù)，使得系統(tǒng)的維護(hù)量也大為降低；（4）GSM網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有同頻干擾、保密性好、通信速率高、運(yùn)行費(fèi)用低，同時(shí)還具有防盜拷能力佳、通話清晰、穩(wěn)定性強(qiáng)不易受干擾、信息靈敏、通話死角少、手機(jī)耗電量低等特點(diǎn)。 短消息業(yè)務(wù)短消息業(yè)務(wù)SMS即（Short Message Service）是GSM系統(tǒng)中提供的一種GSM終端之間，通過(guò)服務(wù)中心進(jìn)行文本信息的