【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 功能，可以使這款單片機(jī)廣泛應(yīng)用于傳感器的A/D 轉(zhuǎn)換、馬達(dá)控制、工業(yè)控制、消費(fèi)類產(chǎn)品等系統(tǒng)中[11]。HT46R23是8 位高性能、高效益的RISC 結(jié)構(gòu)單片機(jī)，用于直接處理模擬信號(hào)，例如直接連接傳感器。該系列單片機(jī)包含一個(gè)集成的多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以及一個(gè)或多個(gè)脈沖寬度調(diào)制輸出。同時(shí)也增強(qiáng)了單片機(jī)的其它內(nèi)部特性，如暫停、喚醒功能、振蕩器選擇和可編程分頻器等，增加了單片機(jī)的使用靈活度，而這些特性也同時(shí)保證實(shí)際應(yīng)用時(shí)只需要最少的外部器件，進(jìn)而降低了整個(gè)產(chǎn)品的成本。有了集成的A/D 和PWM 功能的優(yōu)勢(shì)，再加上低功耗、高性能、靈活控制的輸入/輸出和低成本等特性，此系列單片機(jī)廣泛被應(yīng)用在傳感器信號(hào)處理、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、工業(yè)控制、消費(fèi)性產(chǎn)品和子系統(tǒng)控制器等場(chǎng)合。該系列所有的單片機(jī)都具有相同的特性，主要的不同在于I/O 引腳數(shù)目，RAM 和ROM 的容量，定時(shí)器數(shù)目和大小，A/D 通道和PWM 輸出等方面[12]。技術(shù)特性MC39i工作電壓：fSYS=4MHz：~fSYS=8MHz：~最多可有40 個(gè)雙向輸入/輸出口1 個(gè)與輸入/輸出口共用引腳的外部中斷輸入2 個(gè)16 位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，具有溢出中斷內(nèi)置晶體和RC 振蕩電路看門狗定時(shí)器10409616 程序存儲(chǔ)器ROM1928 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM具有PFD 功能，可用于發(fā)聲HALT 和喚醒功能可降低功耗在VDD=5V，系統(tǒng)頻率為8MHz 時(shí)，8 層硬件堆棧8 通道10 位解析度的A/D 轉(zhuǎn)換器4 通道8 位的PWM 輸出，與輸入/輸出口共用引腳位操作指令查表指令，表格內(nèi)容字長(zhǎng)16 位63 條指令指令執(zhí)行時(shí)間為1 或2 個(gè)指令周期低電壓復(fù)位功能I2C 總線(slave 模式)28pin SKDIP/SOP、48pin SSOP 封裝[13]22 HT46R23211HT46R232引腳說(shuō)明引腳名稱輸入/輸出掩膜選項(xiàng)說(shuō)明PA0~PA2PA3/PFDPA4PA5/ INTPA6/SDAPA7/SCL輸入/輸出上拉電阻喚醒功能PA3 或PFDI/O 或I2C8 位雙向輸入/輸出口。每一位可由掩膜選項(xiàng)設(shè)置為喚醒輸入?？捎绍浖O(shè)置為CMOS 輸出、帶或不帶上拉電阻(由上拉電阻選項(xiàng)決定：位選擇)的斯密特觸發(fā)輸入。PFD、INT 分別與PAPA5 共用引腳。一旦使用I2C 總線功能，則與PAPA7 相關(guān)的寄存器將被禁用。PB0/AN0PB1/AN1PB2/AN2PB3/AN3PB4/AN4PB5/AN5PB6/AN6PB7/AN7輸入/輸出上拉電阻8 位雙向輸入/輸出口。可由軟件設(shè)置為CMOS 輸出、帶或不帶上拉電阻(由上拉電阻選項(xiàng)決定：位選擇)的斯密特觸發(fā)輸入、或A/D 輸入。一旦PB 有一個(gè)口做為A/D 輸入(由軟件設(shè)置)，則其輸入/輸出功能和上拉電阻會(huì)自動(dòng)失效。PC0~PC7輸入/輸出上拉電阻8 位雙向輸入/輸出口?？捎绍浖O(shè)置為CMOS 輸出、帶或不帶上拉電阻(由上拉電阻選項(xiàng)決定：端口選擇)的斯密特觸發(fā)輸入。PD0/PWM0PD1/PWM1PD2/PWM2PD3/PWM3PD4~PD7輸入/輸出上拉電阻PWM8 位雙向輸入/輸出口?？捎绍浖O(shè)置為CMOS 輸出、帶或不帶上拉電阻(由上拉電阻選項(xiàng)決定：端口選擇)的斯密特觸發(fā)輸入。PWM0/PWM1/PWM2/PW M3 輸出分別與PD0/PD1/PD2/PD3 共用引腳(由PWM 選項(xiàng)決定)。PF0~PF7輸入/輸出上拉電阻8 位雙向輸入/輸出口。可由軟件設(shè)置為CMOS 輸出、帶或不帶上拉電阻(由上拉電阻選項(xiàng)決定：端口選擇)的斯密特觸發(fā)輸入。TMR0輸入—定時(shí)/計(jì)數(shù)器0 斯密特觸發(fā)輸入(不帶上拉電阻)。TMR1輸入—定時(shí)/計(jì)數(shù)器1 斯密特觸發(fā)輸入(不帶上拉電阻)。12RES輸入—斯密特觸發(fā)復(fù)位輸入，低電平有效。表22 引腳說(shuō)明電源供應(yīng)電壓………~VSS+ 儲(chǔ)存溫度…………50℃~125℃端口輸入電壓…………~VDD+ 工作溫度…………40℃~85℃13第3章 硬件設(shè)計(jì) GSM模塊設(shè)計(jì)基于GSM智能家居控制系統(tǒng)主要包括HT46ru232單片機(jī)、GSM遠(yuǎn)程通信模塊、SIM模塊、連接家用電器使用繼電器，家用電器等主要組成。系統(tǒng)通過(guò)識(shí)別用戶手機(jī)發(fā)送到連接指定GSM模塊的sim中，并將此信號(hào)傳送至單片機(jī)中，完成單片機(jī)中可執(zhí)行語(yǔ)言指令后，使連接家用電器的繼電器閉合，以達(dá)到遠(yuǎn)程控制家用電器的功能。圖31用戶操作流程圖14 MC39I功能簡(jiǎn)介 MC39i新版西門子工業(yè)GSM模塊是一個(gè)支持中文短信息的工業(yè)級(jí)GSM模塊,工作在EGSM900和GSM1800雙頻段,～ ,電流消耗——，空閑狀態(tài)為25mA，發(fā)射狀態(tài)為300mA(平均)，；可傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信號(hào), 功耗在EGSM900(4類)和GSM1800(1類)分別為2W和1W ,通過(guò)接口連接器和天線連接器分別連接SIM卡讀卡器和天線。SIM電壓為3V/，MC39I的數(shù)據(jù)接口(CMOS電平)通過(guò)AT命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù),可選波特率為300b/s～115kb/s , ～115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short Message Service,短消息),可通過(guò)AT命令或關(guān)斷信號(hào)實(shí)現(xiàn)重啟和故障恢復(fù)[14]圖31 MC39i15 GSM MC39i硬件設(shè)計(jì)Mc39i含有40個(gè)引腳，由一個(gè)ZIP（零阻力插座）連接器引出，這40個(gè)引腳大體可以分成五個(gè)類別，即電源接口，數(shù)據(jù)輸入/輸出接口，SIM卡接口，以及音頻接口和控制接口。MC39i的第1～，第6～10引腳是電源地。112為充電引腳，可以外接鋰電池，13為對(duì)外輸出電壓(共外電路使用)，14為ACCUTEMP接負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，用于鋰電池充電保護(hù)控制。15腳是啟動(dòng)腳IGT，系統(tǒng)加電后為使MC39I進(jìn)入工作狀態(tài),必須給IGT加一個(gè)大于100ms的低脈沖,電平下降持續(xù)時(shí)間不可超過(guò)1ms。 16～23為數(shù)據(jù)輸入/輸出，分別為DSR0、RING0、RxD0、TxD0、CTS0、RTS0、DTR0 和DCD0。Mc39i模塊的數(shù)據(jù)輸入/輸出接口實(shí)際上是一個(gè)串行異步收發(fā)器，符合ITUT RS232接口標(biāo)準(zhǔn)。它有固定的參數(shù)：8位數(shù)據(jù)位和1位停止位，無(wú)校驗(yàn)位，波特率在300bps~115kbps之間可選，默認(rèn)9600。硬件握手信號(hào)用RTS0/CTS0，軟件流量控制用XON/XOFF，CMOS電平，支持標(biāo)準(zhǔn)的AT命令集。 其中18腳RXD、19腳TXD為TTL的串口通訊腳，需要和單片機(jī)或者PC通訊。 MC39I使用外接式SIM卡, 24～29為SIM卡引腳，SIM卡同MC39I是這樣連接的:SIM上的CCRST、CCIO、CCCL、CCVCC和CCGND通過(guò)SIM卡閱讀器與MC39I的同名端直接相連，ZIF連接座的CCIN引腳用來(lái)檢測(cè)SIM卡是否插好，如果連接正確，則CCIN引腳輸出高電平，否則為低電平。 MC39I的第32腳SYNC引腳有兩種工作模式，一種是指示發(fā)射狀態(tài)時(shí)的功率增長(zhǎng)情況，另一種是指示MC39I的工作狀態(tài)，可用AT命令A(yù)T+SYNC進(jìn)行切換，本模塊使用的是后一種。當(dāng)LED熄滅時(shí),表明MC39I處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)；當(dāng)LED為600 ms亮/600ms熄時(shí)，表明SIM卡沒有插入或MC39I正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)登錄；當(dāng)LED為75 ms亮/3s熄時(shí)，表明MC39I已登錄進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，處于待機(jī)狀態(tài)。 332腳為控制腳，其中30為RTC backup，31為Power down，32 為SYNC。 35～38為語(yǔ)音接口，336接揚(yáng)聲器放音。338可以直接接駐極體話筒來(lái)采集聲音（37是話筒正端，39是話筒負(fù)端）MC39I開發(fā)技巧：。同時(shí)模塊在在發(fā)射時(shí)，電流峰值可高達(dá)2A。同時(shí)在此電流峰值時(shí)，電源電壓（送入模塊的電壓）。所以該模塊對(duì)電源的要求較高，電源的內(nèi)阻+FFC聯(lián)接線的電阻必需小于200mΩ。單片機(jī)通過(guò)兩根I/O口控制MC38的開關(guān)機(jī)、復(fù)位等，通過(guò)串口與MC39進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通信速率為9600Kbps，采用8位異步通訊方式，1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位。16MC39I模塊輸入輸出的TTL正電平邏輯不是+5V，而是+，因此必要時(shí)加端口保護(hù)[15]。 SIM卡簡(jiǎn)介SIM卡叫“用戶識(shí)別卡”，它實(shí)際上是一張內(nèi)含大規(guī)模集成電路的智能卡片，可以用來(lái)登記尋找用戶的重要數(shù)據(jù)和信息。在SIM卡眾多功能之中最重要的一項(xiàng)功能是進(jìn)行鑒權(quán)與加密。當(dāng)用戶移動(dòng)到新的區(qū)域撥打或接聽電話時(shí)，交換機(jī)都要對(duì)用戶進(jìn)行指令進(jìn)行鑒別，以確定發(fā)出指令用戶是否為合法用戶。這時(shí)，SIM卡和交換機(jī)同時(shí)利用鑒權(quán)算法，對(duì)鑒權(quán)密鑰和8位隨機(jī)數(shù)字進(jìn)行計(jì)算，如果一旦計(jì)算結(jié)果相同的，SIM卡被承認(rèn)，否則SIM卡被拒絕，用戶無(wú)法直接進(jìn)行呼叫。SIM卡還可利用加密算法，對(duì)話音進(jìn)行加密，防止竊聽[16]。 ：SIM卡是一個(gè)內(nèi)部裝有微處理器的芯片卡，它的內(nèi)部包含有有5個(gè)模塊，并且每個(gè)模塊都對(duì)應(yīng)一個(gè)功能：微處理器CPU（8位）、程序存儲(chǔ)器ROM（38kbit）、工作存儲(chǔ)器RAM（616kbit）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器EEPROM（128256kbit）和串行通信單元。這5個(gè)模塊被膠封在SIM卡銅制接口后與普通IC卡封裝方式相同。這五個(gè)模塊必