【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ， 內(nèi)部的程序自動(dòng)從頭 開(kāi)始執(zhí)行。 一般有上電自動(dòng)復(fù)位和外部按鍵手動(dòng)復(fù)位，單片機(jī)在時(shí)鐘電路工作以后，在 RESET 端持續(xù)給出 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)就可以完成復(fù)位操作。本設(shè)計(jì)采用的是外部手動(dòng)按鍵洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 復(fù)位電路，需要接上上拉電阻來(lái) 提高輸出高電平的值 。 時(shí)鐘電路好比單片機(jī)的心臟，它控制著單片機(jī)的工作節(jié)奏。時(shí)鐘電路就是振蕩電路，是向單片機(jī)提供一個(gè)正弦波信號(hào)作為基準(zhǔn)，決定單片機(jī)的執(zhí)行速度。 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出 ， 該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期含有 6 個(gè)狀 態(tài)周期，而每個(gè)狀態(tài)周期為 2 個(gè)振蕩周期，所以一個(gè)機(jī)器周期共有 12 個(gè)振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為 12MHZ，一個(gè)振蕩周期為 1/12us。 GSM 短信模塊 SIM900A 模塊 SIM900A 是一個(gè)雙頻的 GSM/GPRS 模塊，工作頻段為： EGSM 900MHZ 和DCS1800MHZ。 SIM900A 支持 GPRS multislot class 10/class 8(可選 )和GPRS 編碼格式 CS1， CS2， CS3 和 CS4。 SIM900A 采用省電技術(shù)設(shè)計(jì)，在 SLEEP 模式下最低耗流只有 1mA。此外，該模塊內(nèi)嵌 TCP/IP 協(xié)議，擴(kuò)展的 TCP/IP 命令讓用戶能夠很容易使用 TCP/IP 協(xié)議，這些在用戶做數(shù)據(jù)傳輸方面的應(yīng)用時(shí)非常有用。 SIM900A 尺寸較小，幾乎可以滿足所有用戶應(yīng)用中的對(duì)空間尺寸的要求。該模塊與用戶移動(dòng)應(yīng)用的物理接口為 68個(gè)貼片焊盤(pán)，提供了模塊和客戶電路板的所有硬件接口：鍵盤(pán)和 SPI 顯示接口；主串口和調(diào)試串口；一路音頻接口，包含一個(gè)麥克風(fēng)輸入和一個(gè)揚(yáng)聲器輸出；可編程通用輸入 輸出接口。 SIM900A 的功能框圖和引腳圖如圖 33 和圖 34 所示。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 M O D U L EU S A R TI n t e r f a c eL C DI n t e r f a c eA u d i oI n t e r f a c eS I MI n t e r f a c eA n t e n n aI n t e r f a c eP o w e rI n t e r f a c eG P I OI n t e r f a c e 圖 33 SIM900A 功能框圖 P W R K E Y1P W R K E Y O U T2D T R3R I4D C D5D S R6C T S7R T S8T X D _ O9R X D _ I1 0D I S P _ C L K1 1D I S P _ D A T A1 2D I S P _ D / C1D I S P _ C S1 4V D D E X T1 5N R E S E T1 6G N D1 7GND18MICP19MICN20SPP21SPN22LINE_R23LINE_L24ADC25VRTC26DBG_TXD27DBG_RXD28GND29SIM_VDD30SIM_DATA31SIM_CLK32SIM_RST33SIM_PRES34P W M 13 5P W M 23 6S D A3 7S C L3 8G N D3 9G P I O 1 / K B R 44 0G P I O 2 / K B R 34 1G P I O 3 / K B R 24 2G P I O 4 / K B R 14 3G P I O 5 / K B R 04 4G N D4 5G N D4 6G P I O 6 / K B C 44 7G P I O 7 / K B C 34 8G P I O 8 / K B C 24 9G P I O 9 / K B C 25 0G P I O 1 0 / K B C 15 1netLED52GND53GND54VBAT55VBAT56VBAT57GND58GND59RF60GND61GND62GND63GND64GND65STATUS66GPIO1167GPIO1268C 3 1S I M 9 0 0 A 圖 34 SIM900A 引腳圖 其主要引腳功能如下： VBAT： 模塊提供 3 個(gè) VBAT 引腳專(zhuān)用于供電。 SIM900A 是單電源供電，電壓范圍 VBAT= 到 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 模式時(shí)高達(dá) 2A的電流。 GND： 電源地端。 PWRKEY： 通過(guò)拉低 PWRKEY 來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉模塊。用戶可以通過(guò)拉低PWRKEY 保持至少一秒然后釋放來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉模塊。 PWRKEY_OUT： 通過(guò)連接 PWRKEY_OUT 和 PWRKEY 一段時(shí)間然后釋放掉，同樣可以開(kāi)啟和關(guān)閉模塊。 MIC_P、 MIC_N： 音頻輸入正端和負(fù)端。 SPK_P、 SPK_N： 音頻輸出正端和負(fù)端。 STATUS： 指示工作狀態(tài)。 NETLIGHT： 指示網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。 RXD：數(shù)據(jù)接收。 TXD：數(shù)據(jù)發(fā)送。 RTS：發(fā)送請(qǐng)求。 CTS：發(fā)送清除。 SIM_VDD： SIM 卡電源。 SIM_DATA： SIM 卡數(shù)據(jù)信號(hào)。 SIM_CLK： SIM 卡時(shí)鐘信號(hào)。 SIM_RST： SIM 卡復(fù)位信號(hào)。 SIM_PRESE： SIM 卡檢測(cè)信號(hào)。 SIM900 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) SIM900A 在與 ，此時(shí)，將 MCU 的 TXD連接到 SIM900A 的 SIMR,將 MCU的 RXD 連接到 SIM900A 的 SIMT上， GND 連接到 GND 上。若采用 5V 單片機(jī)對(duì) SIM900A 模塊進(jìn)行控制時(shí)，則需要通過(guò) MAX232 進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。正確連接電路后即可對(duì) SIM900A 模塊進(jìn)行調(diào)試了。 上電后， D5 指示燈亮后，說(shuō)明 SIM900A 已經(jīng)工作。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)指示燈快閃時(shí)，說(shuō)明 SIM900A 正在搜尋網(wǎng)絡(luò)，正常情況下在 10S 內(nèi)會(huì) 慢閃（ 3S滅， 1S 亮），此時(shí)就可以對(duì)模塊進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)收發(fā)短信， GPRS 傳輸數(shù)據(jù)功能。 SIM900A 硬件連接圖如圖 35 所示。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 C2D1LEDR61KR810KR31KR7 1KC1100UFC10PWRKEY1PWRKEYOUT2DTR3RI4DCD5DSR6CTS7RTS8TXD_O9RXD_I10DISP_CLK11DISP_DATA12DISP_D/C13DISP_CS14VDD EXT15NRESET16GND17GND18MICP19MICN20SPP21SPN22LINE_R23LINE_L24ADC25VRTC26DBG_TXD27DBG_RXD28GND29SIM_VDD30SIM_DATA31SIM_CLK32SIM_RST33SIM_PRES34PWM135PWM236SDA37SCL38GND39GPIO1/KBR440GPIO2/KBR341GPIO3/KBR242GPIO4/KBR143GPIO5/KBR044GND45GND46GPIO6/KBC447GPIO7/KBC348GPIO8/KBC249GPIO9/KBC250GPIO10/KBC151LED52GND53GND54VBAT55VBAT56VBAT57GND58GND59RF60GND61GND62GND63GND64GND65STATUS66GPIO1167GPIO1268C4SIM 900AC6VCC_4VCC_4VCC_4SYNCSIM_TXDSIM_RXDRFSIMVCC SIMDATA SIMCLK SIMRST1J2CON1C522pFR222RR422RR122RSIMVCCSIMDATASIMCLKSIMRSTC3100nF163452R5SMF05CVCC1RST2CLK3I/O7VPP6GND5J1SIMFD2LEDQ1NPNR91KR10VCC_4SYNCV+2C1+1C13C2+4C25V6T1OUT14T2OUT7R1OUT12R2OUT9R2IN8R1IN13T1IN11T2IN10VCC16GND15U1MAX232CPEC8C11C7VCC_4C9+5VMCU_RXD SIM_TXDSIM_RXDMCU_TXD 圖 35 SIM900A 硬件連接圖 紅外傳感器模塊 發(fā)射部分 本設(shè)計(jì)部分采用的是紅外 發(fā)射 管，紅外發(fā)射管是一種能夠發(fā)射紅外線的二極管， 其紅外線的發(fā)射強(qiáng)度與流過(guò)管子的電流強(qiáng)度有關(guān)， 電流越小，紅外線強(qiáng)度就越小， 電流越大，紅外線強(qiáng)度就越大。紅外發(fā)射管額定電壓范圍為 ~，最大整流平均電流 IF 在 20mA 左右。為了使設(shè)計(jì)能夠達(dá)到理想的效果，流過(guò)管子的電 流在 15mA 比較合適。單片機(jī)不能提供這 么大的驅(qū)動(dòng)電流，所以需要采用三極管放大電路，本設(shè)計(jì)采用的是比較常用的 NPN 型三極管 S8050，其放大倍數(shù)在 50~100 之間 ， 能夠滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過(guò) 分析 計(jì)算， 分壓 電阻 R2 的阻值為 220，三極管的柵極 通過(guò)一個(gè) 的限流電阻 連接到單片機(jī)的 口，單片機(jī)通過(guò)控制 口電平的高低來(lái)控制紅外線的發(fā)射與否 。 發(fā)射電路如圖 37 所示。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 +5VD3220R1P10Q1S8050R6 圖 37 紅外發(fā)射電路 接收部分 紅外 接收 電路如圖 38 所示， 紅外接收部分主要由一個(gè) 2M 的電阻和一個(gè)紅外接收管組成。 在電阻 和紅外接收管之間引出一個(gè)輸出端，此 端點(diǎn)即為 模擬 信號(hào)輸出端。 紅外接收管 能夠接收外界的紅外線，并且隨著外界的紅外線強(qiáng)度增強(qiáng)而導(dǎo)通能力變大，當(dāng)其感應(yīng)到的紅外線強(qiáng)度足夠大時(shí)，其完全導(dǎo)通，相當(dāng)于一 個(gè)阻值很小的可變電阻，此時(shí)按照?qǐng)D中的分壓原理將會(huì)輸出低電平，同理，當(dāng)紅外接收管接受不到紅外發(fā)射管發(fā)出的紅外線時(shí)，其被阻斷，此時(shí)電路輸出高電平。但是，無(wú)論是高電平還是低電平，這個(gè)輸出信號(hào)都是模擬量，所以換需要將它轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，才會(huì)被單片機(jī)識(shí)別， 本設(shè)計(jì) 最初采用電壓比較器 LM393 對(duì)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換 ，但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間努力的調(diào)試，仍 未能使輸出達(dá)到理想的效果，最后我采用了一個(gè) NPN 型三極管 S8050 對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理 ，較好的解決了高低電平差值太小的問(wèn)題 。 當(dāng)接受管接收到紅外線時(shí)導(dǎo)通，輸出端輸出低電平 0V，此時(shí)，三極管S8050 截止，單片機(jī) 口接收到高電平，當(dāng)有人遮擋住紅外的收發(fā)過(guò)程，洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 紅外接收管接收不到紅外線，開(kāi)路，此時(shí)輸出端為高電平，三極管 S8050導(dǎo)通， P32 端為低電平。 當(dāng)紅外收發(fā)被遮擋住時(shí)，單片機(jī)會(huì)檢測(cè)到紅外接收部分的電平 高低變化 ， 由于接到 口為外部中斷口，所以，在中斷服務(wù)程序中進(jìn)行相應(yīng)操作。 然后進(jìn)行聲光報(bào)警，并通過(guò) GSM 模塊向用戶發(fā)送報(bào)警信息。 D2+5V2MR42KR7Q2S80