【文章內(nèi)容簡介】 DC轉(zhuǎn)換電路，無需外加負壓（12）無需片選信號，簡化軟件設計（13）工作溫度：0℃~+55℃，存儲溫度：20℃~+60℃。從液晶顯示器的結構來看，無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構。LCD由兩塊玻璃板構成，厚約1mm，其間由包含有液晶（LC）材料的5μm均勻間隔隔開。因為液晶材料本身并不發(fā)光，所以在顯示屏兩邊都設有作為光源的燈管，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)相對應。當D/I=0時，在E信號下降沿的作用下，指令碼寫入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應。當D/I=1時，在下降沿的作用下，圖形顯示數(shù)據(jù)寫入DR或在E信號高電平作用下由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)部自動執(zhí)行的。（3）忙標志BFBF標志提供內(nèi)部工作情況：BF=1表示模塊在內(nèi)部操作，此時模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù)；BF=0時，模塊為準備狀態(tài)，隨時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和關的控制：DFF=1為開顯示（DISPLAY ON），DDRAM的內(nèi)容就顯示在屏幕上；DFF=0為關顯示（DISPLAY OFF）。DFF的狀態(tài)是由指令DISPLAY ON/OFF和RST信號控制的。（5）XY地址計數(shù)器XY地址計數(shù)器是一個9位計數(shù)器。高3位是X地址計數(shù)器，低6位為Y地址計數(shù)器，XY地址計數(shù)器實際上是作為DDRAM的地址指針，X地址計數(shù)器為DDRAM的頁指針，Y地址計數(shù)器為DDRAM的Y地址指針。X地址計數(shù)器是沒有記數(shù)功能的，只能用指令設置。Y地址計數(shù)器具有循環(huán)記數(shù)功能，各顯示數(shù)據(jù)寫入后，Y地址自動加1，Y地址指針從0到63。（6）顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）DDRAM是存儲圖形顯示數(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系見DDRAM地址表。（7）Z地址計數(shù)器Z地址計數(shù)器是一個6位計數(shù)器，此計數(shù)器具備循環(huán)記數(shù)功能，它是用于顯示行掃描同步。當一行掃描完成，此地址計數(shù)器自動加1，指向下一行掃描數(shù)據(jù)，RST復位后Z地址計數(shù)器為0。Z地址計數(shù)器可以用指令DISPLAY START LINE預置。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)滾動顯示64行。通過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管腳功能表引腳號引腳名稱電平引腳功能描述引腳號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16NC空腳7DB0H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線17RESETH/L復位端，低電平有效8DB1H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線18VOUTLCD驅(qū)動電壓輸出端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背光源負端 MAX232串口下載電路RS232C 標準是美國EIA（電子工業(yè)協(xié)會）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準，用于包括PC機在內(nèi)的多種設備中。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間無定義，最高能承受+25V的信號電平。這與TTL和CMOS 電平是不兼容的，不能直接和TTL電平直接相連。而單片機的串行口電平為TTL電平，PC 機的串行口是RS232控制電平，二者電平不一致，所以在串行通信時必須進行電平轉(zhuǎn)換，加上適當?shù)慕涌陔娐罚駝t將會燒毀TTL電路。本文采用MAX232設計電平轉(zhuǎn)換電路。MAX232是最常用的線路驅(qū)動器之一，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標準總線為25根，但這個25針的串口一般用于打印機中，所以本設計使用目前較為常見的9針串口(DB9)，實際通訊距離較近時，可以用電纜線直接連接標準RS232接口。 串口引腳圖電路在設計時，采用3 線制(RXD，TXD，GND)軟握手方式。即將PC機和單片機的“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，其它信號線均不用，握手信號采用軟件方法產(chǎn)生。這樣既可以實現(xiàn)預定的目標，又可以簡化電路設計、節(jié)約成本。 引腳功能說明引腳號功能說明縮寫1載波檢測DCD2接收數(shù)據(jù)端RXD3發(fā)送數(shù)據(jù)端TXD4數(shù)據(jù)終端準備好DTR5信號地SG6數(shù)據(jù)準備就緒DSR7請求發(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個按鍵組成的4X3矩陣，修改號碼時，用來表示0~9和A、B鍵。在總開關打開的前提下，也可以手動按某個按鍵來控制相應的家用電器。按鍵電路與單片機的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個繼電器動作，系統(tǒng)可以控制8路家用電器。按鍵0也控制一個繼電器，它是整個系統(tǒng)的總開關。修改主人號碼時，按A鍵顯示主人號碼，按B鍵修改號碼，改好后，按A鍵返回；按B鍵為短信控制說明：發(fā)送打開電器X，如發(fā)送打開電器1，電器1將打開；關閉電器1，電器1將關閉；發(fā)送打開所有電器，電器將全部打開；關閉所有電器，電器將全部關閉；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計是為了防止突然停電或外部電路故障時，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)行機構的耗電電流比較大。 電源電路外部電路正常供電時，電流流經(jīng)二極管DD11，它們用來防止電流倒流，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定工作電壓；當外部電路出現(xiàn)故障或停電時，備用電源能使系統(tǒng)保持正常工作。 執(zhí)行機構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）的感應機構（輸入部分）；有的能對被控電路實現(xiàn)“通”，“斷”控制的執(zhí)行機構（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進行耦合隔離、功能處理和對輸出部分進行驅(qū)動的中間機構（驅(qū)動部分）。它是具有隔離功能的自動開關元件，廣泛應用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設備中，是最重要的控制元件之一。本設計選用SRD05VDCSLC繼電器，它的線圈電壓為5V，線圈電阻為7080Ω，開關容量10A，吸合電流為4346mA，釋放電流1518mA，輸出電壓范圍寬為20220V，具有開關速度快、工作頻率高、使用壽命長、噪聲低和動作快等優(yōu)點。SRD系列繼電器類似于單刀雙擲開關，具有三個觸點，中間為動觸點，上下各一個靜觸點。工作原理是：線圈不通電時，動觸點和其中一個靜觸點斷開與另一個閉合，即為常開、常閉觸點；線圈通電后，動觸點就移動，使常開觸點閉合，常閉觸點斷開，達到轉(zhuǎn)換目的。它在電路中起著安全保護、以弱控強、轉(zhuǎn)換電路等作用。由于單片機的灌電流僅為20mA，不足以驅(qū)動繼電器，同時為了提高其驅(qū)動能力和抗干擾能力，系統(tǒng)增加了驅(qū)動電路，它是由三極管Q和電阻R組成的放大電路；二極管D構成泄放回路，用于系統(tǒng)斷電時迅速將繼電器的自感電動勢迅速拉低，起到保護作用。作為本系統(tǒng)的執(zhí)行機構。 繼電器電路上圖中有9個繼電器，從左到右有8個，分別用于控制8路家用電器。最上端一個R01為執(zhí)行機構的總開關，只有總開關打開，其他家用電器才能打開。沒人在家時，可以將總開關關閉，以避免無人在家時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數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它采用專用的數(shù)字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。內(nèi)部含有一個電容式感濕元件和DS18B20高精度測溫元件，并與一個高性能 8 位單片機相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。每個AM2303傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數(shù)以程序的形式儲存在單片機中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。它含標準單總線串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗、長期的穩(wěn)定性，信號傳輸距離可達20米以上，使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選擇。 AM2303引腳引腳符號注釋1VDD DC2DATA單總線 串行數(shù)據(jù)3NC空腳 懸空4GND接地，電源負極AM2303溫度測量范圍40~125℃，測溫精度177?！妫?；濕度測量范圍0~100%RH，測濕精度177。2%RH，%RH。它采用簡化的單總線方式進行通信。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。設備（主機或從機）通過一個漏極開路或三態(tài)端口連接至該數(shù)據(jù)線，以允許設備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時釋放總線，而讓其他設備使用總線；，這樣，當總線閑置時，其狀態(tài)為高電平。由于它們是主從結構，只有主機呼叫從機時，從機才能應答。因此主機訪問器件都必須嚴格遵循單總線序列，如果出現(xiàn)序列混亂，器件將不響應主機。特點：體積小巧，超低能耗，相對溫度和濕度測量，數(shù)字輸出，精確校準，超長的信號傳輸距離，可靠且長期穩(wěn)定，成本低，可以完全互換，三線制數(shù)字接口，無需額外元件。應用范圍：暖通空調(diào)、除濕器、測試及檢測設備、消費品、汽車、自動控制、數(shù)據(jù)記錄器、家電、濕度調(diào)節(jié)器、醫(yī)療、氣象站及其他相關濕度檢測控制等。4 SMS的簡介 GSM系統(tǒng)GSM俗稱全球通，是一種起源于歐洲的移動通信技術標準，是第二代移動通信技術。其研發(fā)的目的是讓全球各地可以共同使用一個移動通信網(wǎng)絡標準，讓用戶用一部手機就能行遍全球。它能夠在低服務成本、低端條件下提供較高的通信質(zhì)量，是遠程無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)比較好的一種傳輸方式。就其業(yè)務而言，GSM是一個能夠提供多種業(yè)務的移動綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN（Integrated Service Digital Network）。本課題主要實現(xiàn)對家用電器的遠程監(jiān)控，具有信息傳輸量小、對傳輸速度要求不高和通信要求簡單可靠的特點。使用GSM的短消息服務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計中對家電監(jiān)控的功能要求。GSM系統(tǒng)是目前基于時分多址技術的移動通信體制中比較成熟、完善、應用最廣泛的一種系統(tǒng)。它的覆蓋范圍廣，布線成本低，是我國目前主要使用的蜂窩數(shù)字移動通信系統(tǒng)，也是目前唯一具有最大搜索范圍和通信可靠性的無線通信網(wǎng)。GSM蜂窩數(shù)字移動通信系統(tǒng)已遍布全國各地，目前已經(jīng)覆蓋全國98%以上的城市和廣大農(nóng)村地區(qū)。GSM系統(tǒng)能提供語音功能，數(shù)據(jù)傳輸服務（提供給固定用戶和ISDN用戶的大部分業(yè)務，包括分組交換資料網(wǎng)所提供的服務）和短消息服務。GSM系統(tǒng)主要由移動交換子系統(tǒng)MSS、基站子系統(tǒng)BSS、移動臺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。其特點如下：（1）由于GSM 網(wǎng)絡在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，具有網(wǎng)絡能力強、網(wǎng)絡容量大等特點。用戶無需另外組網(wǎng)，在提高網(wǎng)絡覆蓋范圍的同時，為用戶節(jié)省了昂貴的建網(wǎng)費用和維護費用；（2）GSM網(wǎng)絡對用戶的數(shù)量沒有限制，具有手機號碼資源豐富的特點?？朔藗鹘y(tǒng)專網(wǎng)通信系統(tǒng)投資成本大，維護費用高，并且網(wǎng)絡覆蓋范圍和用戶數(shù)量有限的缺陷；（3）使用GSM網(wǎng)絡可以使系統(tǒng)的安裝量大大降低，有效的縮短系統(tǒng)建設周期，同時，由于免去了通信系統(tǒng)的維護，使得系統(tǒng)的維護量也大為降低；（4）GSM網(wǎng)絡沒有同頻干擾、保密性好、通信速率高、運行費用低，同時還具有防盜拷能力佳、通話清晰、穩(wěn)定性強不易受干擾、信息靈敏、通話死角少、手機耗電量低等特點。 短消息業(yè)務短消息業(yè)務SMS即（Short Message Service）是GSM系統(tǒng)中提供的一種GSM終端之間，通過服務中心進行文本信息的