【正文】 WPBRSTB1SPEAKERSPQ1NPNVCC12P2CON2SPS?SWPBS?SWPBS?SWPBS?SWPBS?SWPBS?SWPBS?SWPBS?SWPBS?SWPBS?SWPBS?SWPBS?SWPBS?SWPBS?SWPBS?SWPBS?SWPBROW0ROW1ROW2ROW3COL0 COL1 COL2ROW0ROW1ROW2ROW3COL0COL1COL2COL3圖 蜂鳴器（1）壓電式蜂鳴器 COL3九江學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文19壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。 多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后,多諧振蕩器起振,輸出~ 的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。（2）磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線(xiàn)圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。 接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁線(xiàn)圈，使電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線(xiàn)圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。有源蜂鳴器與無(wú)源蜂鳴器的區(qū)別：這里的“源”不是指電源。而是指震蕩源。 也就是說(shuō)，有源蜂鳴器內(nèi)部帶震蕩源，所以只要一通電就會(huì)叫。而無(wú)源內(nèi)部不帶震蕩源，所以如果用直流信號(hào)無(wú)法令其鳴叫。必須用 2K~5K 的方波去驅(qū)動(dòng)它。有源蜂鳴器往往比無(wú)源的貴，就是因?yàn)槔锩娑鄠€(gè)震蕩電路，程序控制方便 。而無(wú)源蜂鳴器便宜，聲音頻率可控，可以和 LED 復(fù)用一個(gè)控制口。 矩陣鍵盤(pán) 在鍵盤(pán)中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少 I/O 口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，在矩陣式鍵盤(pán)中，每條水平線(xiàn)和垂直線(xiàn)在交叉處不直接連通，而是通過(guò)一個(gè)按鍵加以連接。這樣一個(gè)端口就可以構(gòu)成4*4=16個(gè)按鍵，比直接將端口線(xiàn)用于鍵盤(pán)多出了一倍，而且線(xiàn)數(shù)越多，區(qū)別越明顯，當(dāng)需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來(lái)做鍵盤(pán)是合理的。 矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤(pán)顯然比直接法要復(fù)雜一些，識(shí)別也要復(fù)雜一些，上圖中，列線(xiàn)通過(guò)電阻接正電源，并將行線(xiàn)所接的單片機(jī)的 I/O 口作為輸出端，而列線(xiàn)所接的 I/O 口則作為輸入。這樣，當(dāng)按鍵沒(méi)有按下時(shí)，所有的輸入端都是高電平，代表無(wú)鍵按下。行線(xiàn)輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線(xiàn)就會(huì)被拉低，這樣，通過(guò)讀入輸入線(xiàn)的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。 串行口ＲＳ－２３２與ＴＴＬ電平轉(zhuǎn)換電路 MAX232 串行通信電路如圖 所示：九江學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文201234J3CON41 6 2 7 3 8 4 9 5J1DB9162738495J2DB9C1+ 1V+2C1 3C2+ 4C25V 62Cout 72Cin8251out925 1in10 151 in11151out12 1C in131Cout14 GND15VCC16MAX232U1MAX232C3 C2C4GNDGNDVCCVCCGNDRXD1TXD1TXD2GND 圖 MAX232 是由德州儀器公司推出的一款兼容 RS232 標(biāo)準(zhǔn)的芯片。由于電腦串口為 RS232 電平，而單片機(jī)信號(hào)電壓是 TTL 電平,MAX232 就是用來(lái)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的,該器件包含 2 驅(qū)動(dòng)器、2 接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F 電平。該器件符合 TIA/EIA232F 標(biāo)準(zhǔn)，每一個(gè)接收器將 TIA/EIA232F 電平轉(zhuǎn)換成 5V TTL/CMOS 電平。每一個(gè)發(fā)送器將 TTL/CMOS 電平轉(zhuǎn)換成 TIA/EIA232F 電平。主要特點(diǎn) ： （1）單 5V 電源工作 （2）LinBiCMOSTM 工藝技術(shù) （3）兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器及兩個(gè)接收器 （4）177。30V 輸入電平 （5）低電源電流：典型值是 8mA （6）符合甚至優(yōu)于 ANSI 標(biāo)準(zhǔn) EIA/TIA232E 及 ITU 推薦標(biāo)準(zhǔn) （7）ESD 保護(hù)大于 MILSTD883 標(biāo)準(zhǔn)的 2022V 電源輸入部分控制系統(tǒng)主控制部分電源需要用5V直流電源供電，把頻率為50Hz、有效值為220V的單相交流電壓轉(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定的5V直流電壓。其主要原理是把單相交流電經(jīng) 過(guò)電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓。 由于輸入電壓為電網(wǎng)電壓，一般情況下所需直流電壓的數(shù)值和電網(wǎng)電壓的有效值相差較大，因而電源變壓器的作用顯現(xiàn)出來(lái)起到降壓作用。降壓后還是7805九江學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文21交流電壓，所以需要整流電路把交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。到負(fù)載電路的正常工作。需通過(guò)低通濾波電路濾波，使輸出電壓平滑。穩(wěn)壓電路的功能是使輸出直流電壓基本不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載電阻變化的影響，從而獲得穩(wěn)定性足夠高的直流電壓。D1~220v1TO1+ C1220uFC210nFVin1GND2Vout 3U17805+ C1220uFC210nF5V 圖 九江學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文22第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)流程單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)軟件主要完成對(duì)調(diào)速系統(tǒng)溫度參數(shù)的實(shí)時(shí)采樣、數(shù)據(jù)處理以及與上位機(jī)通訊等功能,同時(shí)能夠根據(jù)算法自動(dòng)得到調(diào)速系統(tǒng)的溫度值,并將結(jié)果與給定的溫度報(bào)警值進(jìn)行比較,若超過(guò)報(bào)警值,則啟動(dòng)報(bào)警電路報(bào)警。主要包括以下模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)初始化，數(shù)據(jù)采集及處理，通信，按鍵及處理，顯示等模塊,： Y Y =1 系統(tǒng)軟件流程圖 =0 =0 =0 =1 =1 =1 圖 單片機(jī)燒入程序后上電，程序從開(kāi)始執(zhí)行，首先是各模塊初始化，以次為串口初始化，1620 液晶初始化，然后按鍵送入單片機(jī)一個(gè)管腳低電平，如果單片機(jī)收到指令，然后通過(guò)串口向 GSM 發(fā)送一個(gè)字符串，這里發(fā)送字符串設(shè)為（open）,用手機(jī)發(fā)送，模塊收到后，如果正常開(kāi)啟，GSM 的一個(gè)指示燈會(huì)亮滅閃爍。模塊和單片機(jī)都正常工作后，溫度傳感器就采集實(shí)時(shí)溫度，然后發(fā)給單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，把準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送給 GSM 模塊，如果串口通訊初始化發(fā)短信：系統(tǒng)正常發(fā)短信：溫度超過(guò) 上限值發(fā)送溫度到手機(jī) LCD 顯示開(kāi)始發(fā)短信：實(shí)時(shí)溫度蜂鳴器和燈光報(bào)警溫度采集 數(shù)據(jù)處理顯示手機(jī)接的 收溫度內(nèi)部 RAM 讀入屬性值N九江學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文23溫度超過(guò)我們軟件設(shè)置的溫度上限，通過(guò)繼電器控制的蜂鳴器會(huì)報(bào)警，同時(shí)GSM 會(huì)把處理后的實(shí)時(shí)溫度值以短消息的形式發(fā)給接收終端，1602 液晶會(huì)顯示當(dāng)前的溫度值。 軟件各部分編寫(xiě) 溫度傳感器DS1820 溫度傳感器的內(nèi)存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存 RAM 和一個(gè)非易失性的可電擦除的 EEPRAM，后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、TL 和結(jié)構(gòu)寄存器。在DS1820 測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向 DS1820 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS1820 的返回信號(hào)，一旦某個(gè) DS1820 接觸不好或斷線(xiàn)，當(dāng)程序讀該 DS1820 時(shí)，將沒(méi)有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。DS1820 采集流程如圖 所示： 讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至相應(yīng)單元入口保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)初始化延時(shí)程序線(xiàn)路選擇初始化 DS18B20到 100ms判斷按鍵？DS18B20 故障？跳過(guò) ROM 命令調(diào)顯示程序返回是否九江學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文24 圖 c 配置寄存器 ：該字節(jié)各位的意義如表 所示： 表 配置寄存器結(jié)構(gòu)TM R1 R0 1 1 1 1 1低五位一直都是“1” ，TM 是測(cè)試模式位，用于設(shè)置 DS1820 在工作模式還是在測(cè)試模式。1 和 R0 用來(lái)設(shè)置分辨率，如下表 所示：表 溫度分辨率設(shè)置表R1 R0 分辨率 溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間0 0 9 位 0 1 10 位 1 0 11 位 375ms1 1 12 位 750ms程序如附錄 A。 通信模塊 TC35i單片機(jī)對(duì)TC35i模塊的控制采用AT指令，單片機(jī)通過(guò)AT指令對(duì)TC35模塊進(jìn)行初始化和短消息的接收和發(fā)送，對(duì)短消息的控制共有三種模式：Block模式，Text模式和PDU模式。PDU模式是發(fā)送或接收手機(jī)SMS信息最常用的一種方法，短信息正文經(jīng)過(guò)十六進(jìn)制編碼后被傳送，基本上全國(guó)所有的電信局都提供支持PDU Mode的短消息業(yè)務(wù)，本設(shè)計(jì)采用PDU模式收發(fā)SMS。異步串行通信的字節(jié)格式：在單片機(jī)的異步串行通信方式中，在串行口由硬件自動(dòng)加入起始位和停止位，構(gòu)成一個(gè)完整的字符。發(fā)送器通過(guò)發(fā)送起始位而開(kāi)始一個(gè)字符的傳送,起始位使數(shù)據(jù)線(xiàn)處于低電平狀態(tài)，之后傳送8位數(shù)據(jù)位，在數(shù)據(jù)位中，低位在前，高位在后，最后發(fā)送停止位，用以標(biāo)志一個(gè)字符的結(jié)束，它對(duì)應(yīng)高電平狀態(tài)，直到下一個(gè)字符的起始位到來(lái)，： 異步串行通信字節(jié)格式0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1起始位 數(shù)據(jù)位 停止位短消息的幀格式：當(dāng)用8bit編碼時(shí)，一條短消息最多可發(fā)送140個(gè)字符。為了充分利用短消息的長(zhǎng)度，降低費(fèi)用，同時(shí)考慮到延時(shí)的情況，本方案中，每條短消息的單幀長(zhǎng)度均設(shè)為106個(gè)字符，： 短消息幀結(jié)構(gòu)1 2 3 4 5 ………... 104 105 106九江學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文25起始字符 順序號(hào) 數(shù)據(jù)位 校驗(yàn)位 結(jié)束位常用 AT 指令如下：①握手指令：AT 回車(chē)。檢測(cè)是否連機(jī)，應(yīng)答：OK。②服務(wù)中心號(hào)碼指令：AT+CSCA。服務(wù)中心(SC)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)播和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) SME 和 MS 之間的短消息。如果 MS 支持SMSMO(短消息服務(wù)移動(dòng)發(fā)送)，為了使用 SMS，必須在 MS 中設(shè)置 SMSC(短消息服務(wù)中心，SCA)。使用指令“AT+CSCA?”可以查看存儲(chǔ)在 SIM 卡中的當(dāng)前服務(wù)中心地址。使用指令“AT+CSCA=SCA[,TOSCA]”加入短消息服務(wù)號(hào)碼。③選擇消息格式 AT+CMGF。這個(gè)指令用于選擇短消息格式。它的參數(shù)指示發(fā)送、列取、讀取和寫(xiě)入的消息所使用的格式。AT+CMGF?返回當(dāng)前的 SMS 格式。AT+CMGF=?返回所有支持的 SMS 格式。AT+CMGF=MODE選擇 SMS 格式。MODE 為 0 時(shí)表示 PDU 格式，為 1 則表示TEXT 格式。本設(shè)計(jì)選用 TEXT 格式。本實(shí)驗(yàn)中采用文本模式。設(shè)置文本模式指令：AT+CMGF=1。應(yīng)答：OK。④新消息提示指令：AT+CNMI=[mode][,mt] [,bm][,ds][,bfr]，方括號(hào)表示參數(shù)是可選的，簡(jiǎn)要說(shuō)明下：mode用來(lái)選擇來(lái)了新短信后的通知方式。0–不通知 TE。1–只在數(shù)據(jù)線(xiàn)空閑的情況下，通知 TE；否則不通知 TE。2–通知 TE。在數(shù)據(jù)線(xiàn)被占用的情況下，先緩沖起來(lái)，待數(shù)據(jù)線(xiàn)空閑，再行通知。3–通知 TE。在數(shù)據(jù)線(xiàn)被占用的情況下，通知混合在數(shù)據(jù)中一起傳輸。mt用來(lái)選擇新短信的提示方式，消息儲(chǔ)存或直接轉(zhuǎn)發(fā)到 TE：0–儲(chǔ)存到默認(rèn)的內(nèi)存位置(包括 class 3)。1–儲(chǔ)存到默認(rèn)的內(nèi)存位置，并且向 TE 發(fā)出通知(包括 class 3)。2–對(duì)于 class 2，儲(chǔ)存到 SIM 卡，并且向 TE 發(fā)出通知；對(duì)于其它 class，直接將消息轉(zhuǎn)發(fā)到 TE3–對(duì)于 class 3，直接將消息轉(zhuǎn)發(fā)到 TE；對(duì)于其它 class，同mt=1。bm,ds,bfr的含義，請(qǐng)參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文檔。一般不需要去關(guān)心它們。本實(shí)驗(yàn)設(shè)置指令：AT+CNMI=1,1,2。應(yīng)答：OK。當(dāng)有新的短消息被接收，將獲取指令：+CMTI:SM,INDEX(信息存儲(chǔ)位置)。九江學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文26⑤直接從終端設(shè)置發(fā)送 SMS：AT+CMGS。這個(gè)指令用于從一個(gè)終端向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送消息(SMSSUBMIT)，而不會(huì)在 SIM卡中保存所發(fā)送的 SMS 消息。例如發(fā)送短消息，消息內(nèi)容為“test” 。AT+CMGS=13508485560(目的地址)test(ctrl+z)響應(yīng)：OK。⑥讀取第 X 條短消息：AT+CMGR=X 回車(chē)。讀信息：AT+CMGD=8應(yīng)答：+CMGR：“REC UNREAD”。 “+8613437109173”，“08/04/22，23：12：40+32”text(消息內(nèi)容)OK.若無(wú)短信息，TC35i