【正文】 gsm_send_cmd(AT+CSCS=GSM\r\n)。 memcpy((cmd+8), PhoneNumber, 11)。 gsm_send_cmd(cmd)。 gsm_send_cmd(pmsg)。}第6章 串口通信設(shè)計(jì) 串口應(yīng)用簡(jiǎn)介51的單片機(jī)除了定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和中斷外，還擁有串行通信接口。有了這個(gè)接口我們可以用它和電腦通信。我們可以利用串口向電腦發(fā)送數(shù)據(jù)，也可以用串口接收電腦的數(shù)據(jù)。有了這個(gè)接口我們可以利用它來設(shè)計(jì)很多東西，數(shù)據(jù)采集，多機(jī)通信，遠(yuǎn)程控制等等。8051單片機(jī)上有UATR(通用異步接收/發(fā)送)用于串行通信，發(fā)送時(shí)數(shù)據(jù)由TXD端送出，接收時(shí)數(shù)據(jù)由RXD輸入。有二個(gè)緩沖器SBUF，一個(gè)作發(fā)送緩沖器，另一個(gè)作接收緩沖器。UART是可編程的全雙工串行口。短距離機(jī)間通信可使用UART的TTL電平，也可以使用MAX232等芯片接成RS232C和通用微機(jī)進(jìn)行通信。波特率時(shí)鐘必須從內(nèi)部定時(shí)器1或2獲得。若在應(yīng)用中要求RS232完全的握手功能，由必須借助單片機(jī)其它引腳用軟件處理。 并行通信并行通信是把一組數(shù)據(jù)以同時(shí)傳送的方式傳送。上圖就是一組8位并行通并行通信的優(yōu)點(diǎn)是：傳輸速度快。缺點(diǎn)是：占用IO口多，PCB布線復(fù)雜等。 串行通信串行通信是將一組數(shù)據(jù)分成一位位的方式在數(shù)據(jù)線上傳送。串行通信的優(yōu)點(diǎn):占用IO口少。遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)候成本低，串行通信的缺點(diǎn)：相對(duì)并行通信傳輸速度慢，傳輸方式比較復(fù)雜。DS1302 ADC0832等等都是串行傳輸數(shù)據(jù)。(1) 串行通信傳輸方式如下。① 單工：?jiǎn)喂鬏斨荒芟蛞粋€(gè)方向傳輸不能反向傳輸。② 半雙工傳輸：數(shù)據(jù)可以二個(gè)方向傳輸，但不能同一時(shí)刻傳輸，需要分時(shí)傳輸。③ 全雙工:數(shù)據(jù)可以二個(gè)方向同時(shí)傳輸。(2) 串行通信的傳輸速度比特率是每秒鐘傳輸二進(jìn)制代碼的位數(shù)，單位是：位／秒(bps)。如每鐘傳送240個(gè)字符，而每個(gè)字符格式包含10位(1個(gè)起始位、1個(gè)停止位、8個(gè)數(shù)據(jù)位)，這時(shí)的比特率為：10位240個(gè)/秒= 2400 bps。 異步通信異步通信是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接收設(shè)備的時(shí)鐘盡可能一致。異步通信是以字符(構(gòu)成的幀)為單位進(jìn)行傳輸，字符與字符之間的間隙(時(shí)間間隔)是任意的，但每個(gè)字符中的各位是以固定的時(shí)間傳送的，即字符之間不一定有“位間隔”的整數(shù)倍的關(guān)系，但同一字符內(nèi)的各位之間的距離均為“位間隔”的整數(shù)倍。異步通信的特點(diǎn)：不要求收發(fā)雙方時(shí)鐘的嚴(yán)格一致，實(shí)現(xiàn)容易，設(shè)備開銷較小，但每個(gè)字符要附加2～3位用于起止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。 串口工作方式系統(tǒng)采用串口工作方式2，方式2波特率＝ 2SMOD *(FOSC/64)。第9位數(shù)據(jù)(TB8)輸出后，置位TI。在接到第9位數(shù)據(jù)后，如果下列的條件同時(shí)滿足，即①RI = 0 ②SM2＝0 或接收到的第9位為1，則將已接收到的數(shù)據(jù)裝入SBUF和RB8，并置位RI。如果條件不滿足，則接收無效。8051串行口的不同尋常特征是包括第9位方式。它允許把在串行口通信增加的第9位用于標(biāo)志特殊字節(jié)的接收。對(duì)于簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)，第9位方案允許接收單機(jī)信息，僅當(dāng)字節(jié)具有一個(gè)第9位時(shí)才能被中斷。用這種方法，發(fā)送器可以廣播1節(jié)字，讓第9位為高作為“每個(gè)人請(qǐng)注意”字節(jié)。字節(jié)可以做為節(jié)點(diǎn)地址，地址相同的節(jié)點(diǎn)可以打開以接收下來的字符。所接續(xù)的字節(jié)(第9位為低)不能引起其它單片機(jī)的中斷，因?yàn)槲此退鼈兊牡刂?，用這種方式，單片機(jī)可以和大量的其它單片機(jī)對(duì)話而不打擾不尋址的單片機(jī)。 波特率的計(jì)算設(shè)置了PCON寄存器中的SMOD位為1時(shí)就可以把波特率提升2倍。通常會(huì)使用定時(shí)器1工作在定時(shí)器工作模式2下，這時(shí)定時(shí)值中的TL1做為計(jì)數(shù)，TH1做為自動(dòng)重裝值，這個(gè)定時(shí)模式下，定時(shí)器溢出后，TH1的值會(huì)自動(dòng)裝載到TL1，再次開始計(jì)數(shù)，這樣可以不用軟件去干預(yù)，使得定時(shí)更準(zhǔn)確。在這個(gè)定時(shí)模式2下定時(shí)器1溢出速率的計(jì)算公式如下。 溢出速率＝(計(jì)數(shù)速率)/(256－TH1初值) (61) 溢出速率＝fosc/[12*(256TH1初值)] (62)上式中的“計(jì)數(shù)速率”與所使用的晶體振蕩器頻率有關(guān)，在51 芯片中定時(shí)器啟動(dòng)后會(huì)在每一個(gè)機(jī)器周期使定時(shí)寄存器TH 的值增加一，一個(gè)機(jī)器周期等于十二個(gè)振蕩周期，所以可以得知51芯片的計(jì)數(shù)速率為晶體振蕩器頻率的1/12，一個(gè)12M 的晶振用在51芯片上，那么51的計(jì)數(shù)速率就為1M。 晶體是為了得到標(biāo)準(zhǔn)的無誤差的波特率。如我們要得到9600 的波特率， 和12M，定時(shí)器1 為模式2，SMOD 設(shè)為1，分別看看那所要求的TH1 為何值。代入公式。＝(2247。32)(()/(256TH1))TH1＝25012M9600＝(2247。32)((12M/12)/(256TH1))TH1≈ 串口初始化在使用串行口之前，必須對(duì)它進(jìn)行初始化，主要是設(shè)置產(chǎn)生波特率的定時(shí)器串行口控制和中斷控制。(1) 確定定時(shí)器1的工作方式。編程TMOD的寄存器(2) 計(jì)算定時(shí)器1的初值。裝載TH1 TL1。(3) 啟動(dòng)定時(shí)器1。編程TCON中的TR1位。(4) 確定串行口的控制。編程SCON。(5) 設(shè)置串口波特率是否加倍。(6) 串行口在中斷方式工作時(shí)，打開CPU的中斷源。編程IE寄存器[1819]。第7章 系統(tǒng)調(diào)試與系統(tǒng)測(cè)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是分不開的，許多硬件故障是在調(diào)試軟件時(shí)才發(fā)現(xiàn)的。但通常是先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障后才和軟件結(jié)合起來調(diào)試。(1) 常見的硬件故障① 元器件失效造成失效的有兩方面原因：一是器件本身已損壞或者性能不符合要求。二是由于組裝錯(cuò)誤造成的元器件失效。如電解電容、二極管的極性錯(cuò)誤，集成塊安裝方向錯(cuò)誤等。② 邏輯錯(cuò)誤由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和加工過程中的工藝性錯(cuò)誤所造成的，包括錯(cuò)線，開路，短路，相位錯(cuò)等幾種，其中短路是最常見的故障。在印刷電路板布線密度高的情況下 ，極易因工藝原因造成短路。③ 可靠性差引起系統(tǒng)不可靠的因素很多，如金屬化孔、接插件接觸不良會(huì)造成系統(tǒng)時(shí)好時(shí)壞；內(nèi)部和外部的干擾、電源紋波系數(shù)過大、器件負(fù)載過大等造成邏輯電平不穩(wěn)定；另外，走線和布局的不合理等也會(huì)引起系統(tǒng)可靠性差。④ 電源故障若樣機(jī)中存在電源故障，則加電后將造成器件損壞。電源的故障包括：電壓值不符合設(shè)計(jì)要求，電源引出線和插座不對(duì)應(yīng)，電源功率不足、負(fù)載能力差。(2) 硬件調(diào)試方法① 脫機(jī)調(diào)試脫機(jī)調(diào)試是在樣機(jī)加電之前，先用萬用表等工具，根據(jù)硬件電器原理圖和裝配圖仔細(xì)檢查樣機(jī)線路的正確性，并核對(duì)元件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求。應(yīng)特別注意電源的走線，防止電源之間的短路和極性錯(cuò)誤，并重點(diǎn)檢查擴(kuò)展系統(tǒng)是否存在相互間的短路或與其他信號(hào)線的短路。對(duì)于樣機(jī)所用的電源事先必須單獨(dú)調(diào)試，調(diào)試好后，檢查其電壓值、負(fù)載能力、極性等均符合要求，才能加到系統(tǒng)的各個(gè)部件上。在不插片子的情況下，加電檢查各插件上引腳的電位，仔細(xì)測(cè)量各地點(diǎn)電位是否正常，尤其應(yīng)注意單片機(jī)插座上的各點(diǎn)電位是否正常，若有高壓，聯(lián)機(jī)時(shí)將會(huì)損壞開發(fā)機(jī)。無單片機(jī)調(diào)試主要檢查電路工作是否正常，LED是否發(fā)光，調(diào)試數(shù)碼管是否點(diǎn)亮，顯示數(shù)據(jù)是否正確，具體步驟如下：A：打開電源，將輸出電壓調(diào)到5伏，然后關(guān)閉電源。B：將電路板的火線與電源正極相連，地線與負(fù)極相連。C：打開電源，用萬用表檢測(cè)電路板是否有輸出電壓，如果有就是好的，沒有就要檢測(cè)是否有短路。D：電路檢查完后，關(guān)閉電源，用一根導(dǎo)線與電源負(fù)極相連，然后打開電源，用導(dǎo)線的另一端逐個(gè)與IO口的管腳接觸，看數(shù)碼管顯示是否正確。② 聯(lián)機(jī)調(diào)試聯(lián)機(jī)前先斷電，把仿真機(jī)的仿真插頭插到樣機(jī)的單片機(jī)插座上，檢查一下開發(fā)機(jī)與樣機(jī)之間的電源、接地是否良好，若一切正常，即可打開電源。通電后執(zhí)行開發(fā)機(jī)讀寫指令，對(duì)用戶樣機(jī)的存儲(chǔ)器、I/O端口進(jìn)行讀寫操作和邏輯檢查，在用戶系統(tǒng)的樣機(jī)調(diào)試好后，可以插上用戶系統(tǒng)的其他外圍部件，并對(duì)其進(jìn)行初步調(diào)試。對(duì)于工作不穩(wěn)定的問題一定要認(rèn)真查出原因，加以排除。調(diào)試過程中遇到的問題及解決辦法：接上電源后LED不發(fā)光，后來檢查是由于一個(gè)引腳虛焊，重新焊接就解決了。對(duì)于模塊結(jié)構(gòu)程序，要一個(gè)個(gè)子程序分別調(diào)試。設(shè)計(jì)首先調(diào)試顯示模塊，通過修改寄存器窗口的值來觀察數(shù)碼管的變化，從而確定各個(gè)數(shù)字筆段代碼表。至此顯示模塊調(diào)試成功，接下來就是報(bào)警和讀取溫度模塊的調(diào)試。調(diào)試子程序時(shí)，注意要和CPU的各個(gè)引腳相對(duì)應(yīng)，檢查用戶系統(tǒng)CPU的現(xiàn)場(chǎng)、RAM的內(nèi)容和I/O口的狀態(tài)，檢測(cè)程序執(zhí)行結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求。各程序模塊通過后，可以把各功能塊聯(lián)合起來一起進(jìn)行整體程序綜合調(diào)試。在這階段若發(fā)生故障，可以考慮各子 程序在運(yùn)行時(shí)是否破壞現(xiàn)場(chǎng)，緩沖單元是否發(fā)生沖突，零位的建立和清除在設(shè)計(jì)上有否失誤，堆棧區(qū)域有否溢出，輸入設(shè)備的狀態(tài)是否正常，等等。若用戶系統(tǒng)是在開發(fā)系統(tǒng)的監(jiān)控程序下運(yùn)行時(shí)，還要考慮用戶緩沖單元是否和監(jiān)控程序的工作單元發(fā)生沖突。單步和斷點(diǎn)調(diào)試后，還應(yīng)進(jìn)行連續(xù)調(diào)試，這是因?yàn)閱尾竭\(yùn)行只能驗(yàn)證程序的正確與否，而不能確定定時(shí)精度、CPU的實(shí)時(shí)響應(yīng)等問題。待全部完成后，應(yīng)反復(fù)運(yùn)行多次，除了觀察穩(wěn)定性之外，還要觀察用戶系統(tǒng)的操作是否符合原始設(shè)計(jì)要求、安排的用戶操作是否合理等，必要時(shí)還要作適當(dāng)修正。在全部調(diào)試和修改完成后，將用戶軟件固化于EPROM中，插入用戶樣機(jī)后，用戶系統(tǒng)即能脫離開發(fā)機(jī)獨(dú)立工作，至此系統(tǒng)研制完成。 硬件測(cè)試環(huán)境經(jīng)過軟硬件調(diào)試成功之后，系統(tǒng)運(yùn)行所需環(huán)境如圖71所示。 圖71 硬件測(cè)試環(huán)境 單片機(jī)壓力檢測(cè)儀串口數(shù)據(jù)測(cè)試 通過給模塊上電，單片機(jī)將采集的數(shù)據(jù)送到串口，串口數(shù)據(jù)如圖72所示。 圖72 單片機(jī)壓力檢測(cè)儀串口數(shù)據(jù) GPRS遠(yuǎn)程通信模塊串口數(shù)據(jù)測(cè)試給模塊上電之后，通過串口調(diào)試助手，向模塊發(fā)送字符并按回車結(jié)束。串口顯示信息如圖73所示。圖73 GPRS遠(yuǎn)程通信模塊串口數(shù)據(jù)第8章 結(jié)論在企業(yè)生產(chǎn)中，準(zhǔn)確及時(shí)的得到壓力參數(shù)對(duì)生產(chǎn)管理、產(chǎn)品管理和生產(chǎn)安全具有十分重要的意義。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，以單片機(jī)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)硬件，編寫軟件程序，經(jīng)過軟硬件調(diào)試，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)：每一個(gè)通道壓力傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)多路選擇開關(guān)選擇一路信號(hào)送入電流電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)后經(jīng)放大器進(jìn)行線性放大，然后由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，再經(jīng)I/O并行接口輸入到單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算處理后的通道號(hào)和壓力值最后送到顯示器顯示，再將數(shù)據(jù)發(fā)到串口上，系統(tǒng)的GPRS模塊就可通過串口接收數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)以短信的形式發(fā)到指定的手機(jī)上。經(jīng)過軟硬件調(diào)試，系統(tǒng)運(yùn)行可靠、性能穩(wěn)定、性價(jià)比高，應(yīng)用前景十分廣闊。系統(tǒng)不僅僅局限于此，有很大的發(fā)展的空間，通過定義IP地址和端口號(hào)，以及單片機(jī)和PC機(jī)通信的數(shù)據(jù)格式等，可以實(shí)現(xiàn)GPRS模塊與電腦通信，還可以通過編寫上位機(jī)程序，利用電腦控制GPRS模塊實(shí)現(xiàn)短信收發(fā)、隨意撥號(hào)打電話等功能，具有深遠(yuǎn)的工程意義。參考文獻(xiàn)[1] 胡漢才. 單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，1996.[2] 馬增強(qiáng)，燕廷，井海明. 基于GPRS的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究[J]. 微計(jì)算機(jī)信息，2005，14(3)：109110.[3] 謝維成,楊加國(guó). 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