【正文】 短消息模塊是 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)接口，RS232C 標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)議）的全稱(chēng)是 EIARS232C 標(biāo)準(zhǔn)，其中 EIA(Electronic Industry Association)代表美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)，RS（remeded standard）代表推薦標(biāo)準(zhǔn)，232 是標(biāo)識(shí)號(hào)，C 代表 RS232 的最新一次修改（1969） ，在這之前，有 RS232B、RS232A。它規(guī)定連接電纜和機(jī)械、電氣特性、信號(hào)功能及傳送過(guò)程。目前在 PC 機(jī)上的 COMCOM2 接口就是 RS232C 接口。TI 公司的MAX3238 芯片如圖 供電電壓為 3～，符合 TIA/EIA232F 和 ITU 標(biāo)準(zhǔn)。具有獨(dú)特的177。15KV 人體靜電保護(hù)措施，兼容 5V 邏輯輸入，內(nèi)含 3 路接收、5 路發(fā)送串行通信接口，最大數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá) 250 kbps。該芯片的最大特點(diǎn)是，在串行口無(wú)數(shù)據(jù)輸入的情況下，可以靈活的進(jìn)行電源管理，即當(dāng) FORCEON(13 腳)為低電平、/FORCEOFF(14 腳)為高電平時(shí)，AutoPowerdown Plus 功能有效。在正常運(yùn)行模式下，約 30 秒事件內(nèi)若芯片在接收和發(fā)送引腳沒(méi)有檢測(cè)到有效信號(hào)，將自動(dòng)進(jìn)入 Powerdown模式，此時(shí)耗電 1uA。如果 FORCEON 和/FORCEOFF 引腳均為高電平，那么 AutoPowerdown Plus 功能失效。在 AutoPowerdown Plus 功能有效的時(shí)，如果檢測(cè)到接收或發(fā)送引腳有信號(hào)輸入，該芯片自動(dòng)被激活，轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。如果任一接收通道的輸入電壓高于 ，～ 的時(shí)間小于 30uS，則/INVALID(15 腳)引腳為高電平(數(shù)據(jù)有效)。如果所有接收通道的輸入電壓位于～ 的時(shí)間大于 30uS，則/INVALID(15 腳)引腳為低電平(數(shù)據(jù)無(wú)效)。 該芯片的以上特性，滿足了 TC35 作為移動(dòng)終端的接收和發(fā)送電路連接要求。C24700UFC11041234D1D4~220V~220VVin1GND2Vout 37812Vin1 GND2Vout 37912T1GNDC42200UFC3104C82200UFC7104C64700UFC5104GND+12VGND12VRI113RI28 TI111TI2 10GND15 V+2 V 6VCC 16RO1 12RO2 9TO114TO27 C1+1C1 3 C2+4C2 5MAX232C11uFC21uFC31uFC41uFVCCVCCRXDTXDPTXPRX1 6 2 7 3 8 4 9 5 DB9PRXPTX GNDGNDGNDSM8952AC25PTC35GSM業(yè)業(yè)基于手機(jī)的家電控制器的設(shè)計(jì) 圖 RS232 接口電路 TC35 短消息模塊控制設(shè)計(jì)SM8952AC25P 與 TC35 之間通過(guò)異步串行接口進(jìn)行通信，通信速率為 9600b／s,具有 1 位起始位、8 位數(shù)據(jù)位、1 位停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)。由于 TC35 的數(shù)據(jù)接口工作在CMOS 電平,接口電平為 ～，而 SM8952AC25P 單片機(jī)串口工作在 TTL 電平，工作電壓范圍一般比 TC35 寬，故應(yīng)在 SM8952AC25P 和 TC35 之間加電平轉(zhuǎn)換電路和電平限制電路。若無(wú)電平轉(zhuǎn)換，則有可能使智能模塊的性能不太穩(wěn)定。ZIF 連接器給 SIM 卡接口提供 6 個(gè)引腳，其中 CCIN 用來(lái)檢測(cè) SIM 卡是否插好，其他 5 個(gè)引腳分別為ccvcc(電源，2．9v)、CCGND(地)、CCRST(復(fù)位)、CCCLK(時(shí)鐘)和 CCIO(數(shù)據(jù))。ZIF 連接器的 SYNC 腳控制燈的狀態(tài)，以此判斷 TC35 的工作狀態(tài)。系統(tǒng)加電后，為使 TC35 進(jìn)入工作狀態(tài)，必須給 IGT 加一延時(shí)大于 100ms 的低脈沖，電平下降持續(xù)時(shí)間不可超過(guò)lms；啟動(dòng)后，IGT 應(yīng)保持高電平()：驅(qū)動(dòng) IGT 時(shí)，TC35 的供電電壓不能低于．否則 TC35 不能被激活。 紅外學(xué)習(xí)遙控電路設(shè)計(jì) 紅外學(xué)習(xí)遙控接收電路設(shè)計(jì)所有紅外遙控器的輸出都是用編碼后的串行數(shù)據(jù)對(duì) 38kHz～40kHz 的方波進(jìn)行脈沖幅度調(diào)制而產(chǎn)生的。如果直接對(duì)已調(diào)波進(jìn)行測(cè)量，而其脈寬只有 20 多微秒，由于單片機(jī)的指令周期是微秒級(jí)，會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。因此，先要對(duì)已調(diào)波進(jìn)行解調(diào)，對(duì)解調(diào)后的波形進(jìn)行測(cè)量。將 CX20226 或一體化紅外接收頭解調(diào)出的遙控編碼脈沖直接連入SM8952AC25P 單片機(jī)的 INT0 和 T0 腳，定時(shí)器 T0 和 T1 都初始化為定時(shí)工作方式 1，T0的 GATE 位置位。每次外部中斷首先停止定時(shí)，記錄 T0、T1 的計(jì)數(shù)值，然后將 T0、T1的計(jì)數(shù)值清零，并重新啟動(dòng)定時(shí)。T0 的值即為高電平脈寬，T1～T0 的值為低電平脈寬。T0、T1 與紅外編碼信號(hào)脈寬的對(duì)應(yīng)關(guān)系并且存儲(chǔ)到外部?jī)?chǔ)蓄器 24C256 中等待發(fā)送調(diào)用。圖 紅外學(xué)習(xí)遙控接收電路設(shè)計(jì) 紅外學(xué)習(xí)遙控發(fā)送電路設(shè)計(jì)1 2 3 5 6 7vss4vdd8cx20226 IC1CX20226C3330C11UC4100UR1R2200K R310KVCCGND業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)基于手機(jī)的家電控制器的設(shè)計(jì) 遙控信號(hào)的還原是通過(guò) SM8952AC25P 的 T2 特殊輸出口進(jìn)行二進(jìn)制脈沖碼的高電平與低電平的調(diào)制輸出，其中調(diào)制為利用單片機(jī)特殊功能進(jìn)行內(nèi)部調(diào)制這也是本設(shè)計(jì)的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)，調(diào)制后的信號(hào)如圖 驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光管工作。該設(shè)計(jì)的硬件電路相對(duì)簡(jiǎn)單，因此系統(tǒng)的調(diào)試重點(diǎn)在軟件上。圖 紅外學(xué)習(xí)遙控發(fā)送電路設(shè)計(jì)4 軟件部分 下位機(jī)編程 主控單片機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主控單元部分由于任務(wù)多、對(duì)可靠性的要求高，本系統(tǒng)的主控部分軟件設(shè)計(jì)為分時(shí)操作系統(tǒng)控制，采用 RTX51 Tiny 版操作系統(tǒng)。作為嵌入式系統(tǒng)主控單元的單片機(jī)，其軟件一般是一個(gè)微觀的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，是為某種應(yīng)用而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。系統(tǒng)程序有實(shí)時(shí)過(guò)程控制或?qū)崟r(shí)信息處理的能力，要求能夠及時(shí)響應(yīng)隨機(jī)發(fā)生的外部事件并對(duì)該事件做出快速處理。分時(shí)操作系統(tǒng)是把 CPU 的時(shí)間劃分成長(zhǎng)短基本相同的時(shí)間區(qū)間，即“時(shí)間片” ，通過(guò)操作系統(tǒng)的管理，把這些時(shí)間片依次輪流地分配給各個(gè)用戶使用。如果某個(gè)作業(yè)在時(shí)間片結(jié)束之前，整個(gè)任務(wù)還沒(méi)有完成，那么該作業(yè)就被暫停下來(lái)，放棄 CPU，等待下一輪循環(huán)再繼續(xù)做。此時(shí) CPU 又分配給另一個(gè)作業(yè)去使用。由于計(jì)算機(jī)的處理速度很快，只要時(shí)間片的間隔取得適當(dāng)，那么一個(gè)用戶作業(yè)從用完分配給它的一個(gè)時(shí)間片到獲得下一個(gè) CPU 時(shí)間片，中間有所“停頓” ；但用戶察覺(jué)不出來(lái)，好像整個(gè)系統(tǒng)全由它“獨(dú)占”似的。分時(shí)操作系統(tǒng)主要具有以下 3 個(gè)特點(diǎn)：①多路性。用戶通過(guò)各自的終端，可以同時(shí)使用一個(gè)系統(tǒng)。②及時(shí)性。用戶提出的各種要求，能在較短或可容忍的時(shí)間內(nèi)得到響應(yīng)和處理。③獨(dú)占性。在分時(shí)系統(tǒng)中，雖然允許多個(gè)用戶同時(shí)使用一個(gè) CPU，但用戶之間操作獨(dú)立，互不干涉。RTX51 Tiny 可以配置成使用 roundrobin 多任務(wù)。Roundrobinp 容許 quasiparallel 執(zhí)行多任務(wù)。任務(wù)并不是連續(xù)執(zhí)行的，而是分時(shí)間片執(zhí)行的（本系統(tǒng)采用 10毫秒作為時(shí)間片，由 RTX51 Tiny 把時(shí)間片分配給各個(gè)任務(wù)） 。由于時(shí)間片的時(shí)間很短，因此任務(wù)看起來(lái)像連續(xù)執(zhí)行一樣。在本系統(tǒng)中 RTX51 Tiny 首先執(zhí)行信號(hào)采集 job0 的任務(wù) 0。本函數(shù)創(chuàng)建了另一個(gè)任務(wù)報(bào)警分析 job1。信號(hào)采集執(zhí)行完它的時(shí)間片后，RTX51 Tiny 開(kāi)始執(zhí)行報(bào)警分析job1，這個(gè)函數(shù)又創(chuàng)建了另一個(gè)任務(wù)短信發(fā)送 job2。如此類(lèi)推，最后執(zhí)行完它的時(shí)間PNP1VCC業(yè)業(yè)業(yè)T2 R4GND R1基于手機(jī)的家電控制器的設(shè)計(jì) 片后，RTX51 Tiny 又返回到 job0 開(kāi)始執(zhí)行。然后再切換到 job1，如此循環(huán)。void job0 (void) _task_ 0 { os_create (1)。 while (1) { job0（）。 }}void job1 (void) _task_ 1 { os_create (2)。 while (1) { job1（）。 }} 遠(yuǎn)程控制程序設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程控制軟件設(shè)計(jì)主要分為系統(tǒng)初始化、振鈴檢測(cè)計(jì)數(shù)、控制摘掛機(jī)、雙音頻信號(hào)分析處理、控制電器、信號(hào)音提示等部分。下面， 為整體流程圖： 開(kāi)始初始化模擬摘機(jī)提示輸入密碼開(kāi)電器提示控制電器等待回應(yīng)關(guān)電器啟動(dòng)軟件計(jì)數(shù)啟動(dòng)計(jì)時(shí)掛機(jī)啟動(dòng)軟件計(jì)數(shù)提示重輸密碼振鈴信號(hào)振鈴六次密碼正確45S 到3 次提示完成按 基于手機(jī)的家電控制器的設(shè)計(jì) 圖 遠(yuǎn)程控制程序設(shè)計(jì)流程圖 短信息發(fā)送程序設(shè)計(jì)TC35 模塊支持 8 位數(shù)據(jù)位,無(wú)奇偶校驗(yàn)位,位停止位數(shù)據(jù)傳輸。傳輸速率可以在。對(duì) TC35 模塊控制,IGT 信號(hào)非常地重要,只有正確的 IGT 信號(hào)才可以使 TC35 模塊正常地運(yùn)行。IGT 的下降沿啟動(dòng) TC35,并且 IGT 的低電平應(yīng)該至少保持 100ms 如圖 ,TC35 然后正常工作?；谑謾C(jī)的家電控制器的設(shè)計(jì) 圖 存儲(chǔ)示波器采集到的啟動(dòng)信號(hào)單片機(jī)對(duì) TC35 模塊的控制 TC35 模塊采用 AT 賀氏指令。單片機(jī)可以通過(guò)正確的 AT指令對(duì) TC35 模塊進(jìn)行初始化和短消息的接收發(fā)送。對(duì)短消息的控制共有三種模式:Block 模式!PDU 模式和 Text 模式。使用 Block 模式需要手機(jī)生產(chǎn)廠家提供驅(qū)動(dòng)支持。目前,PDU 模式已取代 Block 模式,而 Text 模式不支持中文,因此本系統(tǒng)使用 PDU 模式進(jìn)行短消息的發(fā)送。單片機(jī)通過(guò)以下系列 AT 指令對(duì)短消息進(jìn)行控制。TC35 初始化：首先設(shè)置短消息發(fā)送格式 AT+CMGF=1CR,設(shè)置 1 代表 PDU 模式,CR是回車(chē)符號(hào),也就是 0x0d。指令正確則模塊返回CRLFOKCRLF,CRLF是回車(chē)換行符號(hào)。其次設(shè)置短消息中心 AT+CSCA=d+8613800531500d(短消息中心)CR,設(shè)置正確則模塊返回CRLFOKCRLF。注意短消息中心號(hào)碼可能會(huì)因不同手機(jī)或不同區(qū)域而不同。如果讀取短消息服務(wù)中心則使用命令 AT+CSCA=?CR,模塊應(yīng)該返回CRLF+CSCA:d8613800531500dCRLF。最后設(shè)置短消息到達(dá)自動(dòng)提示AT+CNMI=1,1,0,0,1CR,設(shè)置正確則模塊返回CRLFOKCRLF。設(shè)置此命令可使模塊在短消息到達(dá)后向單片機(jī)發(fā)送指令CRLF+CMTI:dSMd,IN2DEX(信息存儲(chǔ)位置)CRLF。發(fā)送短消息在 PDU 模式,如果發(fā)送短消息,則首先發(fā)送短消息數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。AT+CMGS=lengthCR。等待 TC35 模塊返回 ASCII 字符/0,則可以將 PDU 數(shù)據(jù)輸入,PDU 數(shù)據(jù)以Z(也就是 0x1a)作為結(jié)束符。短消息發(fā)送成功,模塊返回CRLFOKCRLF。發(fā)送數(shù)據(jù)格式例如，需要發(fā)送漢字“一氧化碳的濃度超標(biāo)，排氣扇已打開(kāi)”到手機(jī) 13878305396,則首先發(fā)送數(shù)據(jù)串 AT+CMGS=19CR,然后等待 ASCII 字符/0,然后輸入 PDU 數(shù)據(jù)?；谑謾C(jī)的家電控制器的設(shè)計(jì) 圖 TC35 模塊 PCB 實(shí)物圖 紅外學(xué)習(xí)遙控程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的主要思路是通過(guò)對(duì)紅外二進(jìn)制脈沖的寬度進(jìn)行測(cè)量，從而獲得紅外遙控的波形信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、還原。根據(jù)遙控信號(hào)編碼和發(fā)射過(guò)程，遙控信號(hào)的識(shí)別（也叫解碼過(guò)程）是去除 38KHz 載波信號(hào)后識(shí)別出二進(jìn)制脈沖碼中的 0 和 1。紅外接收頭的解調(diào)信號(hào)送到 INT0 引腳，由內(nèi)部定時(shí)器完成高低電平長(zhǎng)度的采集，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)保存，由單片機(jī)進(jìn)行高電平與低電平的寬度的測(cè)量。遙控信號(hào)的還原是通過(guò)（T2）輸出二進(jìn)制已調(diào)脈沖。對(duì)遙控信號(hào)還原的調(diào)制在單片機(jī)的內(nèi)部進(jìn)行，利用了定時(shí)器 2 的捕獲工作方式，定時(shí)器 2 是一個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。它既可當(dāng)定時(shí)器使基于手機(jī)的家電控制器的設(shè)計(jì) 用，也可作為外部事件計(jì)數(shù)器使用，其工作方式由特殊功能寄存器 T2CON 的 C/T2 位選擇。定時(shí)器 2 有三種工作方式：捕獲方式，自動(dòng)重裝載（向上或向下計(jì)數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式，工作方式由 T2CON 的控制位來(lái)選擇，在捕獲方式下，通過(guò) T2CON 控制位 EXEN2 來(lái)選擇兩種方式。如果 EXEN2＝0，定時(shí)器 2 是一個(gè) 16 位定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)溢出時(shí)，對(duì) T2CON 的溢出標(biāo)志 TF2 置位，同時(shí)激活中斷。如查 EXEN2＝1，定時(shí)器2 完成相同的操作，而當(dāng) T2EX 引腳外部輸入信號(hào)發(fā)生 1 至 0 負(fù)跳變時(shí)，也出現(xiàn) TH2 和TL2 中的值分別被捕獲到 RCAP2H 和 RCAP2L 中。另外，T2EX 引腳信號(hào)的跳變使得 T2CON中的 EXF2 置位，與 TF2 相仿，EXF2 也會(huì)活中斷。本系統(tǒng)正是利用了捕獲方式的RCAP2H 和 RCAP2L 自動(dòng)重裝載，產(chǎn)生 38K 調(diào)制信號(hào)，準(zhǔn)備還原的 0，1 信號(hào)的調(diào)制通過(guò)