【導讀】基于KingView與單片機實時對智能終端的控制及數據采集.................7

　　

【正文】 件，從而構成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。電路如圖 41 所示。 江蘇師范大學科文學院 基于 AVR 單片機物聯(lián)網系統(tǒng)設計 19 圖 41 晶振電路 復位電路用于產生復位信號， 是單片機系統(tǒng)中有一不可或缺的部分。它通過 RST 引腳送入單片機，與單片機的第 9引腳連接，進行復位操作。復位電路的好壞直接影響單片機系統(tǒng)工作的可靠性。 復位方式有兩種： 手動和 加電復位。加電復位是指通過專用電路產生復位信號。它是系統(tǒng)的原始復位方式，發(fā)生在開機加電時，是系統(tǒng)自動完成的。加電復位是基本的、任何單片機系統(tǒng)都具有的功能。而手動復位也應通過專用電路實現(xiàn)。在單片機系統(tǒng)中，手動復位是必須具有的功能。在調試或運行程序時，若遇到死機、死循環(huán)等情況，手動復位是擺脫這種局面的最常用的方法。這時，手動復位所完成的是一次重 新啟動操作。在實際系統(tǒng)中，總是把加電復位電路和手動復位電路結合在一起，形成一個既能加電復位又能手動復位的公用復位電路。本設計中采用手動復位，電路如圖 42所示。 圖 42 復位電路 光強采集及 AD 轉換電路 光強采集電路由光敏電阻和一個 1K 電阻組成，然后取光敏電阻兩端電壓接 A/D 轉換器 ADC0804。 ADC0804 的 D0 至 D7 腳于單片機 AT89S52 的 P1 口相接。在本設計中 Vref/2接一個 010K 電位器作為 A/D 轉換器 ADC0804 調節(jié)輸入電壓，從而一定程度上調整測量精確度。如圖 43 光 強采集電路 。 江蘇師范大學科文學院 基于 AVR 單片機物聯(lián)網系統(tǒng)設計 20 圖 43 光強采集及 AD 轉換電路 串口通信電路 采集的光強信號參數經 A/D 轉換后，在單片機中進行處理。 MAX232 的第 7 腳 T2OUT 接單片機 TXD 端 發(fā)送數據，第 8 腳 R2IN 接單片機 RXD 端 接收數據。 TTL 電平從單片機的 TXD 端發(fā)出，經過 MAX232 轉換為 RS232 電平后從 MAX232 的 14 腳 T1OUT 發(fā)出，連接至 PC 機的串口座的第 2 腳 RXD 端，至此計算機接收到數據。 MAX232 的 13 腳連接 PC機串口座的第 3 腳 TXD 端， PC機發(fā)送數據。串口通信電路如圖 44所 示。 圖 44 串口通信電路 步進電機驅動電路 江蘇師范大學科文學院 基于 AVR 單片機物聯(lián)網系統(tǒng)設計 21 在 Proteus 中，選擇 motorstepper，這是四相步進電機，六個端子，其中兩個公共端與 ULN20xxA 的 COM 端相連接，并且一同連接到 +5V 電源上， ULN20xx 的 ABCD 四相與 P2口相連接。具體接線如圖 45所示。 圖 45 步進電機驅動電路 液晶驅動電路 液晶顯示電路主要有 YJD1602A1 組成，其中 D0D7 連接至單片機的 P1 口，其中命令選擇端 RS 連接到 ,讀寫選擇端連接至 ，使能端連接到 ，具體的液晶驅動電路如圖 46 所示。 圖 46 液晶驅動電路 紅外接收電路 紅外接收電路采用紅外一體化接收頭，其中三個引腳，一個接地，一個接電源，還有一個數據輸出引腳接外部中斷 0，采用中斷的方式對紅外波形進行解碼。其紅外電路如圖47 所示。 江蘇師范大學科文學院 基于 AVR 單片機物聯(lián)網系統(tǒng)設計 22 圖 47 紅外接收電路 智能終端系統(tǒng)總圖 智能終端系統(tǒng)總圖由溫度采集電路、光強采集電路、步進電機驅動電路、液晶顯示屏驅動電路、紅外接收電路、晶振電路、復位電路、 AD轉換電路、串口通信電路等組成。 智能終端系統(tǒng)總 圖如圖 48所示。 圖 48 智能終端系統(tǒng)總圖 物聯(lián)網應用系統(tǒng)硬件設計 Atmeta128 的位數據總線 AD0～ AD7 直接和 RTL8019AS 的數據總線低 8 位 SD0～ SD7 相連接， RTL8019AS 的高 8 位數據總線 AD8～ ADl5 浮空不使用。 RTL8019AS 地址總線 SA0～ SA4與 74HC573 鎖存后的 51 單片機地址總線低 5 位 A0～ A4 相連， SA5～ SA7 接地， SA8～ SA9接高電平， SAl0～ SAl9 接地， RTL8019AS 的 I/O地址為 300H。 當訪問外部 RAM 或 I/0 接口時，單片機通過 PA口和 PC 口輸出地址信息， ALE 輸出地址鎖存信號， WR、 RD 輸出讀寫控制信息，通過 PA 口傳數據。因此，系統(tǒng)的數據總線由 PA口提供，標號為 D0D7，系統(tǒng)的地址總線由 PC口和鎖存器的輸出 O007提供，標號為 A0A15。 RTL8019AS中斷輸出 為 INT0～ INT7，分別對應于 IRQ2／ IRQ IRQ mQ IRQl0、 IRQll、江蘇師范大學科文學院 基于 AVR 單片機物聯(lián)網系統(tǒng)設計 23 IRQl2和 IRQl5，此處選擇 INTO是由中斷請求 是通過 選擇引腳 IRQS0～ IRQS2決定的。由于IRQS0～ IRQS2都處于懸空狀態(tài)，決定了 INT0(IRQ2／ 9)中斷輸出引腳， 中斷輸出引腳 與IRQS0～ IRQS2的對應關系如表 41所示。 表 41 中斷輸出引腳與 IRQS0IRQS2 對應關系表 IRQS2 IRQS1 IRQS0 中斷輸出引腳 中斷號 0 0 0 INT0 IRQ2/9 0 0 1 INT1 IRQ3 0 1 0 INT2 IRQ4 0 1 1 INT3 IRQ5 1 0 0 INT4 IRQ10 1 0 1 INT5 IRQ11 1 1 0 INT6 IRQ12 1 1 1 INT7 IRQ15 RTL8019AS的 R與 Atmega128的復位引腳直接相連 ， IOCSl6B引腳通過 27k的電阻連接 到GND，存儲器讀寫 SMEMWB、 SMEMRB連接到 VCC。 JP連接到電源電壓 VCC，選擇跳線方式。 由 LEDl、 LED2控制的發(fā)光二極管的狀態(tài)由 RTL8019AS寄存器頁面 3的 CONFIG3配置寄存器決定，用來指示 RTL8019AS的工作狀態(tài)。 電路如圖 49所示。 圖 49 物聯(lián)網應用系統(tǒng)總圖 本章小結 本章中主要說明了各個模塊電路的接線方式以及各系統(tǒng)總圖接線，說明了各個模塊電路的功能，以及在整個系 統(tǒng)的具體實現(xiàn)方式。經過 proteus 仿真后運行良好，為下一步的電路焊接做好基礎。 江蘇師范大學科文學院 基于 AVR 單片機物聯(lián)網系統(tǒng)設計 24 第五章 軟件設計 智能終端軟件設計 紅外解碼程序 以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進制的 “0” ；以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進制的 “1” ，其波形如圖 51所示 。 圖 51 “ 0”、“ 1”組合波形 用 Cool Edit Pro 軟件對紅外信號進行采集 因為本身條件有限，沒有用示波器對紅外一體接收頭輸出的波形進行采集和判別。所以就用音頻軟件對紅外輸出波形進行識別和記錄。將平時不用的廢舊耳機的功放部分剪掉，露出部分銅線。然后在銅線外接一個 1K 的電阻，因為紅外管腳輸出的電流較大，所以電阻起限流作用。另外一頭直接插在麥克的輸入端。此時確保無誤后，此時可按下紅外遙控器上的按鍵，觀察輸出波形，如圖 52 所示。 圖 52 紅外遙控碼波形 得到紅外遙控碼波形之后，需要對其進行解碼，也就是“ 0”，“ 1”的判別，具體的判別方式如圖 53。 圖 53 “ 0”、“ 1”的判別方式（左圖為“ 0”，右圖為“ 1”） 所以得知圖 52 的紅外遙控碼波形用戶碼為 00000000，用戶反碼為 11111111，數據碼為 00011000，數據反碼為 11100111。在編寫紅外解碼程序可以參考波形下方的時間軸來確定波形的跳變的時間，可以 更方便的進行程序的編寫。 本設計采用終端方式對紅外進行解碼，將解出來的數值存儲在數組中，程序如下： 江蘇師范大學科文學院 基于 AVR 單片機物聯(lián)網系統(tǒng)設計 25 void tim0(void) interrupt 1 { uchar count。 count++。 //對從一次中斷到下一次中斷進行計數 } void intersvr1(void) interrupt 2 using 1 { delay_10us(10)。 //紅 外波形去抖動 TR0=1。 //打開定時器 Tc=TH0*256+TL0。 //提取中斷時間間隔時長 TH0=0。 //將定時器清零 TL0=0。 if((TcImin)amp。amp。(TcImax)) //如果時間在 8ms到 14ms之間，則為前導碼 { n=0。 sign=1。 //將標志位置 1 return。 } delay_10us(10)。 if(sign==1) //找到啟始碼 { Tc=Tc+20。 //紅外前后 去抖 20ms，得加上總時間 if(TcInum4amp。amp。TcInum3) //如果在 ，則為 1 { Im[n/8]=Im[n/8]1|0x01。 //將取到的 0或 1按位存放在數組中 n++。 //元素加一； } if(TcInum2amp。amp。TcInum1) //如果在 7ms和 ，則為 0 { Im[n/8]=Im[n/8]1。 //將取到的 0或 1按位存放在數組中 n++。 //元素加一； } if(n==32) //全部接受完 { n=0。 sign=0。 if(Im[2]==~Im[3]) //將數據碼和數據反碼進行比較 { IrOK=1。 //確定收到正確的碼值 } else IrOK=0。 //否則接收錯誤 ， 重新接收 } } } 江蘇師范大學科文學院 基于 AVR 單片機物聯(lián)網系統(tǒng)設計 26 AD轉換程序 ADC0804 工作過程分為三部分： 信號表明 ADC0804 轉換已結束，它提示單片機隨時可以讀取轉換結果，是 ADC0804 的一個輸出信號。一般情況下，啟動 A/D 轉換前應該復位這個信號，以等待新的轉換完成后ADC0804 發(fā)出新的信號，這樣才可以讀到新的轉換結果。 復位信號的時序