【導讀】傳統(tǒng)的抄表方式存在許多弊端，如入戶麻煩、管理費用過。高、存在安全隱患等,不再適應現代物業(yè)管理的需求。門的一個嶄新課題。動抄表系統(tǒng)的功能。該設計主要由五大部分構成，分別是：單片。A/D轉換電路、數據顯示電路及GPRS. 理；數據顯示部分由LCD1601來實現，用它來完成數據的顯示；該設計采用MC52i連接GPRS網絡來進行與上位機的通信。的實時采集與處理。數據采集系統(tǒng)運行穩(wěn)定，上位機能夠準確接。收到現場單片機采集的數據信息，具有一定的實用性。

　　

【正文】 寫操作時序 LCD1601的 RAM 地址映射及標準字庫表。 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認模塊的忙標志為低電平，表示不忙 ， 否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址 ， 也就是告訴模塊在哪里顯示字符 ， 圖 314 是 1602的內部顯示地址。 圖 314 1601LCD內部顯示地址 37 在對液晶模塊 的初始化中要先設置其顯示模式 ， 在液晶模塊顯示字符時光標是自動右移的 ， 無需人工干預。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。 硬件電路設計中， LCD0602顯示電路原理圖如下所示 。 圖 315 LCD1601顯示電路原理圖 基于 MC52i 的 GPRS 的設計 該設計采用 西門子 MC52i 模塊作為信息傳送模塊， MC52i 無線模塊是一款兩頻段 GSM/GPRS 無線模塊 。它支持標準的 AT 指令及增強 AT命令，提供豐富的語音和數據業(yè)務等功能， 具有體積小、重量輕、低功耗的特點。 分別如圖 316（ a）、（ b） 和表 38 所示 。 38 （ a） （ b） 圖 316 MC52i 的外形 表 38 MC52I主要參數 項目 屬性內容 綜合指標 通信頻段 雙頻 900/1800MHZ 產品特點 支持 語音、短信、 PUSH(基于客戶端服務器機制 )、彩信 MMS、傳真、 GPRS高速上網、雙拼全球 G 網適用、內嵌TCP/IP 擴展功能 來電顯示 ?呼叫轉移 ?呼叫等待 ?呼叫保持 ?支持 STK SMS（短信）模式 MT/MO?支持文字及 PDU、小區(qū)廣播 39 控制指令 標準 AT命令集控制 數據特征（ GPRS?CSD） GPRS Class 10 內嵌 TCP/IP：支持多鏈接 ，最高 kbps 譯碼方式 CSD 最大達到 kbps?USSD?不透明模式 ? 支持傳真amp。 CS 1， 2， 3， 4 輸出功率 模塊輸出功率 GSM900 Class4（ 2W） ； GSM1800 Class1（ 1W） 電氣特性 輸入電壓 ~ 睡眠電流消耗 閑置電流消耗 通話電流消耗 300mA（最高 A） 掉電電流消耗 100μA （模塊主通信芯片） 接口特性 RS232通信接口 內交叉式（ 即 2TXD 3RXD 5GND）DB9孔式串行 串行數據通信 M 型接口 ① + T 型接口 ② 電源接口 *，里正外負 天線接口 50歐姆天線連接器 物理特征 環(huán)境溫度 – 20℃ ~+ 55℃ （ GSM ） 重量 4~10g 40 尺寸（長 寬 高） 35mm3 3 .1mm（包括屏蔽盒） AT 指令是控制系統(tǒng)和無線 收發(fā)模塊之間的連接與通信的命令集，通過 AT指令可以設定無線收發(fā)模塊的特性，如波特率的設定，GPRS 模塊狀態(tài)查詢等；控制無線收發(fā)模塊的工作流程，完成短消息的發(fā)送和接收，電話的接聽與播出， GPRS模塊聯網設置等 。 在表 38 中列出了部分常用的 AT指令 表 39 常用 AT指令 AT指令 功能 說明 ATamp。V 顯示當前配置 返回當前參數并取決于 PIN驗證是否完成 ATamp。W 保存當前配置到用戶定義的配置文件 AT+CFUN 設置手機功能 AT+SMSO 關閉移動臺 VDD 引腳和低級別的 URC “ ^ SHUTDOWN ” 通知該程序已完成，且該模塊已經進入掉電模式 AT+WS46 選擇無線網絡 AT\Q 流量控制 41 ATamp。C 設置數據載波檢測 (DCD)線模式 命令的 DCD 線（電路 109 ）的狀態(tài)決定如何反映 MC52I的內部活動。 ATamp。D 設置數據終端就緒（ DTR ）線模式 AT＆ D 決定了 ME 響應，如果DTR線改為從 ON到 OFF狀態(tài)，在數據模式。 ATamp。S 設置數據設置就緒（ DSR）線模式 置“ 0” DSR 關閉；置“ 1” DSR開啟 ATE 啟用命令回聲 置 “ 1” 回聲模式開啟 AT+IPR 設置比特率 波特率： 300、 600、 1200、2400、 4800、 9600、 14400、19200、 28800、 38400、 57600、115200、 230400（ bps） AT+CLCK 設備鎖定 “ 0”解鎖、“ 1”鎖、“ 2”查詢狀態(tài) ATA 接聽來電 在數據呼叫的情況下，如果連接成功（ TA切換到數據模式） ； 如果沒有連接： NO CARRIER ATD 移動到指定的號碼發(fā)起的呼叫 42 ATH 現有的連接斷開 AT+CHUP 掛斷電話 AT+CGACT PDP上下文激活或停用 “ 0”停用、“ 1”激活 AT+CGANS 手動應答網絡請求 PDP上下文激活 AT+CGATT GPRS附著或分離 “ 0”分離、“ 1”連接 AT+CGAUTO 自動響應的網絡請求 PDP上下文激活的 AT+CGEREP GPRS事件報告 AT+CGDATA 輸入數據狀態(tài) 續(xù)表 39 AT+CGSMS 選擇 M0短信服務 “ 0” GPRS、“ 1” 電路交換 “ 2” GPRS 首選（如果手機沒有 GPRS， 使用電路交換短信轉移 ） “ 3” 電路交換首選（如果使用 GPRS電路交換不可用） AT^SGAUTH 設置為 PPP連接類型的身份驗證 43 AT^SGCONF GPRS相關參數配置 ATD*99 請求 GPRS服務 ATD*98 請求 GPRS的 IP服務 AT+FCIG 查詢或設置該地輪詢 ID AT+FCLASS 傳真：選擇，閱讀或測試服務類 AT+FDCC 查詢或設置功能 AT+FRS 接收沉默 只用于傳真 1 AT+FTM 發(fā)送數據 只用于傳真 1 AT+CMGC 發(fā)送短信命令 AT+CMGD 刪除短消息 AT+CMGF 選 擇短信格式 “ 0” PDU模式 “ 1” 文本模式 AT+CMGR 閱讀短信 AT+CMGS 發(fā)送短消息 AT+CMGW 寫短消息到內存 AT+CMSS 發(fā)送短消息存儲 AT+CNMI 新的短消息的指示 “ 0” 無 SMS DELIVER 指示發(fā)送到 TE 。 “ 1” 如果 SMSDELIVER 存儲 44 在 ME / TA ，指示的內存位置路由到 TE使用不請自來的結果代碼。 AT+CSCA 短信服務中心地址 AT+CSMS 選擇消息服務 AT+CPBR 閱讀電話 簿 用于從電話簿中讀取一個或多個條目 AT+CPBW 寫入電話簿 寫命令可以用來創(chuàng)建 、 編輯和刪除電話簿條目的location， AT + CPBS 選擇主動存儲。 串行通信電路 串行總線技術 在單片機和嵌入式應用系統(tǒng)中，目前大量采用了具有同步串行接口的器件。這些外部接口器件包括串行 E2PROM、移位寄存器、顯示器件、 A/D轉換器、 D/A 轉換器、單片機監(jiān)控電路、通信接口等。微處理器和這些接口芯片之間的通信只需要少量幾條信號線就可以實現，和并行 I/O 接口相比，省掉了大量的地址線、數據線和控制線，省掉了很多常規(guī)電路中的接口器件。這些串行接口由于 占用 CPU 的資源少，使得系統(tǒng)的結構大大簡化，可以很容易實現模塊化結構，并且提高了系統(tǒng)的可靠性。隨著技術的發(fā)展， 45 這些串行接口芯片還具有速度快、精度高、功能強、工作電壓寬、功耗低和抗干擾能力強等特點。同步串行外設接口擴展技術在智能儀器儀表、醫(yī)療電子、汽車電子、移動通信、 IC卡、信息家電、分布式測控系統(tǒng)等領域得到了廣泛應用。 在單片機和嵌入式應用系統(tǒng)中使用的同步串行接口總線主要有以下幾種： I2C 總線（ IntelIntegrated Circuit）是 Philips 公司推出的串行總線； SPI 總線（ Serial Peripheral Interface）是 Freescale 公司 (原 Motorola 公司半導體部 )推出的串行總線； 單總線（ 1— wire）是由 Maxim 全資子公司 Dallas 公司推出的串行總線； Microwire/Plus 總線是由 NS公司推出的增強型串行總線； CAN 總線（ Controller Area Network）是由 Bosch 公司推出的最早用于汽車電子的串行總線； USB 通用串行總線（ Universal Serial Bus）最早用于 PC 機上的串行總線等。 89C51 這類的單片機雖然沒有專門的 同步串行總線接口，但是，它們可以利用自己的少數幾根 I/O 口線，通過軟件模擬通信協議，進行同步串行總線外設接口芯片擴展，更具有靈活方便的特點。 46 RS232C 串行接口 RS232C 接口（又稱 EIA RS232）是目前常用的一種串行通信接口 之一， RS232C 全 稱 是 “ 數據終端設備（ DTE）和數據通訊設備（ DCE）之間串行二進制數據交換接口技術標準 ” ，該標準 最初 采用一個 DB25 連接器 連接 ， 包含雙通道，但是現在也采用 DB9的單通道接口連接。 一些設備與 控制器 連接的 RS232C 接口， 由于不使用傳送控制信號， 只需 要 三條接口線，即 “ 發(fā)送數據 ” 、“接收數據”和“信號地”，所以只需采用 DB9 的 9 芯插頭座 。 通信設備與單片機進行串行通信時 ， 采用 RS232C 標準接口來實現。由于 AT89C52 單片機 I/O 口采用正邏輯 TTL 電平 （ 低電平為 0V， 高電平為 +5V） ，而標準 RS232C 使用負邏輯 （ +3V~+25V 之間的任意電壓表示邏輯 0 電平 ， 3V~25V 之間的任意電壓表示邏輯 1 電平 ）， 所以為了設備之間能夠匹配，在電路上需要采用電平轉換芯片 MAX232。 電平轉換芯片 MAX232 在該系統(tǒng)中 ， 選擇常用的電平轉換芯片 MAX232 來實現電平的轉換。 MAX232 芯片是 MAXIM 公司生產的 ， 它的內部有一個電源電壓轉換器 ， 可以把輸入的電壓進行正負轉換 ， 所以采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只需單一的 +5V電源即可。并且由于該芯片具有硬件接口電路簡單、適應性較強及價格適中的特點 ， 所以被廣泛應用。 MAX232芯片引腳圖如圖 317所示： 47 圖 317 MAX232 芯片引腳 圖 318 MAX232 芯片內部結構圖 其中引腳 16（ C1+?V+?C1_?C2+?C2?V）用于電源電壓轉換，只要在外部接入相應電解電容 即可；引腳 710 和引腳 1114 構成兩組 TTL信號電平與 RS232C 信號電平的轉換電路，對應引腳可直接與單片機串行口的 TTL電平引腳和 PC的 RS232C電平引腳相連 。 MAX232芯片 內部結構圖如圖 318所示： 內部結構由三個部分構成： 第一部分由 1?2?3?4?5?6腳和 4只電容構成 。功能是產生 +12V和 12V兩個電源，提供給 RS232 串行電平的需要 。 第二部分是數據轉換通道 。由 7?8?9?10?11?12?13?14 腳構成兩個數據通道 。其中 13腳（ R1IN） ?12腳（ R1OUT） ?11腳（ T1IN）?14 腳（ T1OUT）為第一數據通道 。 8 腳（ R2IN） ?9 腳（ R2OUT） ?10 腳（ T2IN） ?7 腳（ T2OUT）為第二數據通道 。 TTL/CMOS 數據從T1IN?T2IN 輸入轉換成 RS232 數據從 T1OUT?T2OUT 送到電腦 DB9插頭； DB9 插頭的 RS232 數據從 R1IN?R2IN 輸入轉換成 TTL/CMOS數據后從 R1OUT?R2OUT 輸出 。 第三部分是供電部分 。 15腳 GND?16腳 VCC（ +5V） 。 48 圖 319 MAX232的連接圖 4 系統(tǒng)軟件設計 49 程序設計是一件復雜的工作 ， 為了把復雜的工作條理化 ， 就要有相應的步驟和方法。其步驟可概括為以下三點 ： （ 1） 分析系統(tǒng)控制要求 ， 確定算法 ： 對