【導(dǎo)讀】外檢測(cè)外來(lái)人員的報(bào)警?？刂平M件主要由GSM模塊TC35、液晶顯示LCD12864、單片機(jī)AT89S52及溫度傳感器ds18b20、紅外檢測(cè)頭組成。信程序等功能模塊組成。其中主程序負(fù)責(zé)和TC35進(jìn)行短消息發(fā)送，LCD12864負(fù)。題進(jìn)行了詳細(xì)的描述。本設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)增加了十六個(gè)按鍵的矩陣鍵盤用于各個(gè)模。塊狀態(tài)的選擇、報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置、密碼鎖密碼的輸入等。

　　

【正文】 輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為 止。 單片機(jī)與 TC35 串口串行通信 ： ① 連線 單片機(jī)和 TC35 通信模塊連接時(shí)要注意， 相應(yīng)的 RXD,TXD 對(duì)應(yīng)直接相連，且兩者間要加上 2K 的分壓電阻。 ② 工作方式 由于 TC35 通信模塊的數(shù)據(jù)接口 配置為 8位數(shù)據(jù)位 、 1 位停止位、無(wú)校驗(yàn)位， 所以單片機(jī)的串行口工作在方式 1。 ③ 波特率設(shè)定 方式 1 的波特率 =振蕩器頻率 /[32x 12x(256TH 1))。系統(tǒng)的晶振為 ，波特率為 9600bps,所以 THI =FDH。 單片機(jī)外圍硬件 單片機(jī)部分是提供單 片機(jī)工作的基本電路，主要由 MCU、復(fù)位電路、晶振電路 、LCD 顯示 電路 組成。 （見附錄圖） ① 單片機(jī) 單片機(jī)作為主控單元，在系統(tǒng)中起著核心作用，在本系統(tǒng)中單片機(jī)主要控制TC35 模塊的啟動(dòng)時(shí)序 、 AT指令的發(fā)送、數(shù)據(jù)接收 和繼電器的輸入電平。 單片機(jī)通過串 口 與 TC35 模塊通信，包括傳送命令和傳輸數(shù)據(jù)，通過正確的 AT 22 指令對(duì) TC35 模塊進(jìn)行初始化和通信數(shù)據(jù)的接收發(fā)送。系統(tǒng)上電以后，首先由單片機(jī)控制啟動(dòng) TC35，若 SIM 卡正確安裝，則 控制板上的 LED 會(huì)快速閃爍，反之會(huì)慢慢閃爍。然后 由單片機(jī)控制 TC35 完成模塊的初始化。當(dāng)有 新短消息到達(dá)時(shí)，由 TC35模塊向單片機(jī)發(fā)送指令，單片機(jī)讀取短信內(nèi)容，并對(duì)其進(jìn)行解碼，并根據(jù)短信內(nèi)容控制 I／ O口輸出高低電平，控制繼電器動(dòng)作，完成對(duì)家用電器開啟與關(guān)閉的控制，然后重復(fù)上述過程。 ② 復(fù)位電路 [1] 單片機(jī)在工作之前有個(gè)復(fù)位的過程，一般的復(fù)位只需要 5ms 的時(shí)間，只要在單片機(jī)的 RET 引腳上加上高電平就可進(jìn)行復(fù) 。 如圖 312 所示： 1243S0SW DIP2VCCC310uR310KR21KRST 圖 312 單片機(jī)復(fù)位電路 ③ 晶振電路 [1] 作為單片機(jī)的時(shí)鐘基準(zhǔn)， XTAL1 與 XTAL2 分別為用作片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸入和輸出，參閱相關(guān)手冊(cè)，選用外部石英晶振 ，晶振頻率為 。如圖313所示： C130pC230p12Y1XTAL1XTAL2 圖 313 晶振電路 ④ ISP 串行接口電路 本芯片是以 Atmel 高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)生產(chǎn)的，支持在線編程。片內(nèi)ISPFlash 允許程序存儲(chǔ)器通過 ISP 串行接口進(jìn)行編程。本系統(tǒng)軟件開發(fā)使用 自制的 M8下載 器下載 Hex文件 到單片機(jī)中。 如圖 314 所示： 23 圖 314 ISP串行接口電路 ⑤ LCD12864 顯示電路 本系統(tǒng)所用的 LCD 是 FYD128640402B，是一種具有 4 位 /8 位并行、 2 線或 3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體 中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊：其分辨率為 128 64,內(nèi)置 8192 個(gè) 16*16 點(diǎn)漢字，和 128 個(gè) 16*8 點(diǎn) ASCII字符集，利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面，可以顯示 8 4 行 16 16 點(diǎn)陣的漢字，也可完成圖形顯示。低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)，由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。該模塊可分串口、并口通訊方式，本系統(tǒng)采用 并 口方式通訊。 如圖 315 所示： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20P4Header 2012864VCCVCCR12kP35P37 P36 圖 315 LCD12864電路 24 安全檢測(cè) 硬件 ○1 24C02 儲(chǔ)存電路 在電路圖中，單片機(jī)通過 C1 和 C2 兩個(gè)管腳聯(lián)接 24C02 的兩個(gè)總線（ SCL/SDA）接口，并通過程序在 C1 和 C2 兩個(gè)管腳上面來(lái)形成 I2C 總線協(xié)議來(lái)與 24C02 進(jìn)行信息交互。 24C02 的 A0A2 管腳是地址腳，當(dāng)一個(gè)電路中有多個(gè) I2C 總線元器件時(shí)，單片機(jī)通過設(shè)置這三個(gè)管腳來(lái)區(qū)分是與那個(gè)元器件通信?，F(xiàn)在 電路 板上只有這一個(gè) I2C 總線芯片，所以 C1 和 C2 上傳輸?shù)?I2C 信號(hào)只能是與 這個(gè)芯片進(jìn)行通信。我們將此三個(gè)管腳接地，表示其地址為 000B。 在實(shí)際電路圖中 C1 C2 分別對(duì)應(yīng) 和 ，具體電路如圖 316 所示： A01A12A23GND4VCC8WP7SCL6SDA524C02P1224C02GNDVCCC1C2 圖 316 24C02儲(chǔ)存 電路 ○ 2 DS18B20 檢測(cè)溫度電路 溫度檢測(cè)部分采用 DS18B20 單總線數(shù)字溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè) ， 工作時(shí)．由鍵盤輸入設(shè)定溫度值， 當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度時(shí) ，通過單片機(jī) AT89S52 控制報(bào)警。 在設(shè)計(jì)圖中， DS18B20 的單總線引腳和 C3 相連。在實(shí)際電路圖中 C3 對(duì)應(yīng)單片機(jī) 口，具體電路如圖 317 所示： 25 123P13DS18B20VCCGNDC3 圖 317 DS1B820測(cè)溫 電路 ○ 3 紅外檢測(cè)電路 將 E18D50NK 光電傳感器 的控制器線與 AT89S52 單片機(jī)的一個(gè) IO口相連即可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)功能。當(dāng)檢測(cè)到障礙物時(shí)，相連的 I0 口由初始化的高電平變成低電平。 此時(shí)傳遞給單片機(jī)通過 TC35 報(bào)警。 具體電路如圖 318 所示： 123P14紅外檢測(cè)器VCCGNDD8 圖 318 紅外檢測(cè) 電路 26 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)系統(tǒng)除了必要的硬件支持外，還需要進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。 主要由主程序、報(bào)警檢測(cè)處理 程序、按鍵處理程序等組成。 主程序設(shè)計(jì) 主程序是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)框架的描述。本系統(tǒng)的主程序的功能是上電后，完成系統(tǒng)的初始化，等待控制端 信息 命令的到達(dá)，并根據(jù) 信息 內(nèi)容完成響應(yīng)的動(dòng)作。 主程序流程圖如下圖 41 所示： 圖 41 主程序流程圖 開始 串口初始化程序 LCD 初始化程序 DS18B20 溫度采集程序 按鍵檢測(cè)程序 報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置程序 按鍵檢測(cè)程序 單片機(jī)處理程序 TC35 短信報(bào)警程序 Y N 報(bào)警檢測(cè)處理程序 27 報(bào)警檢測(cè)處理 程序 數(shù)據(jù)查詢程序主要檢測(cè)控制端是否有命令，若有則執(zhí)行，若無(wú)則返回。程序流程圖如下圖 42 所示： 按鍵檢測(cè)程序 分別檢測(cè)溫度報(bào)警、密碼鎖報(bào)警、紅外報(bào)警是否達(dá)到要求 Y Y N 密碼鎖報(bào)警檢測(cè) 溫度報(bào)警檢測(cè) 紅外報(bào)警檢測(cè)測(cè) Y 密碼鎖報(bào)警檢測(cè) N N 單片機(jī)處理程序 28 圖 42 數(shù)據(jù)查詢程序流程圖 按鍵處理程序 按鍵處理程序主要用來(lái) 調(diào)整 LCD12864 顯示的各個(gè)模塊以及設(shè)置報(bào)警 。程序流程圖如下圖 43 所示： 圖 43 按鍵處理程序流程圖 Y LCD 功能選擇界面 N 模塊內(nèi)部功能 的顯示以及設(shè)置 相應(yīng)的模塊 0～ 9 數(shù)字鍵按下？ LCD 初始化程序 N N Y LCD 功能選擇界面 LCD 功能選擇界面 29 第五章 硬件測(cè)試與 分析 LED 指示燈及功能按鍵 在 TC35 模塊板上有三 個(gè) LED 發(fā)光二極管 和一個(gè)啟動(dòng)模塊按鍵 ，靠近 穩(wěn)壓管 的那兩個(gè) LED 分別是 TC35 模塊和 52 控制板的電源指示燈，另外一個(gè)是 SIM 卡的指示燈，用以 顯示的是 TC35 的工作狀態(tài)： 1〉 LED 燈滅，表示 TC35 電源關(guān)閉，處于休眠、報(bào)警或單純的充電模式 ； 2〉 600 ms 亮 / 600ms 滅 ，表示未插入 SIM 卡，或者個(gè)人身份未登記 /已注銷，或者網(wǎng)絡(luò)正在搜尋中，或者正在進(jìn)行用戶身份鑒定，或者網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)正在進(jìn)行中 ； 3〉 75ms 亮 / 3s 滅，表示網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)成功（控制通道和用戶交換信息完成），無(wú)來(lái)電 ； 4〉 LED 燈亮，依據(jù)不同的呼叫類型：聲音呼叫，數(shù)據(jù)呼叫，在建立或者完畢時(shí)的狀態(tài)。 在 52 控制板上有 一個(gè) 按鍵 鍵盤 和 0～ 9 * A B C D 數(shù) 可以通過 LCD12864 屏幕顯示的相應(yīng)部分通過矩陣鍵盤來(lái)達(dá)到其相應(yīng)的功能 按鍵控制模塊 首先 52 控制板是否正常工作，按下復(fù)位鍵， LCD12864 界面 初始化，然后通過矩陣鍵盤來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作，具體實(shí)現(xiàn)過程如下表 51 所示： 表 51 按鍵控制及液晶顯示 對(duì)應(yīng)按鍵 LCD上顯示 1 2 3 溫度報(bào)警器 LCD初始化界面 電子密碼鎖 紅外檢測(cè)器 顯示當(dāng)前溫度 溫度報(bào)警器內(nèi)部界面 2 設(shè)置溫度報(bào)警 退出模塊 任意輸入 6位密碼 輸入密碼 確認(rèn) 檢測(cè)密碼輸入時(shí) 30 退出 密碼輸入正確時(shí) 1 開啟紅外檢測(cè) 紅外檢測(cè)內(nèi)部界面 。 2 關(guān)閉紅外檢測(cè) 設(shè)置完成退出 遠(yuǎn)程 短信 控制 將 SIM 卡（設(shè) 該 卡的號(hào)碼為 13471406083）正確插入 TC35 模塊板 上 的 SIM 卡卡座 ， 并用排線將模塊板與 AT89S52 控制板 上對(duì)應(yīng)的插線柱 連接好，按下 按鍵 S1（ TC35 復(fù)位按鍵）， 啟動(dòng) TC35 模塊 ， 觀察模塊板上的 SIM 卡指示 燈 是否正常（ 75ms 亮 / 3s 滅 ， 網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)成功 ） ， 然后 按一下控制板上的復(fù)位按鍵 S2，最后再檢查一下模塊板上的 SIM 卡指示燈是否 正常。如果正常就可以進(jìn)行硬件調(diào)試。 然后通過單片機(jī)模塊中對(duì)矩陣鍵盤的操作來(lái)顯示其相應(yīng)的功能， 比如 設(shè)置報(bào)警溫度為 25， 當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到溫度為 25 時(shí) 則啟動(dòng)報(bào)警， TC35 發(fā)短信到用戶手 機(jī)，具體操作 如下表 52所示： 表 52 遠(yuǎn)程家電控制 手機(jī) 發(fā)送信息內(nèi)容 安全檢測(cè)模塊 工作狀態(tài) 目標(biāo) 手機(jī) 接收 到 信息內(nèi)容 溫度報(bào)警 溫度達(dá)到報(bào)警要求 溫度報(bào)警 密碼鎖報(bào)警 密碼鎖（ 12864代替）達(dá)到報(bào)警要求 密碼鎖報(bào)警 紅外檢測(cè)報(bào)警 紅外檢測(cè)達(dá)到報(bào)警要求 紅外檢測(cè)報(bào)警