【正文】 (4)目前使用的是基于 GSM 的數(shù)據(jù)采集和傳送，數(shù)據(jù)量小的時候， GSM 網(wǎng)絡(luò)的成本和 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的成本相當，當數(shù)據(jù)量大的時候， GSM 網(wǎng)絡(luò)成本還是比較高的，假如可以利用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)來傳送數(shù)據(jù)，按流量來計費，會比較合理，但是同時 GPRS 的開發(fā)難度加大， 開發(fā)的時間就會更長 。 在整個系統(tǒng)的設(shè)計過程中， 不管是前期閱讀相關(guān)材料，中期的軟件，硬件設(shè)計，以及后期的系統(tǒng)調(diào)試，我都學習到了很多，很大程度的提高了自己的實踐能力，也從中學會了自己查資料，與相關(guān)人員的探討，等等。支持中英文短信的收發(fā)，本設(shè)計采用的是 英文短信。 系統(tǒng) 整機 如圖 48 所示。 C，濕度上限為 65%，當采集的數(shù)據(jù)高于這個值的時候系統(tǒng)會發(fā)送報警短信到用戶手機，短信內(nèi)容為當前的溫濕度，同時 LCD 上答應出WARNING 字符。 (2)接好線路 ,LCD 不能插反 ,否則容易燒壞 (3)上電，觀察是否與預期相符，若不是，改程序，反復調(diào)試 調(diào)試結(jié)果 與預期相符， 如下圖 41 所示。 28 第四章 系統(tǒng)功能測試 系統(tǒng)功能測試的概況 整個系統(tǒng)比較復雜，一起調(diào)試比較困難，因此 采用的分步調(diào)試。 26 1602 LCD 程序設(shè)計 過程 初始化過程 如 圖 318 所示 ： 讀數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)過程 如 圖 38 所示 ： DTH11 讀取數(shù)據(jù)子程序 讀取 DTH11 溫濕度的步驟 [17]： 步驟一： DHT11 剛剛上電的 1S 內(nèi)處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，因此上電 1S 內(nèi)不能發(fā)送任何指令 ， 等不穩(wěn)定狀態(tài)越過后，再 測 量 環(huán)境 當中的 溫 度和 濕度，并記錄數(shù)據(jù)，同時 DHT11 在 上拉電阻 的作用下 ， 第二腳 一直保持 為 1（高電平） ； 這個時候 DHT11 是處27 于輸入狀態(tài) ，時刻 準備接收 外部信號。讓液晶顯示字符，首先要設(shè)定液晶的顯示位置， 再 輸入要顯示的字符。 20 LCD1602 顯示子程序 LCD1602 指令說明 及時序 [16] 編程實現(xiàn)讓 LCD1602 顯示的指令一共有 11 條 ， 在程序中通過不同的指令控制對LCD1602 讀和寫 ， 以及 屏幕 上的顯示和 光標的 動作 。發(fā)送指令 AT+CMGD=X\r\n到 GTM900C 后收到回復“ OK”即清除第一條短信成功。設(shè)置第一步完成后， GTM900C 緩存內(nèi)等待短信內(nèi)容，直到收到短信的結(jié)束符。 信號質(zhì)量正常表 GTM900C 已經(jīng)成功完成初始化工作，如果不成功則需要重新執(zhí)行這一步，直到連接上網(wǎng)絡(luò)為止。目前， GTM900C 有兩種編碼方式，即TEXT 編碼和 PDU 編碼。發(fā)送指令 ATE0\r\n到 GTM900C 可以 將其 關(guān)閉 ， 當GTM900C 回復 OK，表示此設(shè)置 成功。 開 始G T M 9 0 0 C 聯(lián) 網(wǎng)短 信 報 警讀 取 單 片 機 動 作R H 、 T H 超 標 ？初 始 化 單 片 機 、L C D 、 G T M 9 0 0 C是否是否收 到 短 信否是 圖 31 程序流程圖 單片機的初始化 MCU STC90C516RD+使用 9 針 串行口與 GTM900C 數(shù)據(jù)交換 ， 通訊速率為 每秒9600 比特 ，相關(guān)寄存器的介紹和設(shè)置 [7]如 表 31，表 32，表 33，表 34 所示 ： 16 （ 1） 表 31： IE （ 2） 表 32： SCON （ 3） 表 33： PCON 17 SMOD:頻率選擇位 例：方式 1 的溢出率定時器波特率 T1*322 S M O D? （ 4） 表 34： TMOD （ 5） 由波特率 為 9600 可以 計算定時器初值 值 在本 設(shè)計中波特率為 9600,根據(jù)公式 9 6 0 0X2 5 6*12 f*322 o s cS M O D ?? ）（波特率 解得 X=250=FAH,所以在初始化中設(shè)置 TH1=TL1=0xFA GTM900C 軟件 編程 GTM900C 指令說明 初始化 GTM900C 過程中，采用的是 AT 命令 [14]。 本設(shè)計 中 之所以加上了顯示部分，是為了查看當前傳送的數(shù)據(jù)是否正確，方便了后面的測試工作，根據(jù)我們的 生活習慣，視覺效果來得比其他的感覺都更強烈一些，所以本設(shè)計也體現(xiàn)人性化的特點。 DTH11 一次輸出 40 位數(shù)據(jù)，共 5 個字節(jié)，第一個字節(jié)為濕度的整數(shù)數(shù)據(jù)， 接著 第二個字節(jié)為 濕度 的小數(shù)數(shù)據(jù)， 接著 第三個字節(jié)為溫度的整數(shù)數(shù)據(jù)， 接著 第四個字節(jié)為溫度的小數(shù)數(shù)據(jù)， 最后 一個 字節(jié)為校驗位，其中溫濕度的小數(shù)部分為 0，我們在寫程序 中 讀寫 DTH11 過程中不使用。單總線方式內(nèi) 部 采用特殊的結(jié)構(gòu)，以允許其他設(shè)備在該設(shè)備 非忙碌時間段里 利 用該總線 來傳送數(shù)據(jù) 。 同時 ， DTH11 內(nèi)部含有 NTC 元件 ，用于測量溫度，當溫度升高，電阻值變小 ，根據(jù)電阻值的變化再加上相應的算法就可以知道溫度的變化 。 P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T / V P D9P 3. 0/ R xD10P 3. 1/ T xD11P 3. 2/ I N T 012P 3. 3/ I N T 113P 3. 4/ T 014P 3. 5/ T 115P 3. 6/ W R16P 3. 7/ R D17X T A L 218X T A L 119GND20P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 627P 2. 728P S E N29A L E / P R O G30E A / V p p31P 0. 732P 0. 633P 0. 534P 0. 435P 0. 336P 0. 237P 0. 138P 0. 039V C C40U2S T C 9 0 C 51 6 R D +162738495C 1 +1C 1 3C 2 +4C 2 5T 1 I N11R 1 O U T12T 2 I N10R 2 O U T9V+2V6GND15T 1 O U T14R 1 I N13T 2 O U T7R 2 I N8VCC16U3M A X 2 3 2R11 0KK1+C41 0u FV C CV C C1 041 041 041 041 043 3P3 3P1 1. 05 9 2 M H Z 圖 24STC90C516RD+電平 變 換 示意圖 溫濕度采集模塊 本設(shè)計采集的 數(shù)據(jù) 是 環(huán)境 中的溫度和濕度， 所用的傳感器為 復合式的溫濕度傳感器 DTH11[10]，其產(chǎn)品特性如 表 23。 在本設(shè)計中采用的是 MAX232 的 16pinDIP 封裝，其中 16 腳 接 地， 15 腳接電源 VCC， 11， 12， 13， 14 腳為第一組 接收發(fā)送端口，7， 8， 9,10 腳為第二組接收發(fā)送端。 TXD 腳和 RXD 腳分別用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。 GTM900C 的產(chǎn)品特性如 表 22 所示 ， GTM900C 如 圖 23 所示。 GTM900C 支持 AT 命令 [8]， 由 AT 指令控制它與其他設(shè)備通訊。 P3 也具有第二功能 7 編程 支持在系統(tǒng)可編程和在應用可編程 8 EEPROM 功能 具有 EEPROM 功能 9WDT 內(nèi)部具有看門狗 WDT 的功能，防止死機 10 定時計數(shù)器 2 個 16 位定時器、計數(shù)器可供使用 11 中斷 中斷 資源豐富 12 串行口 1 個通用型的異步串行口，若需要多個，可以使用定時器來模擬 13 工作溫度范圍 正常工作溫度范圍為 0 到 75℃ 14 封裝 分為直插式 40 腳和貼片 44 腳封裝 STC90C516RD+最小系統(tǒng)由復位電路，晶振電路和電源電路組成 ，如圖 22 所示。 這7 樣的一塊集成電路芯片具有微型計算機的特性，因此單片機又稱為微型計算機。 系統(tǒng)總的工作原理是： 數(shù)據(jù)采集電路 采集實時的 溫濕度 信息， 并傳送到 LCD1602 上實時的 顯示， MCU STC90C516RD+判斷 所采集的數(shù)據(jù)是否超過 設(shè) 定的范圍 ，不超過 設(shè)定范圍 則繼續(xù)正常工作，超過則通過發(fā)送控制指令到 GTM900C，從而發(fā)送短信給 用戶。 第 四 章： 對本設(shè)計進行 總體 的測試 。 設(shè)計所完成的功能有： 1）單片機 STC90C516RD+的 P2^0 口輸出特定時序的電平供給 DTH11，以便實時采集 溫 度和 濕度 ，并且實時的 顯示在 LCD 上 2）單片機STC90C516RD+處理采集的數(shù)據(jù)，判斷是否超過預設(shè)值，超過則控制 GTM900C 發(fā)短信到用戶手機 ，若單片機沒有查到超過預設(shè)的 情況及進入下一輪采集溫度和濕度的循環(huán) 3）單片機 STC90C516RD+能夠處理通過 GTM900C 解碼的用戶短信， 根據(jù)短消息內(nèi)容的不同 控制 指示燈 的亮滅和 控制蜂鳴器是否 工作。 GTM900C 支持中英文短信編解碼，即 PDU 方式和 TEXT 方式，本 設(shè)計采用的是英文短信編碼 方式。最終，確定本設(shè)計采用 GSM 傳遞信息，利用一條短信即可查詢當前的環(huán)境值，也可以智能的控制家中的電器，是頗具吸引力的。 通過上面的比較， GSM 網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點變得更加的明確。本設(shè)計采用的是 GTM900C 模塊作為信息收發(fā)的終端，可以以短信息的方式來傳輸我們采集的數(shù)據(jù)，又可以實現(xiàn)用短信息來控制家中的電器設(shè)備，這體現(xiàn)了信息化社會對 現(xiàn)實 生活的影響 [3]。 系統(tǒng)的要求如下：2 將 溫濕度 傳感器采集來的 信息 傳送到 單片機 ， 并在 LCD 上實時的 顯示，單片機判斷采集的 值 是否超過設(shè)定值， 若有 超過就發(fā)報警短信給用戶，同時 還