【正文】 單片機(jī)與 PC 機(jī)相連，兩者通過(guò)RS232 接口通信。 (5)進(jìn)入調(diào)整模式后 ， 在預(yù)設(shè)鬧鐘的時(shí)間后再按一次調(diào)整按鍵可以調(diào)整鬧鐘響起的間隔時(shí)間，實(shí)現(xiàn)巡檢定時(shí)的作用。當(dāng)單擊調(diào)整時(shí)間的減 按鈕時(shí)，與增剛好相反，減為 0 時(shí)，循環(huán)到相應(yīng)數(shù)值最高位去。設(shè)置時(shí)間時(shí)必須先單擊模式選擇按鈕，進(jìn)入調(diào)整時(shí)間模式，選擇相應(yīng)的調(diào)節(jié)位，然后再單擊調(diào)整時(shí)間加減按鈕，使其調(diào)節(jié)為正確的時(shí)間。 (1)本設(shè)計(jì)有 2 種顯示模式，分別是顯示模式和調(diào)整模式，并且有兩個(gè)界面，分別是時(shí)間、日期界面和鬧鐘界面。 突破了普通帶有鬧鐘的數(shù)字時(shí)鐘的預(yù)設(shè)一次 只 響一次鈴的功能。硬件調(diào)試中介紹了調(diào)試的方法、調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法。 圖 53 時(shí)間界面 34 圖 54 鬧鐘界面 本章小結(jié) 本章介紹了系統(tǒng)調(diào)試的內(nèi)容，包括調(diào)試環(huán)境、硬件調(diào)試、軟件調(diào)試以及調(diào)試的結(jié)果。而且長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行容易有誤差，在穩(wěn)定性方面還有待改進(jìn)。按下第一個(gè)按鍵后可進(jìn)入調(diào)整狀態(tài)，每按一下，光標(biāo)移動(dòng)一個(gè)位置可以分別對(duì)年、月、日、時(shí)、分、秒、鬧鐘時(shí)間以及鬧鐘的間隔時(shí)間進(jìn)行設(shè)定。檢查后發(fā)現(xiàn)在焊接過(guò)程中輕觸按鍵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，不能正常的起到作用，后將其換掉。在檢查 出錯(cuò)誤后改正。 (2)蜂鳴器不響。 33 在調(diào)試過(guò)程中遇到了很多的問(wèn)題： (1)LCD不顯示。將時(shí)鐘日期調(diào)至 2021/5/30， 時(shí)間調(diào)至 23： 59： 00，一分鐘之后看 日期 是否變化為 2021/5/31時(shí)間是否變化為 00： 00： 00。 將燒入程序的單片機(jī)安裝在硬件電路中，然后通 電。如果有，不要驚慌失措，而應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排除故障后方可重新接通電源。 一定要調(diào)試好所需要的電源電壓數(shù)值，并確定電路板電源端無(wú)短路現(xiàn)象后，才能給電路接通電源。對(duì)照電路圖，按一定的順序逐級(jí)對(duì)應(yīng)檢查。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和指標(biāo)對(duì)照，若有不符，再修改，直到程序完全正確為止，這樣保證了軟件編寫(xiě)的正確性和可行性。首先用 Keil調(diào)試， 調(diào)試結(jié)果如圖 51所示，產(chǎn)生 HEX文件， 無(wú)誤 后，再通過(guò)串口燒到單片機(jī)里用裝置實(shí)驗(yàn)調(diào)試， 如圖 52所示。 軟件調(diào)試 本設(shè)計(jì)的軟件部分，全部采用 C語(yǔ)言編寫(xiě)，軟件模塊較多， 程序可分為主程序模塊 、 數(shù)據(jù)顯示程序模塊 、 時(shí)鐘控制程序模塊 、 按鍵程序模塊 、 蜂鳴器程序模塊。電路焊接好過(guò)后進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)試過(guò)后，系統(tǒng)便能正確、可靠的運(yùn)行。 并且給出了各個(gè)部分的程序流程圖。如果采用 GSM (TPDCS的高 3位為 001)，則該長(zhǎng)度也是壓縮編碼后字節(jié)數(shù)或頭長(zhǎng)度與壓縮編碼后字節(jié)數(shù)之和 [11]。 UCS2編碼時(shí)，也是字節(jié)數(shù)，等于原始短消息的字符數(shù)的兩倍。 7bit編碼時(shí)，指原始短消息的字符個(gè)數(shù)，而不是編碼后的字節(jié)數(shù)。如果沒(méi)有系統(tǒng)的支持，比如用單片機(jī)控制手機(jī)模塊收發(fā)短消息，只好用查表法解決了。 (3) UCS2編碼 UCS2編碼是將每個(gè)字符 (12個(gè)字節(jié) )按照 ISO/IEC10646的規(guī)定，轉(zhuǎn)變?yōu)?16位的Unicode寬字符。 (1) 7bit編碼 缺省的 GSM 字符集為 7位編碼，可以簡(jiǎn)單地理解為 ASCII碼（ ASCII值小于80Hex，因此， Bit8被忽略），依次將下一 7位編碼的后幾位逐次移至前面，形成新的 8位編碼， GSM并非支持所有的 ASCII字符顯示。 PDU串的用戶(hù)信息 (TPUD)段最大容量是 140字節(jié)，所以在這三種編碼方式下，可以發(fā)送的短消息的最大字符數(shù)分 別是 160、 140和 70。 圖 410 手機(jī)發(fā)送短信程序流程 圖 N返 回 主 程序員 手機(jī)回答 OK 嗎 發(fā)送 /接收 SMS 對(duì)手機(jī)初始化，設(shè)置 PDU 模式 手機(jī)回答 OK 發(fā)建立通信連接指令 Y 開(kāi)始 30 PDU 模式的信息編碼格式 在上述說(shuō)明中提到了在 PDU Mode中，可以采用三種編碼方式來(lái)對(duì)發(fā)送的內(nèi)容進(jìn)行編碼，它們是 7bit、 8bit和 UCS2編碼。 TC35i模塊短信息內(nèi)容采用 PDU格式，可以發(fā)送中文，短信息內(nèi)容中文在單片機(jī)中通過(guò)查表轉(zhuǎn)換成 Unicode編碼方式后發(fā)送至 TC35i。 定時(shí)向手機(jī)發(fā)送短信電路程序的設(shè)計(jì) 利用西門(mén)子 TC35i模塊組成一個(gè)短信息收發(fā)系統(tǒng)， TC35i直接與單片機(jī)相連，單片機(jī)通過(guò) AT命令來(lái)控制 TC35i模塊。 在蜂鳴器響起的過(guò)程中，按下按鍵加可停止響鈴 ， 再按下按鍵減可使蜂鳴器重 新響起 。當(dāng)這三個(gè)變量等于零時(shí)表示按鍵按下。 LCD 顯示程序設(shè)計(jì) LCD顯示程序的設(shè)計(jì)一般先要確定 LCD的初始化、光標(biāo)定位、確定顯示字符后， LCD就可以按如圖 48顯示。如表 43所示。光標(biāo)定位，寫(xiě)入一個(gè)顯示字符后， DDRAM地址會(huì)自動(dòng)加 1或減 1，加或減由輸入方式設(shè)置。 圖 47 寫(xiě)命令流程圖 （ 3）定義光標(biāo)位置 把顯示數(shù)據(jù)要某個(gè)位置，就是把顯示數(shù)據(jù)寫(xiě)在相應(yīng)的 DDRAM地址中，DDRAM地址占 7位?？刹捎貌樵?xún)方式：先讀入狀態(tài)字，再判斷忙標(biāo)志，最后寫(xiě)命令字。如圖 46所示為讀入狀態(tài)字流程圖。根據(jù)管腳功能，當(dāng)為有效電平時(shí)，狀態(tài)命令字可從 LCD模塊傳輸?shù)綌?shù)據(jù)總線。其流程圖如圖 4圖 4圖 45 所示： 24 圖 43 DS1302讀狀態(tài) 流程圖 圖 44 DS1302寫(xiě)狀態(tài)流程圖 YY返回 RST=0 關(guān)閉 DS1302 右移 8 次 發(fā)送數(shù)據(jù)右移 1 位 SCLK 發(fā)脈沖 寫(xiě)發(fā)送數(shù)據(jù)最低位 右移 8 次 控制指 令右移 1 位 SCLK 發(fā)脈沖 寫(xiě)控制指令最低位 RST=1 啟動(dòng) DS1302 初始化引腳狀態(tài) 開(kāi)始 NN Y返回 RST=0 關(guān)閉 DS1302 右移 8 次 SCLK 發(fā)脈沖 讀數(shù)據(jù)字節(jié) 右移 8 次 控制指令右移 1 位 SCLK 發(fā)脈沖 寫(xiě)控制指令最低位 RST=1 啟動(dòng) DS1302 初始化引腳狀態(tài) 開(kāi)始 YNN 25 數(shù)據(jù)處理 讀日期數(shù)據(jù) 初始化 轉(zhuǎn)為 ASCII 將設(shè)置的數(shù)據(jù)寫(xiě)入芯片 返回主程序 圖 45 DS1302程序流程圖 LCD 顯示 電路程序的設(shè)計(jì) LCD 的 四種基本操作 LCD有四種基本操作，具體如表所示。 編寫(xiě) DS1302 驅(qū)動(dòng)程序時(shí) ，首先應(yīng)對(duì)硬件電路使用的端口進(jìn)行定義聲明 ， 并初始化芯片引腳及工作狀態(tài) ， 系統(tǒng)一切就緒后執(zhí)行讀寫(xiě)操作。對(duì)于 “多字節(jié) ”方式 ， 只需改變命令控制字和增加循環(huán)次數(shù)即可完成多字節(jié)的連續(xù)讀寫(xiě) 。這里 ,無(wú)論采用 “單字節(jié) ”還是 “多字節(jié) ”方式 ， 能否可靠、準(zhǔn)確地讀出這些信息 ， 其技術(shù) 關(guān)鍵是和硬件密切相聯(lián)的 DS1302 讀寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)。上述部分屬于對(duì) DS1302 內(nèi)部功能寄存器操作 ， 因此必須以 “單字節(jié) ”方式進(jìn)行發(fā)送 ； 而第 3 部分屬于對(duì) DS1302 一般寄存器操作 ， 故可以采用 “多字節(jié) ”方式發(fā)送 ， 以便提高效率。 (2) 發(fā)送 “涓流充電 ”命令字 90H 和內(nèi)容 A7H，以開(kāi)放 DS1302 內(nèi)部充電電路。在本記錄儀表系統(tǒng)中 ， 實(shí)時(shí)時(shí)鐘軟件首先應(yīng)將日歷信息初值 ———秒、分、時(shí)、日、月、星期、年等按序?qū)懭氲?DS1302 相關(guān)寄存器中 ， 此后 ， 時(shí)鐘便以此初值為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)時(shí) ， 只要主電源 VCC2 和備份電源 VCC1 尚有一個(gè)工作正常 ， 則計(jì)時(shí)就不會(huì)終止 。 注意在SCLK 為高電平期間 ， 不能讀 I/O 線 ， 此期間 I/O 端為高阻狀態(tài)。當(dāng)對(duì)DS1302 進(jìn)行寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí) ， 首先發(fā)寫(xiě)控制指令 ， 在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK時(shí)鐘的上升沿 ， 數(shù)據(jù)被寫(xiě)入 DS1302， 數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開(kāi)始 。在片選信號(hào) RST 變?yōu)楦唠娖胶?， 可向芯片發(fā)送指令及讀取數(shù)據(jù)。Y讀取數(shù)據(jù)，顯示 N進(jìn)入調(diào)整時(shí)間 NY掃描按鍵 是否調(diào)整時(shí)間 初始化 開(kāi)始 鬧鐘響起，并向手機(jī)發(fā)送 短信 NY鬧鐘時(shí)間到？ 調(diào)整完畢？ 23 命令字節(jié)的傳輸都是從最低位開(kāi)始。當(dāng)位 5 至位 1 各位均為 “1”時(shí) ， DS1302 為多字節(jié)讀、寫(xiě)方式。所謂單字節(jié)讀、寫(xiě)方式即每次只能從 DS1302 中讀、寫(xiě) 1 字節(jié)數(shù)據(jù)。位 5 至位 1 為DS1302 內(nèi)部寄存器地址。此處所謂日歷型數(shù)據(jù)即數(shù)據(jù)格式為壓縮型BCD 碼 ， 且數(shù)值必須在它的定義域內(nèi) ； 例如 ： “月份 ”的定義域?yàn)?1～ 12， “秒 ”的定義域?yàn)?0～ 59 等等 。 各位定義如下：命令字節(jié)的最高位 7 必須為 “1”， 否則禁止對(duì)DS1302 進(jìn)行操作。如果單片機(jī)接收命令指令，就執(zhí)行相應(yīng)的程序及鬧鐘是否到的判斷，執(zhí)行相應(yīng)的報(bào)警及手機(jī)發(fā)送短信程序。 主程序的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)主 程序首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，包括設(shè)置端口，液晶 ， DS1302的初始化 。 Keil提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和仿真調(diào)試器在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境將這些部分組合在一起。 21 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)用 Keil編程軟件進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。 圖 3－ 10串 行通信接口 電路 20 本章小結(jié) 本章通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)思想 的介紹 ,分別對(duì)單片機(jī)最小系統(tǒng)、按鍵模塊、 LCD顯示模塊、時(shí)鐘模塊、報(bào)警模塊、串行通信接口模塊的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行分析和闡述。 第三部分是供電。 8 腳（ R2IN）、 9 腳（ R2OUT）、 10 腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。由 1 1 1 14 腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。功能是產(chǎn)生 +12v 和 12v 兩個(gè)電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 19 MAX232 引腳和內(nèi)部電路引腳功能如下： 第一部分是電荷泵電路?？梢詮?+10V (V+)和 10V (V)輸出端獲取少量的電源功率 ，為外部電路供電；當(dāng) V+、V 為外部電路提供電流時(shí)，注意不要因?yàn)樗迂?fù)載的原因使 V+、 V低于EIA/TIA232E 驅(qū)動(dòng)器輸出電壓最小值 177。10V (空載 )，為 RS232 驅(qū)動(dòng)器提供工作電壓。 MAX232芯片的 11腳和 12腳分別接單片機(jī)的 ，電路圖如圖 310所示。它可以將 TTL電平轉(zhuǎn)換成和電腦串口匹配的電壓。但是 SIM卡 不能真焊到電路板上，應(yīng)該需要一個(gè) SIM卡 座，這里我們用一個(gè) 8個(gè)引腳的 SIM卡 座。 SIM 卡 用戶(hù)識(shí)別模塊（ SIM）， SIM卡上包含了所有的用戶(hù)信息。 單片機(jī)通過(guò)兩根 I/O口控制 TC35的開(kāi)關(guān)機(jī)、復(fù)位等，通過(guò)串口與 TC35進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通信速率為 9600Kbps，采用 8位異步通訊方式， 1位起始位， 8位數(shù)據(jù)位， 1位停止位。同時(shí)在此電流峰值時(shí)，電源電壓（送入模塊的電壓）下降值不能超過(guò) 。 TC35i開(kāi)發(fā)技巧：模塊的供電電壓如果低于 。 35～ 38為語(yǔ)音接口， 3 36接揚(yáng)聲器放音。當(dāng) LED熄滅時(shí) ， 表明 TC35i處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)；當(dāng) LED為 600 ms亮 /600ms熄時(shí)，表明 SIM卡沒(méi)有插入或 TC35i正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)登錄；當(dāng) LED為 75 ms亮 /3s熄時(shí)，表明 TC35i已登錄進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，處于待機(jī)狀態(tài)。 TC35i使用外接式 SIM卡 ， 24～ 29為 SIM卡引腳， SIM卡同 TC35i是這樣連接的 ：SIM上的 CCRST、 CCIO、 CCCL、 CCVCC和 CCGND通過(guò) SIM卡閱讀器與 TC35i的同名端直接相連， ZIF連接座的 CCIN引腳用來(lái)檢測(cè) SIM卡是否插好，如果連接正確，則 CCIN引腳輸出高電平，否則為低電平。硬件握手信號(hào)用 RTS0/CTS0，軟件流量控制用 XON/XOFF， CMOS電平，支持標(biāo)準(zhǔn)的 AT命令集。 tc35i模 塊的數(shù)據(jù)輸入 /輸出接口實(shí)際上是一個(gè)串行異步收發(fā)器，符合 ITUT RS232接口標(biāo)準(zhǔn)。 15腳是啟動(dòng)腳 IGT，系統(tǒng)加電后為使 TC35i進(jìn)入工作狀態(tài) ， 必須給 IGT加一個(gè)大于 100ms的低脈沖 ， 電平下降持續(xù)時(shí)間不可超過(guò) 1ms。 TC35i的第 1～ 5引腳是