【正文】 單片機與 PC 機相連，兩者通過RS232 接口通信。 (5)進入調(diào)整模式后 ， 在預設(shè)鬧鐘的時間后再按一次調(diào)整按鍵可以調(diào)整鬧鐘響起的間隔時間，實現(xiàn)巡檢定時的作用。當單擊調(diào)整時間的減 按鈕時，與增剛好相反，減為 0 時，循環(huán)到相應數(shù)值最高位去。設(shè)置時間時必須先單擊模式選擇按鈕，進入調(diào)整時間模式，選擇相應的調(diào)節(jié)位，然后再單擊調(diào)整時間加減按鈕，使其調(diào)節(jié)為正確的時間。 (1)本設(shè)計有 2 種顯示模式，分別是顯示模式和調(diào)整模式，并且有兩個界面，分別是時間、日期界面和鬧鐘界面。 突破了普通帶有鬧鐘的數(shù)字時鐘的預設(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)的問題及解決方法。 圖 53 時間界面 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。而且長時間運行容易有誤差，在穩(wěn)定性方面還有待改進。按下第一個按鍵后可進入調(diào)整狀態(tài)，每按一下，光標移動一個位置可以分別對年、月、日、時、分、秒、鬧鐘時間以及鬧鐘的間隔時間進行設(shè)定。檢查后發(fā)現(xiàn)在焊接過程中輕觸按鍵的內(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 出錯誤后改正。 (2)蜂鳴器不響。 33 在調(diào)試過程中遇到了很多的問題： (1)LCD不顯示。將時鐘日期調(diào)至 2020/5/30， 時間調(diào)至 23： 59： 00，一分鐘之后看 日期 是否變化為 2020/5/31時間是否變化為 00： 00： 00。 將燒入程序的單片機安裝在硬件電路中，然后通 電。如果有，不要驚慌失措，而應立即關(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短路現(xiàn)象后，才能給電路接通電源。對照電路圖，按一定的順序逐級對應檢查。根據(jù)實驗結(jié)果和指標對照，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， 無誤 后，再通過串口燒到單片機里用裝置實驗調(diào)試， 如圖 52所示。 軟件調(diào)試 本設(shè)計的軟件部分，全部采用 C語言編寫，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。電路焊接好過后進行簡單的調(diào)試過后，系統(tǒng)便能正確、可靠的運行。 并且給出了各個部分的程序流程圖。如果采用 GSM (TPDCS的高 3位為 001)，則該長度也是壓縮編碼后字節(jié)數(shù)或頭長度與壓縮編碼后字節(jié)數(shù)之和 [11]。 UCS2編碼時，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，指原始短消息的字符個數(shù)，而不是編碼后的字節(jié)數(shù)。如果沒有系統(tǒng)的支持，比如用單片機控制手機模塊收發(fā)短消息，只好用查表法解決了。 (3) UCS2編碼 UCS2編碼是將每個字符 (12個字節(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 手機發(fā)送短信程序流程 圖 N返 回 主 程序員 手機回答 OK嗎 發(fā)送 /接收 SMS 對手機初始化，設(shè)置 PDU 模式 手機回答 OK 發(fā)建 立通信連接指令 Y 開始 30 PDU 模式的信息編碼格式 在上述說明中提到了在 PDU Mode中，可以采用三種編碼方式來對發(fā)送的內(nèi)容進行編碼，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)容中文在單片機中通過查表轉(zhuǎn)換成 Unicode編碼方式后發(fā)送至 TC35i。 定時向手機發(fā)送短信電路程序的設(shè)計 利用西門子 TC35i模塊組成一個短信息收發(fā)系統(tǒng)， TC35i直接與單片機相連，單片機通過 AT命令來控制 TC35i模塊。 在蜂鳴器響起的過程中，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 。當這三個變量等于零時表示按鍵按下。 LCD 顯示程序設(shè)計 LCD顯示程序的設(shè)計一般先要確定 LCD的初始化、光標定位、確定顯示字符后， LCD就可以按如圖 48顯示。如表 43所示。光標定位，寫入一個顯示字符后， DDRAM地址會自動加 1或減 1，加或減由輸入方式設(shè)置。 圖 47 寫命令流程圖 （ 3）定義光標位置 把顯示數(shù)據(jù)要某個位置，就是把顯示數(shù)據(jù)寫在相應的 DDRAM地址中，DDRAM地址占 7位。可采用查詢方式：先讀入狀態(tài)字，再判斷忙標志，最后寫命令字。如圖 46所示為讀入狀態(tài)字流程圖。根據(jù)管腳功能，當為有效電平時，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 寫控制指令最低位 RST=1 啟動 DS1302 初始化引腳狀態(tài) 開始 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 寫控制指令最低位 RST=1 啟動 DS1302 初始化引腳狀態(tài) 開始 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 LCD 的 四種基本操作 LCD有四種基本操作，具體如表所示。 編寫 DS1302 驅(qū)動程序時 ，首先應對硬件電路使用的端口進行定義聲明 ， 并初始化芯片引腳及工作狀態(tài) ， 系統(tǒng)一切就緒后執(zhí)行讀寫操作。對于 “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 。這里 ,無論采用 “單字節(jié) ”還是 “多字節(jié) ”方式 ， 能否可靠、準確地讀出這些信息 ， 其技術(shù) 關(guān)鍵是和硬件密切相聯(lián)的 DS1302 讀寫驅(qū)動程序的設(shè)計。上述部分屬于對 DS1302 內(nèi)部功能寄存器操作 ， 因此必須以 “單字節(jié) ”方式進行發(fā)送 ； 而第 3 部分屬于對 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，以開放 DS1302 內(nèi)部充電電路。在本記錄儀表系統(tǒng)中 ， 實時時鐘軟件首先應將日歷信息初值 ———秒、分、時、日、月、星期、年等按序?qū)懭氲?DS1302 相關(guān)寄存器中 ， 此后 ， 時鐘便以此初值為基準進行計時 ， 只要主電源 VCC2 和備份電源 VCC1 尚有一個工作正常 ， 則計時就不會終止 。 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)。當對DS1302 進行寫數(shù)據(jù)時 ， 首先發(fā)寫控制指令 ， 在控制指令字輸入后的下一個 SCLK時鐘的上升沿 ， 數(shù)據(jù)被寫入 DS1302， 數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開始 。在片選信號 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進入調(diào)整時間 NY掃描按鍵 是否調(diào)整時間 初始化 開始 鬧鐘響起，并向手機發(fā)送 短信 NY鬧鐘時間到？ 調(diào)整完畢？ 23 命令字節(jié)的傳輸都是從最低位開始。當位 5 至位 1 各位均為 “1”時 ， DS1302 為多字節(jié)讀、寫方式。所謂單字節(jié)讀、寫方式即每次只能從 DS1302 中讀、寫 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 ”的定義域為 1～ 12， “秒 ”的定義域為 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DS1302 進行操作。如果單片機接收命令指令，就執(zhí)行相應的程序及鬧鐘是否到的判斷，執(zhí)行相應的報警及手機發(fā)送短信程序。 主程序的設(shè)計 系統(tǒng)主 程序首先對系統(tǒng)進行初始化，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、庫管理和仿真調(diào)試器在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過集成開發(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 本次設(shè)計用 Keil編程軟件進行軟件設(shè)計。 圖 3－ 10串 行通信接口 電路 20 本章小結(jié) 本章通過對設(shè)計思想 的介紹 ,分別對單片機最小系統(tǒng)、按鍵模塊、 LCD顯示模塊、時鐘模塊、報警模塊、串行通信接口模塊的設(shè)計原理進行分析和闡述。 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)成兩個數(shù)據(jù)通道。功能是產(chǎn)生 +12v 和 12v 兩個電源，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 V+、V 為外部電路提供電流時，注意不要因為所加負載的原因使 V+、 V低于EIA/TIA232E 驅(qū)動器輸出電壓最小值 177。10V (空載 )，為 RS232 驅(qū)動器提供工作電壓。 MAX232芯片的 11腳和 12腳分別接單片機的 ，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，應該需要一個 SIM卡 座，這里我們用一個 8個引腳的 SIM卡 座。 SIM 卡 用戶識別模塊（ SIM）， SIM卡上包含了所有的用戶信息。 單片機通過兩根 I/O口控制 TC35的開關(guān)機、復位等，通過串口與 TC35進行數(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。同時在此電流峰值時，電源電壓（送入模塊的電壓）下降值不能超過 。 TC35i開發(fā)技巧：模塊的供電電壓如果低于 。 35～ 38為語音接口， 3 36接揚聲器放音。當 LED熄滅時 ， 表明 TC35i處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)；當 LED為 600 ms亮 /600ms熄時，表明 SIM卡沒有插入或 TC35i正在進行網(wǎng)絡(luò)登錄；當 LED為 75 ms亮 /3s熄時，表明 TC35i已登錄進網(wǎng)絡(luò)，處于待機狀態(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 SIM卡閱讀器與 TC35i的同名端直接相連， ZIF連接座的 CCIN引腳用來檢測 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。硬件握手信號用 RTS0/CTS0，軟件流量控制用 XON/XOFF， CMOS電平，支持標準的 AT命令集。 tc35i模 塊的數(shù)據(jù)輸入 /輸出接口實際上是一個串行異步收發(fā)器，符合 ITUT RS232接口標準。 15腳是啟動腳 IGT，系統(tǒng)加電后為使 TC35i進入工作狀態(tài) ， 必須給 IGT加一個大于 100ms的低脈沖 ， 電平下降持續(xù)時間不可超過 1ms。 TC35i的第 1～ 5引腳是正電