【正文】 35 參考文獻(xiàn) [1]韓冰 .李芬華 .GPRS 技術(shù)在數(shù)據(jù)采集 與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].電子技術(shù)， 20xx(8):P13 [2]Chen,amp。 (3)目前的檢測(cè)系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的檢測(cè)，沒(méi)能把每個(gè)時(shí)段的溫度和濕度值保存以研究，在下一步工作中可以實(shí)現(xiàn)單片與 PC 通信，把每個(gè)時(shí)段的溫度與濕度值都存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。 未來(lái)工作的展望 目前本文所設(shè)計(jì)的 基于 GSM/GPRS 模塊 GTM900C 的 小 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 已經(jīng)完成了軟、硬件設(shè)計(jì)， 并且成功通過(guò)了相關(guān)的 測(cè)試， 但是 本設(shè)計(jì) 仍 有 一些 缺點(diǎn) 以及 需 要 進(jìn)一步改進(jìn)的地方， 如 ： (1)單片機(jī) STC90C516RD+的 RAM 空間只有 128 字節(jié) ,而接收短信內(nèi)容用去幾乎一半，且這個(gè)時(shí)候的短信內(nèi)容不能很長(zhǎng)，這部分仍需優(yōu)化。同時(shí)實(shí)現(xiàn)接收用戶(hù)的控制短信， 如收到用戶(hù)的短信“ c1”后，單片機(jī)回復(fù)用戶(hù)“ OK”，并打開(kāi)蜂鳴器，在 LCD 上打印出相應(yīng)的字符。 GTM900C 高度集成，使用方便，功能穩(wěn)定強(qiáng)勁，方便開(kāi)發(fā)者的拓展應(yīng)用 。短信處理采用的是 GTM900C 模塊，GTM900C 自帶異步串行口，方便與 PC 及外圍的 CPU 連接。 圖 45 用戶(hù)手機(jī)發(fā)短信 ”c1”，單片機(jī)收到 ”c1”時(shí) LCD打印字符 “ OPENBUZER” 即 開(kāi)啟蜂鳴器，同時(shí)回復(fù)短信 “OK” 圖 46 用戶(hù)手機(jī)發(fā)短信 ”c2”， LCD 打印字符“ OOFFBUZER” 即 關(guān)閉蜂鳴器 圖 47 用戶(hù)手機(jī)發(fā)短信 ”c3”，單片機(jī)回復(fù)當(dāng)前溫濕度信息 32 圖 48 系統(tǒng)整 機(jī) 實(shí)物 33 第五章 結(jié)論 論文總結(jié) 本設(shè)計(jì) 主要 有 單片機(jī) STC90C516RD+的最小 系統(tǒng)， GTM900C 短信收發(fā)系統(tǒng)， LCD顯示模塊和數(shù)據(jù)采集模塊組成。本設(shè)計(jì)中用戶(hù)發(fā)送短信“ c1”，單片機(jī)經(jīng) GTM900C 回復(fù)“ OK”，同時(shí)開(kāi)啟蜂鳴器 BUZZER， LCD 上打印出“ OPENBUZZER”，如圖 45 所示；用戶(hù)發(fā)送短信“ c2”，單片機(jī)關(guān)閉蜂鳴器 BUZZER， LCD 打印出“ OFFBUZZER”，如圖 46 所示 ；用戶(hù)發(fā)送短 信“ c3”， 單片機(jī)回復(fù)用戶(hù)當(dāng)前的溫濕度信息，如圖 47 所示 。測(cè)試結(jié)果如圖 43，圖 44 所示。 驗(yàn)證 結(jié)果如下 圖 42 所示 ： 圖 42 GTM900C 信號(hào)測(cè)試 30 系統(tǒng) 溫濕度 超過(guò)預(yù) 定范圍 發(fā)報(bào)警 信號(hào) 測(cè)試 系統(tǒng)設(shè)置溫度上限為 26176。 圖 41 單片機(jī)采 集 數(shù)據(jù)及顯示調(diào)試 29 GTM900C 性能 驗(yàn)證 整個(gè)系統(tǒng) 中單片機(jī)起主控作用，同時(shí) GTM900C 也起主導(dǎo)作用，只 有 GTM900C確實(shí)可以使用，且可以連上 GSM 網(wǎng)絡(luò)并且信號(hào)質(zhì)量正常，只有這樣才 能實(shí)現(xiàn)正常的收發(fā)短信。 步驟： (1)編寫(xiě)讀取數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng) LCD 顯示的程序，編譯下載到單片機(jī) 。主要分為單片機(jī)模擬采集數(shù)據(jù)，在 LCD 上顯示， GTM900C 性能測(cè)試，系統(tǒng) 溫濕度 超過(guò) 設(shè)定范圍 發(fā) 報(bào)警 信號(hào) 測(cè)試，系統(tǒng)收 信息 控制 STC90C516RD+測(cè)試。 步驟四：由 DHT11 的第二腳引腳輸出 40 位當(dāng)前采集到的數(shù)據(jù)，單片機(jī)STC90C516RD+根據(jù) P2^0 電平的變化 開(kāi)始 接收 40 位數(shù)據(jù)，其中 數(shù)據(jù)“ 0”用 50 微秒低電平 加 2628 微秒高電平 表示； 數(shù)據(jù)“ 1”用 50 微秒低電平 加 70 微秒高電平 表示 。 步驟二： 將 微處理器 STC90C516RD+的 P2^0 設(shè)置為輸出同時(shí)輸出低電平，且 維持為低的狀態(tài)不少于 18 毫秒 ，然后 STC90C516RD+的 P2^0 設(shè)置為 輸入狀態(tài)，由于DTH11 外加了 上拉電阻， STC90C516RD+的 P2^0 變高， 時(shí)刻準(zhǔn)備接收來(lái)自 DHT11信號(hào) 。 在對(duì)液晶 LCD1602 的初始化過(guò)程，首先應(yīng)設(shè)置液晶的顯示模式，如光標(biāo)顯示 與否 ，閃爍 與否 等 ， 顯示字符時(shí)光標(biāo)的右移是自動(dòng) ， 無(wú)需寫(xiě)指令來(lái)控制 。 1602 的內(nèi)部顯示地址 如 圖 34。 指令說(shuō)明如 表 36 至表 316 所示 ： 表 36： 清除顯示 表 37： 返回 21 表 38： 輸入方式設(shè)置 表 39： 顯示開(kāi)關(guān)控制 表 310： 光標(biāo)與整體移位的設(shè)置 表 311： 功能設(shè)置 22 表 312： 設(shè)置 CGRAM 地址 表 313： 設(shè)置 DDRAM 地址 表 314： 讀忙標(biāo)志位及地址 表 315： 寫(xiě)數(shù)據(jù) 23 1 表 316： 讀數(shù)據(jù) LCD1602 基本操作如 表 317 所示 ： 表 317 基本操作時(shí)序表 讀寫(xiě)操作時(shí)序如圖 32 和 33 所示： 24 圖 32 讀操作時(shí)序 圖 33 寫(xiě)操作時(shí)序 1602LCD 的 RAM 地址映射 相對(duì)于單片機(jī)處理數(shù)據(jù)的速度， LCD1602 顯示速度是較慢的，因此在每次執(zhí)行指令之前必須先判斷液晶是否處于忙碌的狀態(tài)，若液晶處于忙碌狀態(tài)，所寫(xiě)的指令將不被理會(huì)，即該控制指令失效。 （注： 1 為高電平、 0 為低電平）當(dāng)狀態(tài)字的第七位 D7 為 1 時(shí)，允許 位為 高時(shí)，此時(shí) 液晶 允許 進(jìn)行讀 和 寫(xiě)， 當(dāng) D7 為 0時(shí) 液晶的讀寫(xiě)被禁止 。相應(yīng)的指令為strstr(aa,+CMTI)!=NULL. （ 4）同理用語(yǔ)句 strstr 來(lái)查詢(xún)相應(yīng)的短信內(nèi)容從而控制單片機(jī) （ 5）刪除該條短信 ， 下次接收短信 的時(shí)候就可以直接讀取 。 （ 2） 不斷的查詢(xún) 短信 是否 到來(lái) （ 3）識(shí)別新短信已經(jīng)到來(lái)。 GTM900C 收短信 （ 1） 清除 SIM 卡中的第 X 條短信，以便后面接收到的短信 存到該位置，便于讀取。 （ 3）發(fā)送短信的結(jié)束 標(biāo)志 。 （ 2）設(shè)置發(fā)送短信的內(nèi)容。 GTM900C 發(fā)送短信（ GTM900C 已連上 GSM 網(wǎng)絡(luò)且信號(hào)質(zhì)量正常） （ 1 ）設(shè)置發(fā)送短信息的服務(wù)中心。 GTM900C 模塊只有正常的連接上 GSM 網(wǎng)絡(luò)才能夠正常的收發(fā)短信，發(fā)送 AT+CREG?\r\n到 GTM900C，當(dāng)接收回復(fù)的第 9 位和第11 位為 0， 1 或者 0， 5 時(shí)表示 GTM900C 連上 GSM 網(wǎng)絡(luò)，且信息質(zhì)量正常。 TEXT 編碼只能發(fā)送數(shù)字和英文 字符， 而 PDU 編碼可以發(fā)19 送中文短信，但是發(fā)送 PDU 格式的短信需要先在 PC 端 使用 unicode 工具 將中文短信編碼為其 特定的 字符才能發(fā)送，即一次只能發(fā)送一遍固定的 中文 短信，本系統(tǒng)發(fā)送的短信內(nèi)容為實(shí)時(shí)變化的 溫濕度數(shù)據(jù)，不適合 PDU 格式，因此發(fā)送 AT+CMGF=1\r\n給 GTM900C 設(shè)置其接受 英文 短信模式。 （ 3）設(shè)置發(fā)送 TEXT 即英文短信編碼 。 （ 2）設(shè)置來(lái)短信提醒。 18 表 35 常用 AT 指令 GTM900C 指令設(shè)計(jì)流程 GTM900C 初始化過(guò)程 [15]： （ 1）設(shè)置關(guān)閉 返回 顯 示 。 AT 命 令是 一種 用來(lái)控制 移動(dòng)無(wú)線設(shè)備 行為的命令，通過(guò) AT 命 令可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)之間發(fā)短信，打電話，發(fā)傳真等多種服務(wù) 。在主函數(shù)里面不停的采集溫濕度數(shù)據(jù)送到 LCD 顯示，下一步判斷溫濕度是否超過(guò)預(yù)設(shè)值，有則啟動(dòng)發(fā)短信，沒(méi)有則進(jìn)入下一步查看是否有收到短信，有則進(jìn)入短信處子程序，沒(méi)有則返回到主函數(shù)體開(kāi)始， 整個(gè)程序的運(yùn)行過(guò)程 如圖 31 所示。 圖 25 LCD1602 實(shí)物 GND1VCC2VO3RS4RW5E6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714BG VCC15BG GND16L C D 1 6 02L C D 1L C D 1 6 0 21122W3R85 02V C CC3C A PC2C A PRDWR EP P00P01P02P03P04P05P06P07 圖 26 LCD1602 電路原理圖 LCD1602 參數(shù)說(shuō)明 如 表 24 所示 ： 表 24 LCD1602 參數(shù)說(shuō)明 LCD1602 有 16 個(gè) 管 腳， 管 腳的名稱(chēng)及簡(jiǎn)介如表 25 所示： 表 25 LCD1602 引腳說(shuō)明 14 15 第三 章 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)流程概況 本設(shè)計(jì)的軟件部分包括單片機(jī)的初始化部分， GTM900C 軟件編程及 LCD1602 的顯示子程序和 編程實(shí)現(xiàn)采集 DTH11 數(shù)據(jù)。 LCD1602 液晶的電路原理簡(jiǎn)單，其數(shù)據(jù)輸入來(lái)自 P0 口。 LCD 顯示模塊 本設(shè)計(jì)顯示 部分采用 LCD1602 [13]，實(shí)物如圖 25，電路圖如圖 26 所示 。 DTH11 和單片機(jī) STC90C516RD+的通信需要同步信號(hào)才能正常的通訊，同步信號(hào)有 DTH11 的數(shù)據(jù)輸出腳 DATA 提供。 為了使該條總線在不發(fā)送數(shù) 據(jù)的時(shí)候?yàn)楦唠娖?,通常的做法是，外加接上一個(gè)阻值為 的電阻 。 所謂的 單總線即利用 一條線就可以完成 不同 設(shè)備間數(shù)據(jù)交換的 一種簡(jiǎn)單的 通訊方式。 DTH11 通過(guò)data 數(shù)據(jù)端和 8 位 MCU 相連。 傳感器內(nèi)部集成了感濕 材料和電極 ，其原理是當(dāng)濕度變化是， 電極之間就 會(huì)出現(xiàn)阻值的變化 根據(jù)阻值變化 算出相應(yīng)的濕度變化。溫度和濕度都是 隨時(shí)間變化 模擬 的數(shù)據(jù) ，普通的檢測(cè)方法是采集了這些數(shù)據(jù)之后在單片機(jī)端進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換，以顯示數(shù)字量，用 DTH11則可以更加的方便，它