【正文】 語(yǔ)句與低級(jí)語(yǔ)言的實(shí)用性結(jié)合起來。具體應(yīng)用比如單片機(jī)以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。它可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫不依賴計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用程序。它由美國(guó)貝爾研究所于1972年推出。圖31 系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu) 基于C語(yǔ)言的程序調(diào)試C語(yǔ)言是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。（9）GSM發(fā)送短信模塊。該模塊對(duì)在進(jìn)入發(fā)送短信狀態(tài)時(shí)對(duì)串口進(jìn)行初始化，負(fù)責(zé)與串口數(shù)據(jù)的收發(fā)，并在發(fā)送短信完畢時(shí)對(duì)特殊寄存器和全局變量進(jìn)行設(shè)置。傳感器主要是由MMA7455i加速度傳感器、溫度傳感器和煙霧傳感器組成，對(duì)家中情況進(jìn)行監(jiān)控，并做簡(jiǎn)單的信號(hào)處理。采用定時(shí)掃描的方式進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)防止報(bào)警被誤觸發(fā)，想主人在家狀態(tài)模塊和無(wú)人在家狀態(tài)模塊返回各輸入口狀態(tài)。該模塊調(diào)用傳感器檢測(cè)模塊、延時(shí)和定時(shí)模塊對(duì)外部輸入進(jìn)行檢測(cè)，在傳感器被觸發(fā)的情況下發(fā)出警報(bào)并進(jìn)入發(fā)送短信模塊。該模塊包含軟件延時(shí)子函數(shù)及設(shè)置并啟動(dòng)定時(shí)器的子函數(shù)以達(dá)到對(duì)鍵盤的定時(shí)掃描。該模塊桶用探測(cè)器檢測(cè)模塊、延時(shí)和定時(shí)器模塊相結(jié)合防止探測(cè)器的誤觸發(fā)，提高系統(tǒng)可靠性。（3）主人在家狀態(tài)模塊。（2）開機(jī)初始化模塊。單片機(jī)上電后即執(zhí)行主程序。 程序是由主程序、開機(jī)初始化模塊、主人在家狀態(tài)模塊、延時(shí)和定時(shí)器模塊、無(wú)人在家狀態(tài)模塊、傳感器檢測(cè)模塊、串口初始化和GSM通信模塊組成。3 軟件設(shè)計(jì) 整個(gè)系統(tǒng)主要的分為兩個(gè)狀態(tài)：主人在家狀態(tài)、主人不在家狀態(tài)。軟件編程通過向TC35i 寫入不同的AT 指令能完成多種功能，如網(wǎng)絡(luò)登陸、讀取SIM卡上電話號(hào)碼、發(fā)送SMS 消息、接收SMS 消息等。AT+CMGL=n為列出TC35i 模塊內(nèi)的短消息，n=0 是未讀的短消息，n=1 位已讀的短消息，n=2 位未發(fā)送的短消息，n=3 為已發(fā)送的短消息n=4 為所有短消息。單片機(jī)與TC35i 的軟件接口其實(shí)就是單片機(jī)通過AT 指令控制手機(jī)的控制技術(shù)，首先設(shè)置TC35i 模塊的工作模式：AT+CMGF=n，n=0 為PDU 模式；n=1 為文本模式；通常設(shè)置為PDU 模式，在這種模式下，能傳送或接受透明數(shù)據(jù)（用戶自定義數(shù)據(jù)）。 TC35i 模塊主要由GSM基于處理器、GSM射頻模塊、供電模塊、閃存、ZIF 連接器、天線接口六部分組成。本設(shè)計(jì)采用西門子TC35 系列的TC35i，這種無(wú)線模塊功能上與TC35 兼容，設(shè)計(jì)緊湊，大大縮小了用戶產(chǎn)品的體積。在不需要額外硬件電路的前提下，可支持FR、HR、EFR語(yǔ)音信道編碼。TC35i模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊、閃存、ZIF連接器、天線接口留部分組成。此外，該模塊還具有電話簿功能、多方通話、漫游檢測(cè)功能，常用的工作模式由省電模式、IDLE、TALK等模式。—，可以工作在900MHz和1800MHz兩個(gè)頻段，所在頻段功耗分別為2W(900MHz)和1W(1800MHz)。 GSM模塊 本設(shè)計(jì)使用的是西門子公司生產(chǎn)的TC35i。 發(fā)送數(shù)據(jù)的過程為：當(dāng)發(fā)送中斷標(biāo)志位TI復(fù)位后，CPU執(zhí)行任何一條寫SBUF指令，就啟動(dòng)一次發(fā)送過程。接收數(shù)據(jù)時(shí)，（RXD）串行輸入，數(shù)據(jù)的最低位首先進(jìn)入輸入移位寄存器，一幀數(shù)據(jù)接收完畢再并行送入到緩沖器SBUF中，同時(shí)將接收中斷標(biāo)志RI置“1”。 串行通信的基本特征是數(shù)據(jù)逐位順序進(jìn)行傳送串行通信的格式及約定（如：同步方式、通訊速率、數(shù)據(jù)塊格式、信號(hào)電平等）不同，形成了多種串行通信的協(xié)議與接口標(biāo)準(zhǔn)。52單片機(jī)中的串行接口是一個(gè)全雙工通信接口，即能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。 CPU中斷響應(yīng)結(jié)束后即轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序的入口地址，從執(zhí)行中斷服務(wù)程序的第一條指令開始到執(zhí)行RETI返回指令為止，這個(gè)過程成為中斷處理或中斷服務(wù)。在此情況下，CPU首先使被響應(yīng)中斷的“優(yōu)先級(jí)激活”觸發(fā)器置位，以阻斷同級(jí)和低級(jí)的中斷。表24 中斷入口地址中斷源中斷入口地址/INT0（外部中斷0）0003HT0（定時(shí)器0）000BH/INT1（外部中斷1）0013HT1（定時(shí)器1）001BH串口輸入/輸出0023H定時(shí)器2002BH 中斷處理過程分為三個(gè)階段，即中斷響應(yīng)、中斷處理、中斷返回。不同的中斷源有不同的中斷矢量，當(dāng)某個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求被響應(yīng)后，CPU將通過硬件自動(dòng)地把相應(yīng)的中斷源的中斷入口地址裝入PC中，即從此地址開始執(zhí)行中斷服務(wù)程序。外部中斷有/INT0、/INT1，、可選擇低電平有效或沿下降沿有效。下面簡(jiǎn)單介紹中斷系統(tǒng)的組成、處理過程及其應(yīng)用。中斷系統(tǒng)的主要功能是為了解決快速CPU與慢速的外設(shè)之間的矛盾，它是由硬件和軟件組成的。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。在閑置模式下，CPU停止工作。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 AT89S52單片機(jī)的振蕩器特性和芯片擦除：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式1時(shí)，EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。圖213 AT89S52單片機(jī) AT89S52單片機(jī)管腳說明P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。AT89S52主要功能列舉如下：擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz）、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM）為8KB、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）為256字節(jié)、32個(gè)可編程I/O口線、8個(gè)中斷向量源、三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器、全雙工UART串行通道。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。本設(shè)計(jì)中使用的是AT89S52單片機(jī)。CMOS雖然功耗較低，但由于其物理特征決定其工作速度不夠高，而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點(diǎn)，這些特征，更適合于在要求低功耗電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合。MCS51系列的8031推出時(shí)的功耗達(dá)630MW，而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在100MW左右，隨著對(duì)單片機(jī)功耗要求越來越低，現(xiàn)在的各個(gè)單片機(jī)制造商基本都采用了CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)?，F(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(RAM)、只讀程序存儲(chǔ)器(ROM)、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時(shí)電路、時(shí)鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW(脈寬調(diào)制電路)、WDT(看門狗)、有些單片機(jī)將LCD(液晶)驅(qū)動(dòng)電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多，可實(shí)現(xiàn)的功能就越強(qiáng)大。在CPU的功能上更加完善和強(qiáng)大，比如采用雙CPU結(jié)構(gòu)，提高處理能力，增加數(shù)據(jù)總線的寬度，使處理數(shù)據(jù)的能力明顯優(yōu)于一般的8位單片機(jī)，同時(shí)采用流水線結(jié)構(gòu)和RISC體系結(jié)構(gòu)。近年來單片機(jī)的發(fā)展非?？?，縱觀單片機(jī)的現(xiàn)狀及歷史，其發(fā)展趨勢(shì)正朝著大容量、高性能化、小容量低價(jià)格化、外圍電路內(nèi)裝化、多品種化及增強(qiáng)I/O接口功能、降低功耗等方面發(fā)展。是增強(qiáng)型RISC內(nèi)載Flash的單片機(jī)。AVR單片機(jī)是ATMEL在90年代推出的精簡(jiǎn)指令集RISC的單片機(jī)，跟PIC類似。如汽車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、航天測(cè)控系統(tǒng)、黑匣子還有分式系統(tǒng)的前端模塊等等。如空調(diào)器、電冰箱、洗衣機(jī)、電飯煲、高檔洗浴設(shè)備、高檔玩具等。典型產(chǎn)品如機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)包裝機(jī)、點(diǎn)鈔機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)等。機(jī)電一體化產(chǎn)品是集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，具有智能化特征的各種機(jī)電產(chǎn)品。抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)溫度范圍寬，在各種惡劣條件下都能可靠地工作，這是其它機(jī)型所無(wú)法比擬的。它能方便地組裝成各種智能式控制設(shè)備以及各種智能儀表?？梢院芊奖愕貙?shí)現(xiàn)多機(jī)和分布式控制，使整個(gè)系統(tǒng)的效率和可靠性大為提高。面向控制，能針對(duì)性地解決從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各類控制任務(wù)，從而獲得最佳性價(jià)比。單片機(jī)具有小巧靈活、成本低、易于產(chǎn)品化。難以完成復(fù)雜的實(shí)時(shí)運(yùn)算。集成的片內(nèi)外設(shè)比較豐富。比較普通計(jì)算機(jī)和嵌入式計(jì)算機(jī)的差異，說明這是由于它們應(yīng)用場(chǎng)合和應(yīng)用環(huán)境的不同而造成的，而單片機(jī)則屬于低端嵌入式計(jì)算機(jī)。通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)要求是高速、海量的數(shù)值計(jì)算；技術(shù)發(fā)展方向是總線速度的無(wú)限提升，存儲(chǔ)容量的無(wú)限擴(kuò)大。用戶可將這些信號(hào)加一級(jí)三極管放大，便可驅(qū)動(dòng)繼電器等負(fù)載進(jìn)行遙控操縱。PT2262/2272芯片的地址碼的設(shè)定：在通常使用中，一般采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼電路PT2262和解碼PT2272的第1～8腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，3的8次方為6561，所以地址編碼不重復(fù)度為6561組，只有發(fā)射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼完全相同，才能配對(duì)使用，例如將發(fā)射機(jī)的PT2262的第2腳接地第3腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的PT2272只要第2腳接地第3腳接正電源，其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對(duì)接收。圖211 PT2272無(wú)線接收模塊U12為一體化紅外接收頭，接收到信號(hào)后，經(jīng)2272解碼，將信息經(jīng)D0……D3口輸出，我們通過電路設(shè)置使不同的傳感器電路，觸發(fā)2262不同的數(shù)據(jù)I/O口，這樣單片機(jī)通過采集2272的數(shù)據(jù)接口就可以知道報(bào)警傳感器的位置，從而坐車相應(yīng)的處理。控制D0……D7的高低電平配置可以發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)，比如我們可以經(jīng)D0口經(jīng)過模擬電路與單片機(jī)相連，此時(shí)若P1^0口為高電平此時(shí)2262工作，并將D0高電平的信號(hào)發(fā)射出，經(jīng)2272解碼后將信息翻譯處理來。當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100％的調(diào)幅。 編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。因此，在此論文中對(duì)這一模塊進(jìn)行詳細(xì)地說明是十分必要的，同時(shí)也可提高我的知識(shí)面。上面各圖說明了DHT11在工作時(shí)的時(shí)序圖，也有助于之后編程時(shí)調(diào)用延時(shí)的時(shí)間。當(dāng)最后一位數(shù)據(jù)傳送完畢后，DHT11拉低總線50us，隨后總線由上拉電阻拉高，進(jìn)入空閑狀態(tài)。圖27 開始傳送數(shù)據(jù)總線為低電平，說明DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)后，再把總線拉高80us,準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)，每一位數(shù)據(jù)都以50us低電平時(shí)隙開始，高電平的長(zhǎng)短定數(shù)據(jù)位是0還是1。從模式下，DHT11接收到開始信號(hào)觸發(fā)一次溫濕度采集，如果沒有接收到主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)，DHT11不會(huì)主動(dòng)進(jìn)行溫濕度采集。主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)結(jié)束后，延時(shí)等待2040us后, 讀取DHT11的響應(yīng)信號(hào)，主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)后，可以切換到輸入模式，或者輸出高電平均可，總線由上拉電阻拉高。1. 其通訊過程如下如所示：圖26 通訊過程 總線空閑狀態(tài)為高電平，主機(jī)把總線拉低等待DHT11響應(yīng)，主機(jī)把總線拉低必須大于18毫秒，保證DHT11能檢測(cè)到起始信號(hào)。操作流程如下：一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit，高位先出。當(dāng)傳輸距離小于20米時(shí)使用5K的上拉電阻，當(dāng)傳輸距離大于20米時(shí)上拉電阻做相應(yīng)的改變。手動(dòng)焊接，在最高260℃的溫度條件下接觸時(shí)間須少于10秒。長(zhǎng)時(shí)間暴露在太陽(yáng)光下或強(qiáng)烈的紫外線輻射中會(huì)使性能降低。如果與釋放熱量的電子元件共用一個(gè)印刷線路板，在安裝時(shí)應(yīng)盡可能將DHT11遠(yuǎn)離電子元件，并安裝在熱源下方，同時(shí)保持外殼的良好通風(fēng)。表22 DHT11各管腳功能Pin名稱注釋1VDD供電 3—2DATA串行數(shù)據(jù)，單總線3NC空腳，懸空4GND接地，電源負(fù)極 氣體的相對(duì)濕度，在很大程度上依賴于溫度。返回正常工作條后，傳感器會(huì)緩慢地向校準(zhǔn)狀態(tài)恢復(fù)，要加速恢復(fù)進(jìn)程。長(zhǎng)期保存條件是在1040℃，同時(shí)濕度需在60％。1177。表21 DHT11的性能說明參數(shù)條件MinTypMax單位分辨率111℃888Bit重復(fù)性177。DHT11的應(yīng)用范圍有暖通空調(diào)設(shè)備、汽車領(lǐng)域、消費(fèi)品、氣象站、濕度調(diào)節(jié)器、測(cè)試及檢測(cè)設(shè)備、數(shù)據(jù)記錄器、自動(dòng)控制、家電領(lǐng)域、醫(yī)療器械等等。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20 米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選則。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP 內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)