【正文】 提供（5177。串聯(lián)型穩(wěn)壓器效率較低，一般用于電壓基準(zhǔn)或低壓小電流場(chǎng)合。集成穩(wěn)壓器按工作方式可分為串聯(lián)型穩(wěn)定器，并聯(lián)型穩(wěn)定器和開關(guān)型穩(wěn)定器。同時(shí)直流電源應(yīng)在滿足系統(tǒng)對(duì)其性能參數(shù)要求的基礎(chǔ)上盡量做到：體積小，重量輕，性價(jià)比合理，能長(zhǎng)期穩(wěn)定，可靠地工作。 圖38 鍵盤電路直流電源是整個(gè)系統(tǒng)的重要組成部分，電路的運(yùn)行，都需要電源為其提供功率，因此在進(jìn)行電源設(shè)計(jì)時(shí)，電路的功耗是電源設(shè)計(jì)的一個(gè)重要參數(shù)。在本單片機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于WR信號(hào)對(duì)EPROM無(wú)效，所以不會(huì)影響EPROM內(nèi)程序，不妨礙程序的運(yùn)行。鍵盤上的每個(gè)鍵都有一個(gè)鍵值。當(dāng)任意鍵按下時(shí)，INT1變?yōu)榈碗娖?，向CPU中請(qǐng)中斷。3．中斷掃描工作方式：為了進(jìn)一步提高CPU的工作效率，可以采用中斷掃描工作方式。由掃描口輸出數(shù)據(jù)，在輸入口讀取掃描后的狀態(tài)。1．編程掃描工作方式：編程掃描工作方式是利用CPU在完成其他工作的空余，調(diào)用鍵盤掃描子程序，來(lái)響應(yīng)鍵輸入要求。所以選擇一個(gè)好的鍵盤工作方式，可以提高一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的工作效率。單片機(jī)系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是CPU工作的一個(gè)內(nèi)容之一。如果不全為1，則所按下的鍵必在此列。如果有按鍵按下，總會(huì)有一根行線電平被拉至低電平，從而使輸入不全為to鍵盤中哪一個(gè)按鍵按下是由列線逐漸掃描低電平后，檢查行輸入狀態(tài)。按鍵中有無(wú)按鍵按下是由列線送入全掃描字、用行線讀行線狀態(tài)來(lái)判斷的。按鍵設(shè)置在行、列交點(diǎn)上，行列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。按鍵設(shè)置在行、列交點(diǎn)上，行、列線分別連接到按鍵開關(guān)，行線通過(guò)上拉電阻接到++5V上。這是識(shí)別矩陣鍵盤是否被按下的關(guān)鍵。行線電平狀態(tài)將由與此行線相連的列電平?jīng)Q定。用I/O口線組成行、列結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列的交點(diǎn)上。4．根據(jù)計(jì)算出的鍵值進(jìn)行一系列的動(dòng)作處理和執(zhí)行。鍵盤接口及其軟件的任務(wù)主要有以下幾個(gè)方面：1．檢測(cè)并判斷是否有鍵按下：2．按鍵開關(guān)的延時(shí)消抖。 鍵盤模塊在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的輸入主要使用鍵盤。zlg7289A需要一外接晶體振蕩電路供系統(tǒng)工作，其典型值分別為F=16MHz，C=15P。因?yàn)椴捎醚h(huán)掃描的工作方式，如果采用普通的數(shù)碼管亮度有可能不夠，采用高亮或超高亮的型號(hào)可以解決這個(gè)問(wèn)題，數(shù)碼管的尺寸也不宜選的過(guò)大，一般字符高度不超過(guò)1英寸。zlg7289A內(nèi)部含有譯碼器可直接接受BCD碼或16進(jìn)制碼并同時(shí)具有2種譯碼方式此外還具有多種控制指令如消隱、閃爍、左移、右移、段尋址等zlg7289A具有片選信號(hào)可方便的實(shí)現(xiàn)多于8位的顯示或多于64鍵的鍵盤接口。一個(gè)LED最大電流為120mA，如用靜態(tài)顯示，4個(gè)LED就好點(diǎn)流500mA，那么變壓器就得選32V/32W，價(jià)格提高近一倍，穩(wěn)壓塊得選78XXC，這種管是橢圓殼，再印刷線路板上也得占相當(dāng)大的面積。制成印刷線路板的話，得占相當(dāng)大的一塊面積。如果用靜態(tài)顯示，還要在每個(gè)數(shù)碼管與74LS373的每根輸出線之間串連一個(gè)限流電阻。并行驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，并且非常適合用于說(shuō)明地址和數(shù)據(jù)總線復(fù)用的情況。1. 串行驅(qū)動(dòng)在某些情況下，可供使用的單片機(jī)并行I/O口不足8根，數(shù)據(jù)的并行輸出已不可能，此時(shí)可以考慮串行輸出的方法。數(shù)碼管具備數(shù)字接口，可以方便的和單片機(jī)系統(tǒng)連接；數(shù)碼管的體積小、重量輕，并且功耗低，是一種理想的顯示單片機(jī)數(shù)據(jù)輸出的器件。在動(dòng)態(tài)顯示方式下，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間是極為短暫的，約1ms左右，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位顯示器并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感。調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)較高較穩(wěn)定的顯示。對(duì)于每一位顯示器來(lái)說(shuō)，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。通常將所有位的段選線相應(yīng)的并聯(lián)在一起，由一個(gè)（７段LED）８位I/O口控制，形成段選線的多路復(fù)用。2. LED顯示器動(dòng)態(tài)顯示方式在多位LED顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，可采用動(dòng)態(tài)顯示方式。用靜態(tài)顯示所需的I/O口太多，占用太多的硬件資源。靜態(tài)顯示時(shí)較小的電流能得到較高的亮度。 LED顯示的基本原理用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)的LED數(shù)碼管有很多方法，按顯示方式，可分為靜態(tài)現(xiàn)實(shí)和動(dòng)態(tài)顯示，按譯碼方式，可分為硬件譯碼和軟件譯碼。通常，~12V供電。從尺寸上分，LED數(shù)碼管的種類很多。常用的數(shù)碼管一般為8字型數(shù)碼管，分為A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，DP八段，其中DP為小數(shù)點(diǎn)。該指令的完整語(yǔ)法如下：AT+CNMI=[][,][,][,][,]如果有新的短消息來(lái)到，則EC51將自動(dòng)返回下列提示：+CMTI：“SM”，此時(shí)讀出，然后用“AT+CMGR”指令即可讀出短消息內(nèi)容。當(dāng)測(cè)試命令為“AT+CMGS=?”時(shí)，如果返回“OK”表明TC51支持該指令。2．連接測(cè)試輸入“AT”然后回車，屏幕上返回“OK”表明計(jì)算機(jī)與EC51已連接成功，EC51能夠正常工作。 1．RS232串口連接由于TC351自帶RS232串口線，故只需將其連接到計(jì)算機(jī)串口即可。用于中英文短信息傳送應(yīng)使用PDU模式，只傳送英文短信息（純文本格式）使用Text模式。串行接口電路如圖所示：圖36 串行接口電路 相關(guān)的GSM AT指令1．AT指令功能：AT+CMOS Send an SMS mand (發(fā)出一條短消息指令)AT+CMGD Delete SMS message ( 刪除SIM卡內(nèi)存的短消息)AT+CMGF Select SMS message formate(選擇短消息信息格式：0PDU。內(nèi)部具有兩個(gè)充電泵，把+5VDC轉(zhuǎn)換成177。為方便設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，保護(hù)器件，根據(jù)產(chǎn)品資料，選用MAXIM公司生產(chǎn)的MAX232E芯片。另外許多公司研制出一些適合于RS232C標(biāo)準(zhǔn)接口線路的芯片。但1481489要求使用177。這種轉(zhuǎn)換是由專用電平轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于發(fā)送端。MAX232就是用于電平轉(zhuǎn)換的芯片，它是兩通道RS232驅(qū)動(dòng)器/接收器，使用單一+5V電源供電，其管腳圖：圖35 MAX232芯片管腳為增加信號(hào)在線路上的傳輸距離和提高抗干擾能力，RS232提高了信號(hào)的傳輸電平。邏輯1約為5V左右。RS232電路的電平與TTL和CMOS電平完全不同。另一個(gè)是信號(hào)地，對(duì)所有其他信號(hào)提供一個(gè)公共參考點(diǎn)。一個(gè)是機(jī)殼地，自接連到系統(tǒng)的屏蔽罩上。RS232下位機(jī)與作為接口標(biāo)準(zhǔn)是EIA電氣商業(yè)協(xié)會(huì)廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)，EIA RS標(biāo)準(zhǔn)涉及很廣的范圍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了通信和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。使用9針或25針的接抽件將串行口的信號(hào)送出。計(jì)算機(jī)和單片機(jī)（如MCS51）都具有串行通信口，可以設(shè)計(jì)相應(yīng)的串口通信程序，完成二者之間的數(shù)據(jù)通信任務(wù)。3．RS232C串行通信接線方法（三線制）測(cè)控系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通訊主要采用異步串行通訊方式。他們之間的數(shù)據(jù)傳送或構(gòu)成局部網(wǎng)絡(luò)、多用戶系統(tǒng)和分布式控制系統(tǒng)。由于信號(hào)地不一定與機(jī)殼地絕緣，RS232C存在一個(gè)固有的潛在接地回路的問(wèn)題。一個(gè)是機(jī)殼地，它自接到系統(tǒng)的屏蔽上。其中RS232C標(biāo)準(zhǔn)最初是為了促進(jìn)使用公用電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信而制定的。在高噪聲污染環(huán)境中采用光纖介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸是解決噪聲干擾、實(shí)現(xiàn)光電隔離的最好辦法。但在一些工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中，相互通道的環(huán)境十分惡劣，因此，在通信介質(zhì)選擇、接口標(biāo)準(zhǔn)選擇要充分注意其干擾能力，以及抗干擾措施設(shè)置。改用RS485標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，所提供單向，平衡傳輸線路傳送數(shù)據(jù)，最大傳輸速率可達(dá)10MB/S，最大傳輸距離為300m，適當(dāng)降低數(shù)據(jù)傳輸速率時(shí)，傳輸距離可加大到1200m。通常，這兩個(gè)指標(biāo)具有相關(guān)性，適當(dāng)?shù)慕档屯ㄐ潘俣?，可以提高通信距離，反之亦然。其中包括滿足傳輸環(huán)境要求的接口標(biāo)準(zhǔn)選擇，因?yàn)椴煌慕涌跇?biāo)準(zhǔn)在滿足特定的環(huán)境條件下要可靠的工作，芯片的可靠性保證措施：如通信狀態(tài)測(cè)試、誤差校驗(yàn)及其他可靠性保證措施的設(shè)置和使用，以及根據(jù)環(huán)境污染狀況選擇通信介質(zhì)等。接口標(biāo)準(zhǔn)、通信控制芯片、通信介質(zhì)的選擇主要考慮的原則是：1）可靠性在相互通道里，主要是數(shù)據(jù)、指令的傳輸通道，不允許有傳輸錯(cuò)誤。GSM的Modem模塊安裝了SIM卡，這就是本系統(tǒng)的號(hào)碼。AT89S52單片機(jī)是這部分的核心，它承擔(dān)著短信息的接收和發(fā)送任務(wù)。GSM短信息模塊主要提供無(wú)線語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸功能，外界傳輸?shù)拿浇闉镚SM網(wǎng)絡(luò)。 Modem的串口通信GSM短信模塊選用的是GSM Modem，它的輸出為RS232電平。TC35i與GSM 2/2+兼容、雙頻（GSM900/GSM1800），RS232數(shù)據(jù)口、符合ETSI標(biāo)準(zhǔn)GSM0707和GSM0705，且易升級(jí)為GPRS模塊。其中TC35系列模塊性價(jià)比很高，并且已經(jīng)有國(guó)內(nèi)的無(wú)線電設(shè)備入網(wǎng)證。單片機(jī)通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位的兩種方式。片外復(fù)位信號(hào)通過(guò)引腳RST加到內(nèi)部復(fù)位電路上。圖33 晶振特性 復(fù)位電路單片機(jī)復(fù)位電路包括片內(nèi)、片外兩部分。10PF陶瓷諧振器C1,C2=40PF177。由于外部時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)二分觸發(fā)后作為外部時(shí)鐘電路輸入的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒有其它要求，最長(zhǎng)低電平持續(xù)時(shí)間和最少高電平持續(xù)時(shí)間等還是要符合要求的。石英晶體和陶瓷諧振器都可以用來(lái)一起構(gòu)成自激振蕩器。然而，定時(shí)器2的標(biāo)志位TF2在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè)周期的S2P2被置位，在同一個(gè)周期被電路捕捉下來(lái)。定時(shí)器0和定時(shí)器1標(biāo)志位TF0和TF1在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè)周期的S5P2被置位。程序進(jìn)入中斷服務(wù)后，這些編制位都可以由硬件清零。他們作為AT89系列新品預(yù)留。對(duì)于AT89S52。 本系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路：圖32 RAM擴(kuò)展 中斷 AT89S52有6個(gè)中斷：兩個(gè)位外部中斷（INT0和INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（定時(shí)器0，1，2）和一個(gè)串行中斷。MOVR0，data堆棧操作也是間接尋址方式。直接尋址方式指令訪問(wèn)0A0H（P2口）存儲(chǔ)單元MOV 0A0H， data使用間接尋址方式，訪問(wèn)高128字節(jié)RAM。也就是說(shuō)高128字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：AT89S52有256字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 程序存儲(chǔ)器：如果EA引腳接地，程序讀取之從外部存儲(chǔ)器開始。本系統(tǒng)把P3口用于與MODEM模塊之間的通信，定時(shí)器按鍵掃描。對(duì)P3端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出TTL電流。本系統(tǒng)中把P2口用作LED的片選和案件的檢測(cè)口。在使用8位地址訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸入P2鎖存器的內(nèi)容。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高八位地址。對(duì)P2端口寫（1）時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。本系統(tǒng)中把P1口用作發(fā)光二極管的顯示情況， 。對(duì)P1端口寫（1）時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。本系統(tǒng)采用第二種方案，因?yàn)橛布蠈?shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，并且可以應(yīng)用多個(gè)LED數(shù)碼管，這些之需要軟件控制，方便簡(jiǎn)單。在Flash編程時(shí)，P0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。作為輸入口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。第3章 接口設(shè)計(jì)第3章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)AT89S52 AT89S52是一種價(jià)格低廉、低功耗、高性能的片內(nèi)含有8KB快閃可編程/擦除只讀存儲(chǔ)器的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造，芯片上的FPEROM允許在線編程或采用通用的非易失存儲(chǔ)編程器重復(fù)編程。正是針對(duì)上述種種要求而設(shè)計(jì)的單片機(jī)自然成為機(jī)電一體化控制器的最佳選擇。機(jī)電一體化產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)電器控制的實(shí)時(shí)性、高可靠性、可編程性和一定的人工智能。近年來(lái)，在國(guó)際上出線了Mechanics和electronics符合成的Mechtronics這個(gè)新詞，我國(guó)譯為“機(jī)電一體化”。工業(yè)產(chǎn)品可靠性比民用產(chǎn)品強(qiáng)，價(jià)格較軍用品低。只要寫入程序，就可完成中央控制或數(shù)據(jù)采集、處理機(jī)通信傳輸?shù)男畔⑻幚頇C(jī)，MCS51單片機(jī)指令系統(tǒng)中為適應(yīng)控制的需要設(shè)有極強(qiáng)的位處理功能，具有加減乘除指令；CPU時(shí)鐘12MHz，完成單字節(jié)乘法或除法運(yùn)算金需要4nm；具有多機(jī)通信功能，可作為多機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)。MCS51系列中的一片8751芯片，內(nèi)部構(gòu)造了完整的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。諾依曼原理下的計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)框架和工作原則，而是著眼于應(yīng)用到更廣闊的范圍：工業(yè)控制、數(shù)字顯示、智能儀表、電子設(shè)備、汽車電控、農(nóng)機(jī)、家電乃至兒童玩具的控制。圖22 本系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)比較框圖近幾年來(lái)，單片機(jī)的發(fā)展更為迅速，它已滲透到諸多學(xué)科的領(lǐng)域，以及人們生活的各個(gè)方面。無(wú)線方式實(shí)現(xiàn)的方式也很多，可以通過(guò)自建無(wú)線發(fā)射接收系統(tǒng)，如短波電臺(tái)、架設(shè)微波線路等，但是這種方式的維護(hù)容易受到地形地貌的影響以及頻率資源的限制，架設(shè)成本高、系統(tǒng)的架設(shè)合維護(hù)工作繁重，在業(yè)務(wù)量小、用戶數(shù)量大、位置分散等應(yīng)用場(chǎng)合中葉受到很大限制。然而無(wú)論哪一種傳書技術(shù)，對(duì)于用戶來(lái)講，最基本的要求便是要方便、快捷、安全、可靠?，F(xiàn)在工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中，遠(yuǎn)程監(jiān)控有著廣泛的應(yīng)用。遠(yuǎn)程控制是指遠(yuǎn)端的控制系統(tǒng)通過(guò)通信系統(tǒng)對(duì)家庭設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)與控制，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資源和社會(huì)資源的優(yōu)化配置。39第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)根據(jù)以上的設(shè)計(jì)思想建立的家庭GSM短信息遙控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由無(wú)線GSM的 Modem模塊、單片機(jī)AT89S52模塊、防盜報(bào)警模塊、電源模塊、溫度監(jiān)測(cè)模塊等構(gòu)成。因此，嵌入式系統(tǒng)作為一個(gè)專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，要不斷向計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展。有些人把嵌入式處理器當(dāng)作嵌入式系統(tǒng)，但由于嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，因此，只有將嵌入式處理器構(gòu)成一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并作為嵌入式應(yīng)用時(shí)，這樣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)才