【正文】 源輸入腳通常推薦值 ，第 6～ 10引腳是電源地。 TC35i硬件設(shè)計： TC35i模塊有 40個引腳，通過一個 ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座 )連接器引出。它支持 Text和 PDU格式的 SMS(Short Message Service,短消息 )， 可通過 AT命令或關(guān)斷信號實現(xiàn)重啟和故障恢復，資料如下： TC35i由供電模塊 (ASIC)、 閃存、 ZIF連接器、天線接口等 6部分組成。 TC35i 模塊 簡介 TC35i新版西門子工業(yè) GSM模塊是一個支持中文短信息的工業(yè)級 GSM模塊 ,工作在 EGSM900和 GSM1800雙頻段 ， 電源范圍為直流 ～ ， 電流消耗休眠狀態(tài)為 ，空閑狀態(tài)為 25mA，發(fā)射狀態(tài)為 300mA(平均 )， ；可傳輸語音和數(shù)據(jù)信號 , 功耗在 EGSM900(4類 )和 GSM1800(1類 )分別為 2W和 1W， 通過接口連接器和天線連接器分別連接 SIM卡讀卡器和天線。 TC35i與 GSM2/2+兼容、雙頻 （ GSM900/GSM1800） 、 16 RS232數(shù)據(jù)口、符合 ETSI標準 GSM0707和 GSM0705， 且易于升級為 GPRS模塊。所以本設(shè)計選用的是西門子 TC35系列的 TC35i。 目前 ， 國內(nèi)已經(jīng)開始使用的 GSM模塊有 Fal的 A2D系列 、 Wavee的WMO2系列、西門子的 TC35系列、愛立信的 DM10/DM20系列、中興的 ZXGM18系列等 ， 而且這些模塊的功能、用法差別不大。基于 GSM的短信息服務(wù)，是一種信息在移動網(wǎng)絡(luò)上儲存和轉(zhuǎn)寄的過程。 GSM(Global System for Mobile munication)系統(tǒng)是目前基于時分多址技術(shù)的移動通訊體制中比較成熟、完善、應(yīng)用最廣泛的一種系統(tǒng)。 電路圖 如圖 37所示。 其電路圖如 圖 36所示 ： 圖 36 鍵盤控制電路 15 報警系統(tǒng)電路設(shè)計 報警電路設(shè)計原理 ： 用一個三極管，平時導通，短接基極和發(fā)射極該管截止蜂鳴器不響，一旦斷開，三極管導通蜂鳴器鳴響。K2up和 K3down鍵分別是可實現(xiàn)進入調(diào)整狀態(tài)后的加操作和減操作。這時當按鍵按下就輸 入低電平。 DS1302時鐘電路如圖 35所示 ： 圖 35 時鐘電路 鍵盤控制系統(tǒng)電路設(shè)計 按鍵需要 3個，分別實現(xiàn)為時間調(diào)整、時間的加、時間的減三個功能。因此，這里 Vcc1用 3V紐扣電池， Vcc2用 5V的系統(tǒng)電源。 在單電源與電池供 電系統(tǒng)中， Vcc1提供低電源并提供低功率的備用電源。時鐘線 SCLK與 ，數(shù)據(jù)線 I/O與 ，復位線 RST與 。 DS1302與 RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個RAM單元，共 31個，每個單元組態(tài)為一個 8位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM寄存器 ， 此方式下可一次性讀寫所有的 RAM的 31個字節(jié) ， 命令控制字為 FEH(寫 )、 FFH(讀 )。此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與 RAM相關(guān)的寄存器等。 SCLK為時鐘輸入端。只有在 SCLK為低電平時，才能將 RST置為高電平 。如果在傳送過程中 RST置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。RST輸入有兩種功能：首先， RST接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。 X1和 X2是振蕩源，外接 晶 振。 當 Vcc2小于 Vcc1時， DS1302由 Vcc1供電。 DS1302由 Vcc1或 Vcc2兩者中的較大者供電。 DS1302 管腳及寄存器說明 (1)DS1302的引腳排列 Vcc1為后備電源， Vcc2為主電源。而且它是串行接口，與單片機通信所需要的 接口少。內(nèi)部的寄存器為我們調(diào)時，鬧鐘定時提供了寄存空間。它內(nèi)部含有 31個字節(jié)的靜態(tài) RAM，可提供用戶訪問。它采用主電源和備用電源雙電源供電。 LCD1602 顯示電路如 圖 34 所示： 圖 34 LCD驅(qū)動電路原理圖 時鐘系統(tǒng)電路設(shè)計 時鐘芯片選擇 我們采用具有涓細電流充電能力的低功耗實時時鐘電路 DS1302。 16 號腳接地 ，2 號腳接電源， 15 號腳背光燈與電源相連。 1602 的 4 腳與單片機的 相連 ， 5 腳接地 ， 6 腳與單片機的 相連 。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A”的代碼是01000001B（ 41H），顯示時模 塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A” 。 第 15 腳：背光電源正極 。 第 6 腳： E 端為使能端，當 E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命 12 令。 第 5 腳： R/W 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度 。 1602 采用標準的 16 腳接口，其中 ： 第 1 腳： VSS 為地電源 。 目前市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780 寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的 字符型液晶。 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶 ， 它是一種 專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的 點陣 型液晶模塊它有若干個 5X7 或者 5X11 等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符 。 LCD 顯示系統(tǒng)硬件設(shè)計 LCD1602 簡介 工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示 16x02 即 32 個字符（ 16 列 2 行） 。 USB 引腳如表 33 所示。用 USB 口實 現(xiàn)。如 圖 31 所示： 10 圖 31 復位電路 (2)晶振電路 晶振電路原理圖如 32： 選取原則：電容選取 30pF，晶振為 12MHz。 單片機的最小系統(tǒng) 單片機最小系統(tǒng)主要由復位電路 、 晶振電路 、 電源等幾部分組成。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 注意加密方式 1 時 ， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當 EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 PSEN：外部程序存儲器的選通信號。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。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間 。 P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL門電流。在給出地址 “1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存 儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收， 9 輸出 4 個 TTL 門電流，當 P2 口被寫 “1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用 作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。當P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 GND：接地。最高運作頻率 35Mhz， 6T/12T 可選 [5]?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 具有以下標準功能： 8k 字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線， 看門狗定時器 ，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810 復位電路，三個16 位 定時器 /計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。 STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。硬件電路包括 LCD 顯示模塊、時間采集系統(tǒng)模塊、按鍵控制系統(tǒng)模塊、報警系統(tǒng)模塊、手機發(fā)送短信系統(tǒng)模塊、串口下載程序模塊。 如圖 22 所示 。經(jīng)過多方比較，我們最終確定出各個模塊的最佳方案。 比較以上 三 種方案，選擇方案 三 。 方案三：在電腦或單片要上通過 GSM MODEM 向手機發(fā)送中文短消息 ， 這是目前比較適合于小項目開發(fā)的一種方法 ， 所需硬件包括一款手機 ， 提供 GSM MODEM， 以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)線或是紅外線適配器 。 手機短信發(fā)送系統(tǒng)模塊 方案一： 通 過移動網(wǎng)關(guān)發(fā)送短消息 ， 使用該方法不需要附加的硬件 ， 但是需要到電信部門申請網(wǎng)關(guān) ， 比較適用于一些大型的網(wǎng)絡(luò)通訊公司開發(fā) ， 目前華為 、中興等公司就做的這方面的工作 ， 并且還有相應(yīng)的開發(fā)包供開發(fā)人員使用。 比較以上兩種方案，我們選用價格便宜的蜂鳴器實現(xiàn)用聲音報警。 方案二：采用蜂鳴器實現(xiàn)用聲音報警。因此選擇方案二。單片機的 IO 口對于我們的設(shè)計綽綽有余。集成美觀，與單片機的接口少，但是它的成本比較高。 LCD液晶 顯 示模 塊 塊 手機發(fā) 送短信 模塊 報警模塊 采集 模塊 主控器件 STC89S52 按鍵控 制模塊 6 比較以上兩種方案，方案二有明顯的優(yōu)點，因此選擇方案二。 方案二：用專門的時鐘芯片實現(xiàn)時鐘的記時，再把時間數(shù)據(jù)送入單片機，由單片機控制顯示。 比較以上兩種方案，系統(tǒng)設(shè)計中采用方案二。 方案二：用液晶 1602 顯示。用可以顯示漢字的 12864 液晶顯示器可以增加顯示信息的可讀性，讓人看起來會很方便。 下面對各模塊的設(shè)計逐一進行論證比較。 5 總體設(shè)計方案 綜合 上述要求 系統(tǒng)主要包括 LCD 顯示系統(tǒng)模塊、時間采集系統(tǒng)模塊、按鍵控制系統(tǒng)模塊 、 報警系統(tǒng)模塊 、 手機發(fā)送短信模塊 ，其中手機發(fā)送短信模塊又是由TC35i 模塊和 GSM 網(wǎng)絡(luò)組成的 。 (4)鬧鈴響起時可通過按下加按鈕停止響鈴，減按鈕使鬧鈴重新開始響起。 (3)單擊調(diào)整時間的加按鈕時，數(shù)字時鐘的分或者秒會一直往上增加，當增加到 59 就會循環(huán)到 0，數(shù)字時鐘的時會增加到 23 就會循環(huán)到 0，數(shù)字時鐘的月也是增加到 12 循環(huán)至 0，但日就不 一樣了，它會由月來決定增加到的最高數(shù)值，其數(shù)值遵循現(xiàn)實的值。 (2)用戶可以設(shè)置電子時鐘的時間。其中巡檢定時器的功能有： 本設(shè)計時鐘 能用 LCD 顯示年 、 月份 、 日期 、 小時（ 24 小時制）、分鐘、秒，能對各位進行調(diào)節(jié)。間隔的時間可以通過按鍵來設(shè)定 ， 在預設(shè)的時間點上報警并向手機發(fā)送短信告訴人們時間 。有定時報警系統(tǒng)，用蜂鳴器實現(xiàn) ，預計響聲持續(xù)一分鐘 ；有定時向手機傳送短信系統(tǒng)。 第 5 章 本章主要介紹數(shù)字時鐘的調(diào)試，包括調(diào)試環(huán)境、硬件制作和軟件調(diào)試過程，給出了調(diào)試軟件的成功運行結(jié)果。并且分別闡述了各個功能模塊的工作原理、具體工作過程以及硬件連接。 第 2 章 本章給出了 總體方案的論證與設(shè)計，其中提出了設(shè)計要求，給出方案的比較并最終確定了方案。本次的數(shù)字時鐘設(shè)計中由單片機 AT89S52 芯片和 LCD 為核心，輔以必要的電路，如調(diào)時按鍵 、 蜂鳴器等。輸出設(shè)備顯示器用液晶顯示技術(shù) [4]。但是卻很少知道它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及工作原理。輸出設(shè)備顯示器可以用液晶顯示技術(shù)和數(shù)碼管顯示技術(shù)。由單片機作為數(shù)字鐘的核心控制器，可以通 3 過它的時鐘信號進行時實現(xiàn)計時功能，將其時間數(shù)據(jù)經(jīng)單片機輸出，利用顯示器顯示出來。 單片機在多功能數(shù)字鐘中的應(yīng)用已是非常普遍的，人們對數(shù)字鐘的功能及工作順序都非常熟悉。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。 目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設(shè)備。 單片機指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統(tǒng)。 基于單片機的數(shù)字時鐘系統(tǒng)具有顯示準確、直觀、易于調(diào)整等特點。 K4模塊進行復位，設(shè)置小時和分、輸出整點報時信號和時、分、秒信號。 二、基于 V