【正文】 .. 24 4 附錄五、元件清單 ................................................................................................................. 25 附錄六 仿真圖 ...................................................................................................................... 26 附錄七、源代碼 ..................................................................................................................... 26 5 1 方案比較與選擇 總體方案確定 該設計是 基于 智能家居防盜報警系統(tǒng)，其主要由單片機控制模塊、顯示模塊、密碼鎖鍵盤輸入模塊、密碼存儲模塊、報警模塊、 GSM 通信模塊 ,模塊等組成。 單片機密 碼 輸 入存 儲 模 塊顯 示 屏 顯 示下 載 模 塊報 警 模 塊L E D 閃 爍 報 警蜂 鳴 器 報 警G S M 報 警 圖 1 系統(tǒng)框圖 6 單片機控制電路 方案（ 1） : AT89C52 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲單元， AT89C52 單片機在電子行業(yè)中有著廣泛的應用。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。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 在眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)中得到廣泛應用。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。另外 STC89X52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。 綜合比較得出了， STC89C52 操作比較方便，低功耗，高性能，功能多樣，且在以后的拓展中能更方便的使用，估選擇方案（ 3） 顯示模塊 方案（ 1）：采用數(shù)碼管顯示 數(shù)碼管是利用發(fā)光二極管 的特性組合而成的數(shù)字顯示器件，通過控制相應的二極管狀態(tài)來顯示相應的數(shù)字。數(shù)碼管顯示方式可分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示，靜態(tài)顯示方式只適合顯示單個的數(shù)字，因此設計應采用動態(tài)顯示方式。 7 方案（ 2）：采用 LCD1602 液晶顯示 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、符號等的點型液晶模塊。每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用。另外 1602 顯示的字符在下一條指令未到來之前不會改變，也就是能夠維持顯示的字符，其占用的系統(tǒng)資源也少。 鍵盤輸入模塊選擇 方案（ 1） ：采用 4 4 薄膜鍵盤 采用薄膜鍵盤具有如下幾方面的優(yōu)點： (1)外形美觀、新穎； (2)體積小、厚度薄、重量輕； (3)防潮、防塵、防油污及有害氣體，密封性強、耐酸堿抗震； (4)使用壽命長、耐彎折。手動焊接鍵盤可以滿足密碼輸入的基本要求，但硬件電路較麻煩且不如薄膜鍵盤美觀。 密碼存儲模塊 方案（ 1）：采用 Intel 公司的 6264 芯片 Intel 公司 6264 芯片其容量為 8KB，是 28 引腳雙列直插式芯片，采用 CMOS 工藝制造。 方案（ 2）：采用 Atmel 公司的 AT24C02 芯片 8 AT24C02 是美國 Atmel 公司的低功耗 CMOS 型 E2PROM，內(nèi)含 256 8 位存儲空間，具有工作電壓寬 (~)、擦寫次數(shù)多 (大于 10000 次 )、寫入速度快 (小于 10ms)、抗干擾能力強、數(shù)據(jù)不易丟失、體積小等特點。 綜合考慮 6264 芯片和 AT24C02 芯片，宜采用方案（ 2）的 AT24C02 為數(shù)據(jù)存儲模塊芯片。 方案（ 2）： ISP 下載是用 ISP 下載器加一個 ISP 軟件程序?qū)⒕幒玫某绦驘浀絾纹瑱C上，實施方便，性能好。 由上述，我們從個方面考慮，得出的需要的模塊為： STC89C52 實現(xiàn)單片機控制模塊， STC89C52 單片機 P1引腳外接 4 4矩陣鍵盤實現(xiàn)密碼鎖模塊 , 1602 液晶模塊實現(xiàn) LCD 模塊 , 串口下載器實現(xiàn)下載模塊。 9 圖 2 智能家居報警系統(tǒng)電路原理圖 4X4鍵盤電路 本設計采用的是矩陣式按鍵鍵盤，它由行線和列線組成，也稱行列式鍵盤，按鍵位于行列的交叉點上，密碼鎖的密碼由鍵盤輸入完成，與獨立式按鍵鍵盤相比，要節(jié)省很多 I/O口。鍵盤的每個按鍵功能可以在程序設計中設置 。地址線全都接地即地址選擇位 A A A0全部為 0，寫入指令10 為 0xa0，讀數(shù)據(jù)指令為 0xa1。 圖 4 密碼存儲電路 LCD顯示模塊 LCD 顯示模塊用于顯示系統(tǒng)狀態(tài)，密碼鎖操作狀態(tài)。 16 個對外接口， 8 根數(shù)據(jù)線使用并行連接方式，接單片機 P0 口， 3根控制線分別接單片機 、 引腳，另外 5根線用于電源、接地以及控制背光，分別接電源、接地和可調(diào)電阻。 11 圖 5 LCD 顯示電路 GSM警報發(fā)送模塊 利用單片機發(fā)送轉(zhuǎn)換成傳輸命令字的信碼，發(fā)送給 TC35。打電話時，同樣的通信方式，不同的通信命令字。 TC35 的實物圖如圖 6. 指令輸出的方法 單片機串口設置成模式 1(9600,N,8,1),依次將 AT+xxx 以 ASCII 碼形式輸出到 UART口 。 AT指令的定義程序見下： char code AT_Tc35[]=AT+。 //波特率 char code Text_Tc35[]=CMGF=1。 //讀信息 char code Send_Tc35[]=CMGS=。使用一個發(fā)光二極管，用單片機 引腳控制，需要報警時，單片機輸出方波信號使 LED 燈閃爍。報警燈電路如圖 7所示。該模塊可通過連接串口與 GSM 模塊進行通信，發(fā)送控制命令及接收應答信號。如圖 8 所示。充當鍵盤按鍵提示音，每按一下鍵盤會有一聲蜂鳴聲提示，密碼鎖狀態(tài)提示音，確認密碼后有若干下蜂鳴聲作為密碼鎖狀態(tài)提示音，也可參與報警。 圖 9 蜂鳴器電路 14 （ 1）電源電路 包含電源接口、電源指示燈、電源開關 ，電源指示燈可直觀表達電路供電情況，電源開關可便開啟關閉電路。在系統(tǒng)運行時，按下按鈕可對系統(tǒng)進行復位操作。 15 圖 11 復位電路 (3)時鐘電路 使用外部時鐘源，外接 的晶振，通過 XTAL1 和 XTAL2 對單片機提供工作時鐘。 圖 12 晶振電路 3 軟件功能設計 該系統(tǒng)主要實現(xiàn)功能是：輸入密碼，密碼正確則進入開門；當密碼 錯誤次數(shù)小于 3 次，16 可以重新輸入。修改密碼，則按照輸入舊密碼，輸入新密碼的順序進行修改。 模塊軟件設計 TEXT模式。）