【正文】 第三章 硬件設(shè)計模塊溫室大棚卷簾機控制系統(tǒng)硬件模塊主要由單片機主控制模塊、GSM短信收發(fā)模塊、溫度顯示模塊、按鍵模塊、步進電機仿卷簾機五大模塊組成。 單片機主控制模塊 本模塊主要由單片機最小系統(tǒng)搭建而成，主要包括復(fù)位電路與時鐘電路兩大部分，這里單片機主要進行計算，判斷，進制轉(zhuǎn)換等一系列工作，也是整個系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，下面具體介紹一下單片機主控制模塊的各個組成。AT89S51具有如下特點：40個引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。其工作電路圖（）。時鐘的工作電路圖如（）。 TC35模塊簡介 TC35是Siemens公司推出的新一代無線通信GSM模塊，可以快速安全可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù)(Short Message Service)和傳真。模塊有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息、第三組的二類傳真、。通過獨特的40引腳的ZIF連接器，實現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語音信號、及控制信號的雙向傳輸。 TC35引腳極其用法簡介TC35有40個引腳，1～14引腳為電源部分，其中l(wèi)～5引腳為電源電壓輸入端VBATT+6～10引腳為電源地GND，ll～12引腳為充電端，13引腳為對外輸出電壓(供外部電路使用)，24～29引腳為SIM卡連接端；33～40引腳為語音接口用來接電話手柄。當(dāng)TC35通電后必須給IGT一個大于100 mV的低電平，模塊才能啟動。啟動電路由漏極開路三極管控制。SYNC引腳可以用來輸出一個同步信號（synchronizationSYNC端通過一個三極管或門電路來控制LED。LED的工作模式完全類同于同步信號，顯示的是TC35的工作狀態(tài)：【1】LED燈滅，表示TC35電源關(guān)閉，處于休眠、報警或單純的充電模式ms/滅，表示未插入SIM卡，或者個人身份未登記/已注銷，或者網(wǎng)絡(luò)正在搜尋中，或者正在進行管理人員身份鑒定，或者網(wǎng)絡(luò)注冊正在進行中亮3s【4】LED燈亮，依據(jù)不同的呼叫類型：聲音呼叫，數(shù)據(jù)呼叫，在建立或者完畢時的狀態(tài)。 DS18B20溫度傳感器（1）DS18B20溫度傳感器簡介DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式獨特的單線接口僅需要一個端口引腳進行通信；多個DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能；無須外部器件；可通過數(shù)據(jù)線供電，～；零待機功耗。 （2） 溫度檢測電路 溫度檢測采用數(shù)字溫度計DS18B20。本次設(shè)計選用的是長沙太陽人電子有限公司的1602字符型液晶顯示器，下面介紹其用法。第2腳：VDD接5V正電源。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第16腳：背光源負(fù)極。,，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 44矩陣鍵盤的工作原理矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤，它是用4條I/O線作為行線，4條I/O線作為列線組成的鍵盤。這樣鍵盤中按鍵的個數(shù)是44個。 鍵盤電路設(shè)計矩陣鍵盤引腳接法及其電路圖342： （圖342） 步進電機仿卷簾機模塊現(xiàn)實生活中本模塊是卷簾機控制，卷簾機主要由直流電機和減速器組成。 步進電機的工作原理步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準(zhǔn)確定位的目的，同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。 現(xiàn)在比較常用的步進電機包括反應(yīng)式步進電機（VR）、永磁式步進電機（PM）、混合式步進電機（HB）和單相式步進電機等。該電路實現(xiàn)的功能是：通過AT89S51的PP1P1P13四個口輸出四個信號， 其中PP12口輸出控制水平方向和垂直方向脈沖的個數(shù)，即兩個方向上的位移量；P1P13口控制步進電機的轉(zhuǎn)動方向，即正反轉(zhuǎn)。當(dāng)然，其中還包括單片機的內(nèi)部振蕩電路，驅(qū)動器匹配的電路等的設(shè)計。第四章 軟件設(shè)計溫室大棚卷簾機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計主要由GSM短信模塊程序設(shè)計，DS18B20程序設(shè)計，1602液晶程序設(shè)計，矩陣鍵盤程序設(shè)計及步進電機程序組成。下面分別介紹一下各模塊的程序設(shè)計過程及注意點。每個指令執(zhí)行成功與否都有相應(yīng)的返回。用AT命令設(shè)置TC35的參數(shù)時，必須先要將命令寫入串口，然后通過讀取串口的應(yīng)答數(shù)據(jù)來判斷是否成功。在短消息模塊設(shè)計的過程中，對于TC35的相關(guān)參數(shù)要進行設(shè)置。在收發(fā)短消息時，必須按照設(shè)置的模式對發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)編碼和解碼。(2)設(shè)置服務(wù)中心號碼根據(jù)前面介紹短消息收發(fā)技術(shù)原理，短消息的傳輸總是由處于GSM外部的短消息服務(wù)中心進行中繼。如設(shè)置徐州聯(lián)通公司服務(wù)中心的命令是， “AT+CSCA=008613010350500 回車“。 寫18B20程序設(shè)計主機要生存一個寫時間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉低到低電平然后釋放，寫時間間隙開始后的15us內(nèi)允許數(shù)據(jù)線拉倒高電平。（圖431 DS18B20寫時序圖）寫18b20子程序的匯編程序如下：。寫DS18B20的子程序(有具體的時序要求)。一共8位數(shù)據(jù) CLR CWR1: CLR DQ MOV R3, 6 DJNZ R3, $ RRC A MOV DQ, C MOV R3,23 DJNZ R3,$ SETB DQ NOP DJNZ R2,WR1 SETB DQ RET 讀18B20程序設(shè)計主機生成讀時間間隙，從ds18b20輸出的數(shù)據(jù)在讀間隙的下降沿出現(xiàn)的15us內(nèi)有效，因此主機停止I/O口的操作，以讀取I/O口的值。===========================================。============================================READ_18200: MOV R4,2 。低位存入TEMPER_L(TEMPER_L)。數(shù)據(jù)一共有8位RE01: CLR C SETB DQ NOP NOP CLR DQ NOP NOPNOPSETB DQMOV R3,9RE10: DJNZ R3,RE10 MOV C,DQ MOV R3,23RE20: DJNZ R3,RE20 RRC A DJNZ R2,RE01 MOV R1,A DEC R1 DJNZ R4,RE00 RET 單線總線的空閑狀態(tài)是高電平。在恢復(fù)期間，如果單線總線處于非活動（高電平）狀態(tài)，位與位間的回復(fù)時間可以