【正文】 器內(nèi)容出棧；4. 函數(shù)由8051 控制命令“RETI”終止；中斷控制部分是由4個(gè)專用寄存器組成的，分別為TCON、SCON、IE和IP。其中TCON用于控制定時(shí)器/計(jì)算器的啟、停和外部中斷源的觸發(fā)方式以及存放定時(shí)器的溢出中斷標(biāo)志和外部中斷源的中斷請(qǐng)求標(biāo)志。當(dāng)定時(shí)器加1計(jì)滿產(chǎn)生溢出時(shí)，由硬件自動(dòng)置“1”，并申請(qǐng)中斷。這兩位也可作為程序查詢的標(biāo)志位，在查詢方式下應(yīng)由軟件來清“0”。當(dāng)由軟件將TRi清0后，可停止定時(shí)器的工作，將該位置“1”后，可啟動(dòng)定時(shí)器工作。當(dāng)外部中斷源有請(qǐng)求時(shí)，相應(yīng)的中斷標(biāo)志位由硬件置“1”。IT1設(shè)置為“0”時(shí)，相應(yīng)的外部中斷為低電平觸發(fā)方式，設(shè)置為“1”時(shí)，相應(yīng)的外部中斷為邊沿觸發(fā)方式。各個(gè)位的定義如下：表33 IE各位的定義D7D6D5D4D3D2D1D0EAET2ESET1EX1ET0EX0EA為CPU中斷允許控制位。當(dāng)EA=1時(shí)，僅使CPU對(duì)所有中斷開放，但每個(gè)中斷源被允許還是被屏蔽由各自的允許位確定。ES=1,允許串行口接收和發(fā)送中斷；ES=0，禁止串行口中斷。ET1=1允許T1中斷，否則禁止中斷。EX1=1，允許外部中斷1中斷，否則禁止中斷。ET0=1，允許定時(shí)器T0中斷，否則禁止中斷。ET2為定時(shí)器2中斷允許控制位，僅用于52子系列單片機(jī)。單片機(jī)對(duì)采集到的加速度傳感器和溫度傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，當(dāng)符合報(bào)警條件時(shí)再申請(qǐng)中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序。特殊功能寄存器SCON用來存放串行口的控制和狀態(tài)信息。 在本設(shè)計(jì)中串口通訊是工作在方式2下的，方式1為11位異步通訊方式，即一個(gè)起始位、8個(gè)有效數(shù)據(jù)和一個(gè)停止位，還有一個(gè)附加位，波特率可以改變（由定時(shí)器 T1的溢出率決定，并可由SMOD加倍）。第9位數(shù)字是SCON中的T8，這位數(shù)據(jù)可由用戶安排，在這里我設(shè)定為奇偶校驗(yàn)位。DHT11采用的是單線雙向串行通訊，當(dāng)收到單片機(jī)讀信號(hào)后，DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，并送出40bit的數(shù)據(jù)，并觸發(fā)一次信號(hào)采集，在本設(shè)計(jì)中只讀取其中的溫度信息數(shù)據(jù)，如果DHT11沒有收到單片機(jī)發(fā)送開始信號(hào)，DHT11不會(huì)主動(dòng)進(jìn)行溫度采集。當(dāng)單片機(jī)調(diào)用加速度信息子模塊時(shí)，首先發(fā)出讀加速度信號(hào)，7455進(jìn)行初始化并把自身的地址和單片機(jī)發(fā)出的地址相比較，如果符合即反饋應(yīng)答信號(hào)，單片機(jī)分別發(fā)出X、Y、Z軸地址采集不同軸上的加速度信息，7455按相應(yīng)的地址發(fā)送信息，單片機(jī)收到信息后進(jìn)行校驗(yàn)，并返回加速度數(shù)據(jù)的返回值，退出調(diào)用。為了提供硬件的效率和簡化電路的設(shè)計(jì)，PHILIPS開發(fā)了一種用于內(nèi)部IC控制的簡單的雙向兩線串行總線IIC。作為一個(gè)專利的控制總線，IIC已經(jīng)成為世界性的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)送器或接收器可以在主模式或從模式下操作，這取決于芯片是否必須啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳輸還是僅僅被尋址?；镜腎IC總線規(guī)范于20年前發(fā)布，其數(shù)據(jù)傳輸速率最高為100Kbits/s，采用7位尋址。IIC總線始終和先進(jìn)技術(shù)保持同步，但仍然保持其向下兼容性。它使得IIC總線能夠支持現(xiàn)有以及將來的高速串行傳輸應(yīng)用，例如EEPROM和Flash存儲(chǔ)器。開始和停止條件均由主控制器產(chǎn)生。SDA線上的數(shù)據(jù)在時(shí)鐘“高”期間必須是穩(wěn)定的，只有當(dāng)SCL線上的時(shí)鐘信號(hào)為低時(shí)，數(shù)據(jù)線上的“高”或“低”狀態(tài)才可以改變。如果一接收器件在完成其他功能（如一內(nèi)部中斷）前不能接收另一數(shù)據(jù)的完整字節(jié)時(shí)，它可以保持時(shí)鐘線SCL為低，以促使發(fā)送器進(jìn)入等待狀態(tài)；當(dāng)接收器準(zhǔn)備好接受數(shù)據(jù)的其它字節(jié)并釋放時(shí)鐘SCL后，數(shù)據(jù)傳輸繼續(xù)進(jìn)行。與應(yīng)答對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘脈沖由主控制器產(chǎn)生，發(fā)送器在應(yīng)答期間必須下拉SDA線。在傳輸?shù)倪^程中，在用到主控接收器的情況下，主控接收器必須發(fā)出一數(shù)據(jù)結(jié)束信號(hào)給被控發(fā)送器，從而使被控發(fā)送器釋放數(shù)據(jù)線，以允許主控器產(chǎn)生停止條件。當(dāng)主控器輸出一地址時(shí)，系統(tǒng)中的每一器件都將開始條件后的前7位地址和自己的地址進(jìn)行比較。 液晶顯示的軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中采用液晶顯示，使數(shù)據(jù)更加直觀。其軟件的主要思路如下圖所示：圖35 液晶屏的軟件設(shè)計(jì) GSM模塊中的AT指令單片機(jī)與TC35 i的軟件接口通過AT指令完成,控制手機(jī)的短消息有關(guān)的AT指令有:A．單片機(jī)與TC35i模塊由串口建立連接：AT；：AT + CMGF = n, n = 0: PDU模式。根據(jù)設(shè)置不同，GSM模塊將收到的短消息保存在緩存單元或存入SIM卡，單片機(jī)從GSM模塊中接收短消息實(shí)質(zhì)上就是從SIM或緩存中讀出信息。由于不同的廠商對(duì)AT指令集的解釋代碼和響應(yīng)信息不一樣,所以單片機(jī)首先要確認(rèn)能否與GSM模塊建立起通信，一般用ATE指令完成此確認(rèn)；然后用AT + CMGF指令選定短消息的數(shù)據(jù)格式；在收到GSM模塊的正確回答后以AT指令完成讀出功能。 AT 指令的指令符號(hào)、常數(shù)、PDU 數(shù)據(jù)等都是以ASCII 編碼形式傳送；傳送透明數(shù)據(jù)必須把TC35i 模塊的工作模式設(shè)置為PDU 模式；單片機(jī)向TC35i 模塊發(fā)送每一條指令后，必須以回車符作為該條指令的結(jié)束，例如單片機(jī)向手機(jī)發(fā)送“AT+CMGF=0”這條指令，其ASCII 編碼序列為“41H、54H、2BH、42H、4DH、47H、46H、3DH、30H、0DH”，最后一個(gè)字節(jié)0DH 就是回車符，表示該條指令結(jié)束，如果沒有這個(gè)回車符，手機(jī)將不識(shí)別這條指令。圖36 短消息收發(fā)流程單片機(jī)讀取TC35i模塊的PDU 數(shù)據(jù)時(shí)，原始數(shù)據(jù)應(yīng)該是16進(jìn)制數(shù)，但讀回的數(shù)據(jù)仍然是ASCII表示的16進(jìn)制數(shù)。但是PDU 數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)字節(jié)長度部分仍然是實(shí)際字符長度。單片機(jī)接收到PDU 數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)后，必須將其恢復(fù)成16 進(jìn)制數(shù)據(jù)，其算法如下：設(shè)a 為接收的ASCII 碼，b為轉(zhuǎn)換后的16進(jìn)制數(shù)。最后把前后兩個(gè)數(shù)合并為一個(gè)字節(jié)。例如，如果TC35i模塊應(yīng)答的PDU 數(shù)據(jù)長度為50，而實(shí)際向單片機(jī)傳送的16 進(jìn)制數(shù)據(jù)為59 字節(jié)，ASCII碼為259字節(jié)，所以單片機(jī)必須按259個(gè)字節(jié)接收PDU 數(shù)據(jù)。0：PDU 1：TEXTAT+CMGS=發(fā)送新短信AT+CMGSS=1發(fā)送存在SIM卡的短信AT+CMSR=1讀取模塊1號(hào)位置短信AT+CMGD=1刪除模塊1號(hào)位置AT+CPBR=1讀取卡1號(hào)位置電話號(hào)碼ATH掛斷電話 AT指令在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可詳細(xì)參看附錄中的程序部分。由于本設(shè)計(jì)采用的都是數(shù)字傳感器，通訊方式是串行通信模式，故本系統(tǒng)的調(diào)試過程基本上是程序的調(diào)試。顯示部分采用的是1602液晶顯示，1602液晶是字符型的顯示屏，只能顯示字母和符號(hào)。加速度單位為g。當(dāng)傳感器沒有插好，或者忘記供電時(shí)，液晶屏的第一行將會(huì)顯示“No acceleration!”以提示出現(xiàn)故障，當(dāng)正常工作時(shí)液晶的第一行將顯示溫度值，濕度值以及加速度的X軸的數(shù)據(jù)，第二行將會(huì)顯示Y軸和Z軸的加速度值。在讀取X軸的數(shù)據(jù)后，需要將數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)手冊(cè)上的值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將每一位轉(zhuǎn)化成字符型的值放到數(shù)組中，通過1602液晶的控制字送到屏幕上顯示。 GSM的調(diào)試GSM和單片機(jī)最小系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的神經(jīng)中樞和大腦，動(dòng)作的執(zhí)行和處理都過這兩部分來組成，因此是調(diào)試中的重中之重。由于當(dāng)EA為高電平時(shí)，單片機(jī)先訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，當(dāng)尋址范圍超出內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的最大尋址空間時(shí)，就自動(dòng)跳向外部程序存儲(chǔ)器。此外就是P0口的輸出問題，當(dāng)作為傳輸數(shù)據(jù)口時(shí)是不用接上拉電阻的，當(dāng)作為驅(qū)動(dòng)時(shí)就這排上拉電阻就會(huì)非常重要。在這里利用的是GSM發(fā)短信和打電話的功能，對(duì)GSM模塊的控制是通過單片機(jī)和GSM進(jìn)行串口通信，通過串口通信發(fā)送AT指令給GSM，GSM進(jìn)會(huì)按照相應(yīng)的指令進(jìn)行工作。圖42 GSM與單片機(jī)相連接在單片機(jī)與GSM進(jìn)行聯(lián)調(diào)的過程，遇到了兩個(gè)經(jīng)常犯的錯(cuò)誤，一個(gè)是串口通信的端口連接，另一個(gè)就是晶振的選取。否則數(shù)據(jù)不能正常傳輸，也達(dá)不到預(yù)期的效果。GSM與單片機(jī)通訊的波特率是9600，不能選擇12MHz的晶振。12M的頻率進(jìn)行串行通信不容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的波特率，比如9600，4800等。12M的容易出現(xiàn)累積誤差，才能保證在傳輸數(shù)據(jù)的過程中不發(fā)生錯(cuò)誤。IIC通信為串行通信，可通過一個(gè)時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線讀取加速度傳感器內(nèi)的數(shù)據(jù)。通過IIC協(xié)議來讀取加速度的值。按照這個(gè)方法送到顯示屏上顯示，顯示單位為g，可以精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。在程序調(diào)試時(shí)設(shè)置當(dāng)加速度大于時(shí)，開始采集加速度數(shù)據(jù)，并打開定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，并在循環(huán)采集程序中設(shè)置采集次數(shù)標(biāo)志位，當(dāng)加速度小于的時(shí)候，退出循環(huán)采集程序，然后求和，求平均算出加速度的平均值。在采集的過程中，加速度值是帶有符號(hào)的，在相加的過程中如果出現(xiàn)來回的抖動(dòng)，有符號(hào)的只想加加速度值就會(huì)變小，甚至最終導(dǎo)致和位移為0。這就是這個(gè)過程的位移算法。在調(diào)試過程總最容易忽略，最容易犯錯(cuò)的就是單片機(jī)最小系統(tǒng)和傳感器共地的問題，如果不共地，單片機(jī)讀取的數(shù)據(jù)就有錯(cuò)誤，只有共地后才有了統(tǒng)一的電平參考標(biāo)準(zhǔn)，才能正確的傳輸數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)上一般不會(huì)忽略這個(gè)問題，但是在調(diào)試過程中由于接線等問題，經(jīng)常會(huì)忘了共地而對(duì)調(diào)試帶來很大的麻煩。DHT11總共有四個(gè)管腳，在焊接電路時(shí)，第一個(gè)管腳接VCC，第二個(gè)管腳為數(shù)據(jù)傳輸管腳，同時(shí)為了加強(qiáng)傳輸信號(hào)，在此管腳上加一個(gè)5k的上拉電阻，等待數(shù)據(jù)傳輸。DHT11接收到主機(jī)的開始信號(hào)后,等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束，然后調(diào)用一個(gè)80us低電平響應(yīng)信號(hào)。圖44 DHT11接上拉電阻用戶MCU發(fā)送一次開始信號(hào)后，DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式，等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束后，DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，送出40bit的數(shù)據(jù)，并觸發(fā)一次信號(hào)采集，用戶可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù)。圖45 火災(zāi)報(bào)警短信在連接好電路后，向DHT11哈氣，觀察液晶屏上濕度值是否增加，以此來判斷DHT11是否能實(shí)現(xiàn)對(duì)濕度信息采集的功能。時(shí)，觀察單片機(jī)是否會(huì)通過GSM給指定手機(jī)發(fā)送短信。中國經(jīng)濟(jì)經(jīng)過30 年的高速發(fā)展，居民的生活水平和消費(fèi)能力有了很大提高，新需求的增長以及信息化對(duì)人們傳統(tǒng)生活的改變，讓許多人尤其是先富起來的一部分人，對(duì)智能家居的需求日益強(qiáng)烈。智能家居要走進(jìn)尋常百姓家中是指日可待的發(fā)展趨勢。然而對(duì)于家居生活中存在的安全隱患，本設(shè)計(jì)并沒有做到十分全面，例如：關(guān)于甲醛等有害氣體檢測、管道泄漏情況檢測、電路安全狀況的監(jiān)測等，都沒有涉及，因此本系統(tǒng)還有很大的擴(kuò)展空間。針對(duì)居住的環(huán)境不同，用戶對(duì)于防盜報(bào)警系統(tǒng)的要求也不是一成不變的。既要易于使用，又要易于安裝和維護(hù)，還要有利于擴(kuò)張和升級(jí)，還要考慮與其他系統(tǒng)的集成和信息共享，還要關(guān)注計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的發(fā)展對(duì)系統(tǒng)帶來的影響。這里的學(xué)習(xí)并非統(tǒng)統(tǒng)照搬，而是根據(jù)我們國家的環(huán)境、政策，學(xué)習(xí)國外的成功經(jīng)驗(yàn)，借“機(jī)”生蛋，增加國內(nèi)企業(yè)成功的“籌碼”，使得國內(nèi)智能家居產(chǎn)業(yè)發(fā)展的風(fēng)生水起。例如：在烈日炎炎的夏日，當(dāng)主人準(zhǔn)備回家時(shí)可查看家中溫度，如果超過了主人需求的溫度，則可通過手機(jī)直接和家中安裝的GSM模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線連接，進(jìn)一步可控制空調(diào)的開放和關(guān)閉來實(shí)現(xiàn)對(duì)家中溫度的調(diào)節(jié)，這樣當(dāng)主人到家時(shí)立刻就能享受到家中的溫馨清涼。參考文獻(xiàn)【1】 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