【正文】 在驅(qū)動器 ST7921 的配合下，最多可以驅(qū)動 25632 點陣液晶。其可完成圖形顯示，也可以顯示 84 個 (16l6 點陣 )漢字。 那么它是如何工作的呢，下面是其顯示原理： 顯示漢字需要有其對應(yīng)的字模，所謂漢字字模就是 用 O、 l 表示漢字的字形，將漢字放入 n 行 n 列的正方形內(nèi)，該正方形共有 nn 個小方格，每個小方格可用一位二進制表示，凡是筆劃經(jīng)過的方格值為 1，未經(jīng)過的值為 0。漢字點陣字模有 16x16點、 2424 點、 3232 點， 4848 點幾種，每個漢字字模分別需要 3 7 12 288個字節(jié)存放，點數(shù)愈多，輸出的漢字愈美觀。 HS1286415 為 64 行 128 列的點陣液晶模塊，分為上半屏和下半屏，可以顯示 16l6 點的漢字 48 二 32 個。而顯示字符或數(shù)字僅需要占用 168 點。如果顯示圖片，也要和顯示字符、漢字一樣取模 。圖片最好不要超過 12864，否則會顯示不完全。 HS1286415 其控制器 ST7920 有內(nèi)建 GB 碼簡體中文字型庫，控制器 ST792O 的字型產(chǎn)生 RAM 也可提供用戶自定義字符生成 (造字 )功能，用戶可以將 CGROM 中沒有的字符定義到 CGROM 中。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 20 HSl286415 顯示模塊電路 HSl286415 與單片機串口連接圖如圖 311 所示。 圖 311 HSl286415 與單片機串口連接圖 本設(shè)計中， HSl286415 主要功能有，顯示日期、時間，路燈不同季節(jié)的開關(guān)燈的時段等。當(dāng)路燈線路發(fā)生 故障時，顯示模塊會顯示報警信息，并以短消息的形式通過GSM 網(wǎng)絡(luò)上傳至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心接到報警信息后，會及時做出處理。 鍵盤模塊設(shè)計 鍵盤在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中是一個關(guān)鍵的部件，它能實現(xiàn)向計算機輸入數(shù)據(jù)、傳送指令等功能，是人工干預(yù)的主要手段。 鍵盤輸入信息的主要過程如下 ： (1)CPU 判斷是否有鍵按下 。 (2)確定按下的是哪一個鍵 。 (3)把此鍵代表的信息翻譯成計算機所能識別的代碼，如 ASCII 或其他特征碼。 如果步驟 (2)， (3)主要由硬件完成，稱為編碼鍵盤 :如果主要由軟件完成，則稱為非編碼鍵 盤。單片機應(yīng)用系統(tǒng)中通常采用的是非編碼鍵盤，常用的為行列式鍵盤。 行列式鍵盤按鍵設(shè)置在行線和列線交點處，行、列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。列線通過上拉電阻接到 +5V 上，平時沒有鍵按下時列線處于高電平狀態(tài) .而當(dāng)有鍵按下時，列線電平狀態(tài)將由與列線相連的行線電平?jīng)Q定。行線電平如果為低，則列線電平為低 。行線電平如果為高，則列線電平亦為高。必須將行線和列線配合并作適當(dāng)?shù)奶幚?，才能確定閉合鍵的位置。鍵盤的原理圖如圖 312 所示 。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 21 圖 鍵盤的原理圖 模擬路燈開關(guān)模塊設(shè)計 系統(tǒng)的路燈開關(guān)部分主要應(yīng)用了光電耦合器件。光電偶合器件（簡稱光耦）是把發(fā)光器件（如發(fā)光二極體）和光敏器件（如光敏三極管）組裝在一起，通過光線實現(xiàn)耦合構(gòu)成電 —光和光 —電的轉(zhuǎn)換器件。路燈的開關(guān)電路如圖 313 所示 . 圖 路燈的開關(guān)電路圖 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 22 4 路燈系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件設(shè)計概況 硬件作為整個系統(tǒng)的設(shè)計基礎(chǔ)，起到的是骨架作用，要想使整個系統(tǒng)順利運轉(zhuǎn)起來，還需要通過軟件來為整個設(shè)計的正常運行提供重要的支撐作用。在硬件系統(tǒng)的強大支撐作用下，本 設(shè)計還采用了較多的軟件與之相互搭配協(xié)調(diào)，在保證系統(tǒng)功能的完善的同時，又保證了系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，最重要的是通過軟件恰到好處的控制，系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)能夠恰到好處的完成定位工作。通過對系統(tǒng)軟硬件的調(diào)整，使得人機界面更加簡單明了，從而使得人機對話更加和諧友好，更加人性化。下面通過對各個軟件功能模塊的設(shè)計，并結(jié)合硬件系統(tǒng)的工作原理以及系統(tǒng)的設(shè)計對該系統(tǒng)中的軟件以及程序流程進行較為詳細的闡述。 AT 指令 指令簡介 GSM 模塊與計算機間的通信協(xié)議是 AT 賀氏指令。 AT 指令集是由諾基亞、西門 子、 WAVECOM、愛立信、摩托羅拉和 HP 等公司共同為 GSM 系統(tǒng)研制，由ETSI(European Telemunication Standards Institute，歐洲通信技術(shù)委員會 )發(fā)布，包含了對 SMS 的控制。 AT 指令在此基礎(chǔ)上演化并被加入 標準以及之后的 標準。因此， MCU 可通過 UART 串行接口直接向 GSM 模塊發(fā)送指令，實現(xiàn) GSM 短消息的收發(fā)、查詢等操作。收發(fā)短信及相關(guān)操作 AT 命令見附錄 A。 一共有三種方式來發(fā)送和接收 SMS 信息： Block Mode, Text Mode 和 PDU Mode。 Block Mode 已是昔日黃花，目前很少用了。 Text Mode 是純文本方式，可使用不同的字符集，從技術(shù)上說也可用于發(fā)送中文短消息，但國內(nèi)手機基本上不支持，主要用于歐美地區(qū)。 PDU Mode 被所有手機支持，可以使用任何字符集，這也是手機默認的編碼方式。 AT 指令 (除重復(fù)操作指令 A/外 )均以 “AT”開頭，除了發(fā)送短消息最后是以Ctrl+Z結(jié)束外，其余都以回車符 CR結(jié)束，指令執(zhí)行成功與否均有相應(yīng)的返回，響應(yīng)形式為 CRLFresponseCRLF， LF是換行符號。其它非預(yù)期信息，模塊有信息提示，接收端可作相應(yīng)處理。在 AT 指令中還包括控制符 :結(jié)束符(用 CR表示， 16 進制的 ox0D)和發(fā)送符 (用 Ctrl/Z表示， 16 進制的 oxlA)。下面通過 AT 指令對單片機與 TC35 的通信進行說明。 指令初始化 ( 1) 設(shè)置短消息發(fā)送格式 AT 控制指令 : AT+CMGF=1CR, 設(shè)置 1 代表 Text唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 23 模式 , CR表示回車符號 ,轉(zhuǎn)換成十六進制為 0x0d。若指令正確執(zhí)行 ,則會返回CRLF0KCRLF。 ( 2) 設(shè)置短消息中 心號碼 AT 控制指令 :AT+CSCA=“+8613800773500”(地區(qū)短消息服務(wù)中心的號碼 ) CR, 設(shè)置正確則模塊返回數(shù)據(jù) CRLF0KCRLF。 ( 3) 設(shè)置 TC35的波特率 AT 控制指令 :AT+IPR=9600,9600為需要設(shè)置的波特率 , 若將波特率改為 2400,則執(zhí)行 AT+IPR=2400 即可。該指令改變的是 TC35 模塊的RS232 波特率 ,在改變波特率后 ,還需要執(zhí)行保存指令 ,使 TC35 模塊將剛才的設(shè)置進行保存。 短消息的發(fā)送與接收 單片機控制 T35進行短消息發(fā)送時，首發(fā)呢 我們需要做的發(fā)送短息的數(shù)據(jù)長度， AT+CMGS=LENGTH,LENGTH 為短消息的數(shù)據(jù)長度 , 在等待模塊返回 ASCII 字符 “”后 , 將數(shù)據(jù)輸入 ,數(shù)據(jù)必須以 Z(也就是 0x1a)作為結(jié)束符。短消息發(fā)送成功 , 模塊會返回數(shù)據(jù) CRLFOKCRLF, 表示數(shù)據(jù)發(fā)送成功。 TC35 模塊可以將數(shù)據(jù)返回給單片機 ,當(dāng) TC35 接收到短消息后 , 會自動向單片機發(fā)送數(shù)據(jù) CRLF+CMT:“SM”,INDEXCRLF,INDEX 為信息存儲的位置。當(dāng)單片機收到該信息后 , 主 動 發(fā) 出 命 令 讀 出 收 到 的 短 消 息 的 指 令A(yù)T+CMGR=INDEXCRLF,INDEX 表示需要讀取短消息的存儲的位置 ,TC35 收到該指令后 ,會將剛剛收到的短消息發(fā)送出來。 單片機與 TC35 的通信 單片機與 TC35 的通信系統(tǒng)在收到短消息后 ,立即進行數(shù)據(jù)的讀出并進行數(shù)據(jù)的分析和處理 , 然后主動刪除該短消息 ,保持 SIM 卡有足夠的空間接收下一條短消息 ,當(dāng) SIM 的存儲空間不夠時 , 將 不 再 接 收 短 消 息 。 刪 除 短 消 息 的 指 令為 :AT+CMGD=INDEXCR,INDEX 表示需要刪除的短消息的位置。若 TC35 模塊返回 CRLFOK CRLF,表示 正確執(zhí)行了該指令 , 刪除了該位置的短消息。若沒有返回該數(shù)據(jù) ,則刪除沒有成功。為了避免 SIM 卡中的短消息過多而造成短消息接收的失敗 , 所以在 TC35 上電后 , 立即進行 SIM 卡中短消息查詢。如果存在有新的短消息 ,則立即讀出并執(zhí)行操作或處理 ,然后刪除。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 24 主程序流程圖如圖 所示。 串口初始化 圖 主程序流程圖 單片機與 TC35i通信的主程序見附錄 II。 開 始 系統(tǒng)初始化（ 12864， 相關(guān)變量，定時器 0） 串口初始化，設(shè)窗口 中斷為最高優(yōu)先級 GSM 模塊初始化 按鍵掃描，設(shè)定正常 工作電壓值 發(fā)正常信號 定時時間到 關(guān)該路燈，發(fā)故障信號 結(jié) 束 依短信內(nèi)容，設(shè)定相應(yīng)路燈工作 AD 采樣 判斷是否有 新信息？ 有故障否？ 液晶顯示電壓電流值 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 25 GSM 模塊初始化 GSM 模塊 TC35i初始化流程圖如圖 所示 : 圖 TC35i初始化流程圖 HS1286415 的初始化 HS1286415 的初始化流程圖如圖 所示。 定時器 1 設(shè)為自動 重裝方式 設(shè)串口為工作 方式 1 設(shè)單片機波特 率為 9600 定時器 1 設(shè) 為自動 重裝方式 開中斷及定時器 關(guān)回顯“ ATE” 設(shè)置服務(wù)中心密碼 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 26 圖 HS1286415 初始化流程圖 鍵盤模塊的初始化 通常情況下，鍵盤的工作方式有三種 :即編程掃描、中斷掃描和定時掃描。編程掃描是最為常用的識別方 法。掃描程序查詢內(nèi)容如下 : (1)查詢有鍵是否按下。 (2)查詢按鍵所在的行、列位置。 (3)對行號和列號進行譯碼，得到鍵值。 (4)按鍵的去抖動處理。 其初始化流程圖如圖 44 所示。 功能設(shè)定字 30H 延 時 點設(shè)定 04H 延 時 顯示設(shè)定字 0dH 延 時 請 DDRAM 字 01H 延 時 地址歸零 02H 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 27 圖 鍵盤模塊的初始化流程圖 ADC0832 初始化 本設(shè)計中 ， 單片機對 ADC0832 的控制原理是：在正常情況下單片機與ADC0832 的接口為 4 條數(shù)據(jù)線，它們分別是 CS、 CLK、 DO、 DI。但由于 DO 端與DI 端在工作時 并沒同時有效，并與單片機的接口是雙向，所以本電路設(shè)計時可以將DO 和 DI 并聯(lián)在同一根數(shù)據(jù)線上使用。 (見圖 ) 當(dāng) ADC0832 未工作時其 CS 輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用， CLK 和 DO/DI的電平可任意。當(dāng)要進行 A/D 轉(zhuǎn)換時，須先將 CS 使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端CLK 輸入時鐘脈沖， DO/DI 端則使用 DI 端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第 1個時鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平，表示啟始信號。在第 3 個脈沖下沉之前 DI 端應(yīng)輸 入 2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能， ADC0832 數(shù)據(jù)讀取程序流程圖如圖 所示： 開始 軟件延時 10ms 確定按鍵位置 有鍵閉合嗎 ? 閉合鍵釋放 ? 按鍵值 返回 有鍵閉合嗎 ? 否 否 否 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 28 圖 ADC0832 數(shù)據(jù)讀取程序流程圖 開 始 數(shù)據(jù)校驗 使 能 ADC0832 結(jié) 束 產(chǎn)生時鐘 信號 輸入通道 控制字 送入存儲 單元 讀取數(shù)據(jù) 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè)