畢業(yè)論文-基于GSM短信模塊的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)

1、畢業(yè)論文-基于gsm短信模塊的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)目 錄1.前言12.總體方案設(shè)計(jì)22.1方案比較22.1.1方案一22.1.2方案二22.2方案的論證與選擇33.單元模塊設(shè)計(jì)43.1 gsm模塊設(shè)計(jì)43.1.1 gsm modem 的主要功能43.1.2 gsm通信原理43.1.3 gsm系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)43.1.4 gsm系統(tǒng)信道分類(lèi)53.1.5 315mhz調(diào)幅遙控器63.2 單片機(jī)模塊設(shè)計(jì)73.3時(shí)鐘芯片模塊設(shè)計(jì)93. 4傳感器模塊設(shè)計(jì)123.5電源模塊設(shè)計(jì)194.軟件設(shè)計(jì)214.1 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境214.1.1 proteus仿真軟件簡(jiǎn)介214.1.2 keil編譯及調(diào)試軟件簡(jiǎn)介224.1.

2、3 主程序流程框圖244.2 sm短信模塊編程254.2.1常見(jiàn) at 指令及使用方法254.2.2短消息的編碼方式264.2.3短消息發(fā)送程序設(shè)計(jì)304.3 lcd顯示325.系統(tǒng)仿真336.致謝347.參考文獻(xiàn)358.附錄：36附錄1：設(shè)計(jì)原理圖：36附錄2：37附錄3：外文翻譯資料441.前言隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,目前日常生活中出現(xiàn)了各種各樣的防盜報(bào)警器。但是,其中絕大多數(shù),要么是設(shè)計(jì)比較繁雜,要么是制造工序復(fù)雜,要么是成本很高,不適合生產(chǎn)和人們的消費(fèi)需求,不能在一般居民的日常生活中得到廣泛應(yīng)用。但有一種紅外報(bào)警器卻擺脫了這種種缺點(diǎn)。該紅外報(bào)警器原理易于理解,外形美觀而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所用

3、器件數(shù)目少,比較常見(jiàn)而且成本較低。因此該紅外報(bào)警器在制造工序上比其他報(bào)警器簡(jiǎn)單,在制造成本上遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他類(lèi)型的報(bào)警器。更為重要的是,此類(lèi)報(bào)警器防盜的安全指數(shù)非常高,幾乎不會(huì)出現(xiàn)不報(bào)或誤報(bào)?？梢杂行У仡A(yù)防和打擊違法犯罪的盜竊行為,為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全提供了強(qiáng)有力的保障,為社會(huì)的安全穩(wěn)定發(fā)揮了巨大的作用,尤其是在一些住宅小區(qū)更是令人叫好。這種紅外報(bào)警器也因此被人們譽(yù)為忠誠(chéng)的衛(wèi)士或人性化看門(mén)狗。隨著生活素質(zhì)的改善，人們對(duì)家居的財(cái)產(chǎn)、人身的安全的要求也越來(lái)越高，安防系統(tǒng)不再只限于防盜，而且能做到防劫、防火，以及即時(shí)解決突發(fā)事件。原始的家居安防模式是由鐵門(mén)、鐵鏈、鐵欄桿等組成，稱(chēng)為被動(dòng)式防盜，這是安防系

4、統(tǒng)的雛型。這種被動(dòng)式安防系統(tǒng)已不能滿足人們的要求，于是出現(xiàn)了由電子探測(cè)器、探頭等報(bào)警終端通過(guò)有形的通信線路，如雙絞線、電纜等連接報(bào)警中心所組成的安防系統(tǒng)，這種方式稱(chēng)為主動(dòng)防盜。這種主動(dòng)安防較之被動(dòng)安防有很大的進(jìn)步。無(wú)論是從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，還是成本低廉，甚至是美觀上都優(yōu)于被動(dòng)式安防系統(tǒng)。所以，這種主動(dòng)式安防系統(tǒng)已不僅僅用于防盜，在其他領(lǐng)域都起到了安全防范的作用。但是，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子技術(shù)的日趨成熟，通信和集成電路技術(shù)的交叉發(fā)展，這種有線的安防系統(tǒng)顯然也已落伍了。采用有線的方式連接報(bào)警探頭和報(bào)警主機(jī)，由于受傳輸距離、環(huán)境、可變性等多種因素的制約，局域性很強(qiáng)，而且這種安防系統(tǒng)存在著很大的漏洞，例如

5、一個(gè)采用電話線連接的電話報(bào)警系統(tǒng)，入侵者只要割斷電話線就可以讓整個(gè)系統(tǒng)形同虛設(shè)，不能工作。此時(shí)，人們把傳感技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)引入安防領(lǐng)域，為安防系統(tǒng)向無(wú)線發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。基于gsm模塊的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)利用無(wú)線報(bào)警探頭或傳感器等作為報(bào)警終端，免去了電纜的束縛,改善了屋內(nèi)的環(huán)境，對(duì)于系統(tǒng)的施工也提供了很大的方便。基于gsm模塊的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)與多點(diǎn)之間的信息交流，系統(tǒng)特別利用無(wú)線信息發(fā)送、接收的方式使整個(gè)報(bào)警過(guò)程更加隱蔽，更加可靠?；趃sm模塊的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)概念一經(jīng)提出，就得到了迅速的發(fā)展，不僅在居家安全領(lǐng)域，在其他領(lǐng)域，如醫(yī)療監(jiān)護(hù)、工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)活動(dòng)，甚至是在

6、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域都得到很好的應(yīng)用，所以，未來(lái)的安防研究方向?qū)⑹牵夯趃sm模塊的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)。2.總體方案設(shè)計(jì) 防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)防盜報(bào)警系統(tǒng)一般是由入侵探測(cè)器、防盜報(bào)警控制器和接警中心 硬件加軟件 組成。它的最簡(jiǎn)形式是本地 家庭、單位等 報(bào)警系統(tǒng),它的組成部分是入侵探測(cè)器和本地報(bào)警控制器,以及聲光報(bào)警器。2.1方案比較2.1.1方案一利用固定點(diǎn)電話聯(lián)網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)家庭防盜報(bào)警，該系統(tǒng)由編程主機(jī)、探測(cè)器、門(mén)磁和遙控器組成，一旦發(fā)生警情，能把報(bào)警信息通過(guò)郵電通訊網(wǎng)絡(luò)瞬間遠(yuǎn)程傳輸?shù)接脩粼O(shè)定的固定電話上，同時(shí)向接警中心報(bào)告，中心聯(lián)網(wǎng)電腦可通過(guò)電子地圖、數(shù)據(jù)庫(kù)、電腦語(yǔ)音提示，監(jiān)聽(tīng)現(xiàn)場(chǎng)情況，顯示發(fā)

7、生警情的單位、地址、方位、發(fā)案時(shí)間、所轄派出所（巡邏大隊(duì)）警力分布，及時(shí)調(diào)動(dòng)警力作出快速處理。方案一流程框圖：圖2.1 方案一系統(tǒng)框圖2.1.2方案二通過(guò)傳感器檢測(cè)家庭安全隱患，把檢測(cè)結(jié)果送入單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)控制gsm系統(tǒng)向預(yù)先設(shè)定好的手機(jī)號(hào)碼發(fā)送報(bào)警信號(hào)，在設(shè)計(jì)的報(bào)警系統(tǒng)中，不僅可以通過(guò)防盜傳感器發(fā)送防盜報(bào)警信號(hào)，也添加了溫度傳感器和氣體泄漏傳感器來(lái)檢測(cè)煙霧和氣體信號(hào)，實(shí)現(xiàn)防火、防燃?xì)庑孤┑淖饔?，同時(shí)配備了315mhz調(diào)幅遙控器來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶在進(jìn)入防區(qū)前或離開(kāi)防區(qū)后能對(duì)系統(tǒng)的布、撤防狀態(tài)進(jìn)行改變。方案二流程框圖：圖2.2 方案二系統(tǒng)框圖2.2方案的論證與選擇方案一選用門(mén)磁報(bào)及固定電話實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)

8、警，具有很強(qiáng)的時(shí)效性、可靠性。當(dāng)竊賊退了開(kāi)門(mén)時(shí)，門(mén)磁與此提也同時(shí)產(chǎn)生唯一，電波信號(hào)即可發(fā)射給主機(jī)，主機(jī)鳴響報(bào)警聲并撥打6組預(yù)設(shè)的電話號(hào)碼。然而門(mén)磁存在的缺陷也是顯而易見(jiàn)的，如：1.門(mén)磁與主機(jī)之間不能距離過(guò)長(zhǎng)2.門(mén)磁與主機(jī)之間不能有鋼筋混泥土及電器3.發(fā)射器易受震動(dòng)而脫落方案二采用at89c51單片機(jī)作為主控制芯片，通過(guò)傳感器檢測(cè)家庭安全隱患，把檢測(cè)結(jié)果送入單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)控制gsm系統(tǒng)向預(yù)先設(shè)定好的手機(jī)號(hào)碼發(fā)送報(bào)警信號(hào)，在設(shè)計(jì)的報(bào)警系統(tǒng)中，不僅可以通過(guò)防盜傳感器發(fā)送防盜報(bào)警信號(hào)，也添加了溫度傳感器和氣體泄漏傳感器來(lái)檢測(cè)溫度和氣體信號(hào)，實(shí)現(xiàn)防火、防燃?xì)庑孤┑淖饔?，能夠有效地達(dá)到實(shí)時(shí)控制和分布式

9、，非常適用于比較復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境。經(jīng)過(guò)上面兩個(gè)方案的分析，第二個(gè)方案的可行性高、可靠性與及時(shí)性強(qiáng)，且較符合實(shí)時(shí)快捷的要求，所以我選擇第二個(gè)方案做為設(shè)計(jì)方案。3.單元模塊設(shè)計(jì)3.1 gsm模塊設(shè)計(jì)隨著電子技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，手機(jī)通訊工具，基于這一點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了基于gsm短信模塊的家庭安全報(bào)警系統(tǒng)，而由于hrh gsm modem 內(nèi)嵌高可靠性的gsm 引擎（gsm cellular engine）和51 單片機(jī)系統(tǒng)（mcs51），標(biāo)準(zhǔn)串行接口和精簡(jiǎn)的軟件接口協(xié)議將用戶從繁雜的gsm 通信標(biāo)準(zhǔn)解析和調(diào)試中解脫出來(lái)，使用方便，而且公網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸具有通信范圍廣（gsm 網(wǎng)絡(luò)基本覆蓋全國(guó)），傳輸穩(wěn)定

10、、可靠等特點(diǎn)。因此本設(shè)計(jì)選用hrh gsm modem來(lái)進(jìn)行通信。1.收發(fā)短信；2.借助短信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程小批量數(shù)據(jù)傳輸；3.語(yǔ)音通話（gsm 電話）；4.數(shù)傳模式實(shí)現(xiàn)無(wú)線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信；5.無(wú)線上網(wǎng)（自動(dòng)應(yīng)答型）。gsm900和dsc1800即我們通常說(shuō)的雙頻網(wǎng)，他們是gsm標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)功能都相同，主要與不同的頻率，gsm900工作在900mhz，dsc1800工作在1800mhz。中國(guó)最早使用的是gsm900，與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和用戶數(shù)量的迅速發(fā)展，原有的gsm900網(wǎng)絡(luò)頻率變得越來(lái)越緊張，為了更好的滿足客戶的需求，我國(guó)最近推出的一個(gè)dcs1800，和使用的是基于gsm 900網(wǎng)絡(luò)，dcs1800網(wǎng)絡(luò)被添加

11、到網(wǎng)絡(luò)，由移動(dòng)/ dcs1800雙頻網(wǎng)，以緩解高流量地區(qū)局勢(shì)日益緊張的無(wú)線信道。只要用戶使用雙頻手機(jī)，你可以切換它們之間在gsm 900dcs1800，自動(dòng)選擇最佳的信道的呼叫，即使移動(dòng)電話也可在網(wǎng)絡(luò)之間自動(dòng)切換移動(dòng)電話用戶通知，并選擇最好的通道，然后通過(guò)率增加。為適應(yīng)這一趨勢(shì)，搶占更多的市場(chǎng)份額，摩托羅拉，諾基亞，愛(ài)立信等世界著名的移動(dòng)電話設(shè)備制造商開(kāi)發(fā)并推出多頻帶移動(dòng)電話。3.1.3 gsm系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)gsm900和dsc1800即我們通常說(shuō)的雙頻網(wǎng)，他們是gsm標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)功能都相同，主要與不同的頻率，gsm900工作在900mhz，dsc1800工作在1800mhz。中國(guó)最早使用的是g

12、sm900，與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和用戶數(shù)量的迅速發(fā)展，原有的gsm900網(wǎng)絡(luò)頻率變得越來(lái)越緊張，為了更好的滿足客戶的需求，我國(guó)最近推出的一個(gè)dcs1800，和使用的是基于gsm 900網(wǎng)絡(luò)，dcs1800網(wǎng)絡(luò)被添加到網(wǎng)絡(luò)，由移動(dòng)/ dcs1800雙頻網(wǎng)，以緩解高流量地區(qū)局勢(shì)日益緊張的無(wú)線信道。只要用戶使用雙頻手機(jī)，你可以切換它們之間在gsm 900dcs1800，自動(dòng)選擇最佳的信道的呼叫，即使移動(dòng)電話也可在網(wǎng)絡(luò)之間自動(dòng)切換移動(dòng)電話用戶通知，并選擇最好的通道，然后通過(guò)率增加。為適應(yīng)這一趨勢(shì)，搶占更多的市場(chǎng)份額，摩托羅拉，諾基亞，愛(ài)立信等世界著名的移動(dòng)電話設(shè)備制造商開(kāi)發(fā)并推出多頻帶移動(dòng)電話。3.1.4 gs

13、m系統(tǒng)信道分類(lèi)蜂窩通信系統(tǒng)需要傳輸?shù)牟煌?lèi)型的信息，包括業(yè)務(wù)信息和控制信息，因此在物理信道設(shè)置相應(yīng)的邏輯通道。一些這些邏輯信道的呼叫連接階段，一些用于通信，也有一些用于系統(tǒng)運(yùn)行的所有時(shí)間。 l 業(yè)務(wù)信道 tch 傳輸話音和數(shù)據(jù)話音信道根據(jù)不同，可分為全速率話務(wù)信道半速率語(yǔ)音業(yè)務(wù)信道。同樣，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道根據(jù)不同，又分為全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道和半速率業(yè)務(wù)信道半速率數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道（數(shù)字9.6,4.8和2.4表示數(shù)據(jù)速率 單位：千字節(jié)/秒）。 2 控制信道 cch 傳輸各種信令信息控制信道分為三類(lèi):1 廣播信息（bch），一種“點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)”單方向控制通道，基站向移動(dòng)站所有電臺(tái)和公共信息。內(nèi)容傳輸?shù)囊苿?dòng)臺(tái)

14、接入網(wǎng)絡(luò)和呼叫建立所有必要的信息。2 公共控制信道 ccch ，一種“一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)”的雙向控制信道，其用途是傳輸鏈路連接所需要的控制信令與信息。它分為:尋呼信道 pch :傳輸基站尋呼移動(dòng)臺(tái)的信息;隨機(jī)接入信道 rach :移動(dòng)控制臺(tái)入網(wǎng)時(shí)，向基站發(fā)送入網(wǎng)請(qǐng)求信息;準(zhǔn)許接入信道 agch :基站在呼叫接續(xù)時(shí)，從移動(dòng)臺(tái)發(fā)送分配控制信道的信令。3 專(zhuān)用控制信道 dcch ，一種“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的雙向控制信道，作用是在呼叫接續(xù)階段和在通信過(guò)程中，從移動(dòng)控制臺(tái)與基站間傳送所需的控制信息。其中又分為:獨(dú)立控制信道 sdcch :傳輸移動(dòng)控制臺(tái)與基站相連接和信道所分配的及時(shí)信令;慢速輔助控制信道 sacch :處

15、于移動(dòng)控制臺(tái)和基站之間，以周期傳輸一些特定的有用信息，也是安排在業(yè)務(wù)通訊信道和有關(guān)的基本控制信道中，是一種復(fù)接傳輸信息的方式?？焖佥o助控制信道 facch :傳送與sdcch相同的有用信息。使用時(shí)必須中斷業(yè)務(wù)信息 4幀 ，及時(shí)將facch插入，在沒(méi)有分配sdcch的狀況下，才用這種控制信道。由此可見(jiàn)，gsm通信系統(tǒng)在傳輸所需的各種信令的同時(shí)，預(yù)設(shè)了多種專(zhuān)用的控制信道。3.1.5 315mhz調(diào)幅遙控器發(fā)射、接收電路為了實(shí)現(xiàn)用戶在進(jìn)入防區(qū)前或離開(kāi)防區(qū)后能對(duì)系統(tǒng)的布、撤防狀態(tài)進(jìn)行改變，本設(shè)計(jì)選用了315mhz調(diào)幅遙控器，該遙控器具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.1工作在業(yè)余頻段，不用花錢(qián)購(gòu)買(mǎi)頻點(diǎn)；1.2有效距離遠(yuǎn)

16、，一般可達(dá)2001000米；1.3有豐富的地址碼供用戶選擇。由于遙控器和遙控器接收板上應(yīng)用的pt2262/pt2272編解碼芯片對(duì)都提供8位三態(tài)的編解碼狀態(tài)，也就是說(shuō)有3的8次方地址碼可供用戶選擇，足以滿足小區(qū)內(nèi)所有用戶的防盜報(bào)警布、撤防應(yīng)用。發(fā)射、接收電路無(wú)解碼電路圖分別圖3.1.1和3.1.2所示：圖3.1.1 發(fā)射電路圖3.1.2 接收電路3.2 單片機(jī)模塊設(shè)計(jì)tms-1000問(wèn)世以來(lái)，在短短的20余年間，單片機(jī)技術(shù)已發(fā)展成為計(jì)算機(jī)技術(shù)中一個(gè)非常有活力的分支，它有自己的技術(shù)特征、規(guī)范、發(fā)展道路和應(yīng)用環(huán)境。按單片機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)用對(duì)象，單片機(jī)先后經(jīng)歷了4位機(jī)、8位機(jī)、16位機(jī)、32位機(jī)幾個(gè)

17、有代表性的發(fā)展階段。at89s52是一種低功耗、高性能cmos 8位微控制器，具有8k在系統(tǒng)可編程flash 存儲(chǔ)器。使用atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)c51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在芯片上，擁有靈巧的8位cpu和在系統(tǒng)可編程flash，使得at89s52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。at89s52mcs-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容；（2）8k字節(jié)在系統(tǒng)可編程flash存儲(chǔ)器；（3）1000次擦寫(xiě)周期；（4）全靜態(tài)操作：0hz33hz； （5）三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器；（6）八個(gè)中斷源； （7）全雙工uar

18、t串行通道；（8）低功耗空閑和掉電模式、掉電后中斷可喚醒； （9）看門(mén)狗定時(shí)器；（10）雙數(shù)據(jù)指針； （11）掉電標(biāo)識(shí)符。8k字節(jié)flash，256字節(jié)ram，32位i/o口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，at89s52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?？臻e模式下，cpu停止工作，允許ram、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，ram內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。3.1 at89s52引腳的引腳圖at89s52的各個(gè)引腳的如

19、下：電源電壓gnd：接地p0口：p0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向i/o口,即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。ttl邏輯電平。對(duì)p0端口寫(xiě)“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，p0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，p0具有內(nèi)部上拉電阻，在flash編程時(shí)，p0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。p1口：p1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)ttl邏輯電平。對(duì)p1端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。此外，p1

20、.0和p1.2分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（p1.0/t2）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（p1.1/t2ex3.1 引腳號(hào)第二功能引腳第二功能p1.0t2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器t2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出p1.1t2ex（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器t2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制）p1.5mosi（在系統(tǒng)編程用）p1.6miso（在系統(tǒng)編程用）p1.7sck（在系統(tǒng)編程用）p2口：p2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)ttl邏輯電平。對(duì)p2端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。在

21、訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行movx dptr，a）時(shí)，p2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，p2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如movx r1，a）訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，p2口輸出p2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。p3口：p3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)ttl邏輯電平。對(duì)p3端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。p3口亦作為at89s52特殊功能（第二功能）使用，如表

22、3.1所示。表3.2 at89s52特殊功能表第二功能功能p3.0rxd （串行輸入口）p3.1txd （串行輸出口）p3.2 （外部中斷0）p3.3 （外部中斷1）p3.4t0 （定時(shí)/計(jì)數(shù)器0）p3.5t1 （定時(shí)/計(jì)數(shù)器1）p3.6 （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）p3.7 （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）此外，p3口還接收一些用于flash閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。rst復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，rst引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。ale/prog當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ale（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ale仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸

23、出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ale脈沖。xtal1：振蕩器反相放大器的輸出端及時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。xtal2：振蕩器反相放大器的輸出端及時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。對(duì)flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（prog）。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（sfr）區(qū)中的8eh單元的d0位置位，可禁止ale操作。該位置位后，只有一條movx和movc指令才能將ale激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ale禁止位無(wú)效。psen程序儲(chǔ)存允許（psen）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)at89s52由

24、外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次psen有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次psen信號(hào)。ea/vpp外部訪問(wèn)允許，欲使cpu僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000h ffffh）ea端狀態(tài)。如ea端為高電平（接vcc端），cpu則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12v的編程允許電源vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12v編程電壓vpp。3.3時(shí)鐘芯片模塊設(shè)計(jì)時(shí)鐘芯片的引腳功能如下：為地址,數(shù)據(jù)復(fù)用總線；為空腳；為總線模式選擇（/2324256,78395），當(dāng)此接到時(shí)，選用的是/2324256總線時(shí)序，當(dāng)它地或不接時(shí)，選

25、用的是78395總線時(shí)序；為片選端；為地址鎖存允許端；總線下作為寫(xiě)；在78395總線下作為讀；為復(fù)位端，復(fù)位端對(duì)時(shí)鐘、日歷系統(tǒng)上電時(shí)復(fù)位端要保持低電平以上才可以正常工作；為中斷請(qǐng)求輸出端；為方波輸出端，當(dāng)?shù)陀跁r(shí)沒(méi)作用；為 d電源；為接地端。3.4傳感器模塊設(shè)計(jì)到+125，增量為0.5（最高精度可達(dá)0.1），轉(zhuǎn)換速度小于1s。而在本遙測(cè)系統(tǒng)中采用外部電源供電溫度測(cè)量工作方式，其中電阻r是上拉電阻，使得單線總線的空閑狀態(tài)是高電平。由于ds18b20只有一根數(shù)據(jù)線。因此它和主機(jī)（單片機(jī)）通信是需要串行通信，而at89c51有兩個(gè)串行端口，所以可以不用軟件來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)單線接口訪問(wèn)dc18b20必須

26、遵循如下協(xié)議：初始化、s的低電平信號(hào)）。接著主機(jī)便釋放此線并進(jìn)入接收方式（rx）?？偩€經(jīng)過(guò)4.7k的上拉電阻被拉至高電平狀態(tài)。在檢測(cè)到i/o引腳上的上升沿之后，ds18b20等待15-60s,并且接著發(fā)送脈沖（60-240s的低電平信號(hào)）。然后以存在復(fù)位脈沖表示ds18b20已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送或接收，然后給出正確的rom命令和存儲(chǔ)操作命令的數(shù)據(jù)。ds18b20通過(guò)使用時(shí)間片來(lái)讀出和寫(xiě)入數(shù)據(jù)，時(shí)間片用于處理數(shù)據(jù)位和進(jìn)行何種指定操作的命令。它有寫(xiě)時(shí)間片和讀時(shí)間片兩種。寫(xiě)時(shí)間片：當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉至邏輯低電平時(shí)，產(chǎn)生寫(xiě)時(shí)間片。有兩種類(lèi)型的寫(xiě)時(shí)間片：寫(xiě)1時(shí)間片和寫(xiě)0時(shí)間片。所有時(shí)間片必須有60微

27、秒的持續(xù)期，在各寫(xiě)周期之間必須有最短為1微秒的恢復(fù)時(shí)間。讀時(shí)間片：從ds18b20讀數(shù)據(jù)時(shí)，使用讀時(shí)間片。當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉至邏輯低電平時(shí)產(chǎn)生讀時(shí)間片。數(shù)據(jù)線在邏輯低電平必須保持至少1微秒；來(lái)自ds18b20的輸出數(shù)據(jù)在時(shí)間下降沿之后的15微秒內(nèi)有效。為了讀出從讀時(shí)間片開(kāi)始算起15微秒的狀態(tài)，主機(jī)必須停止把引腳驅(qū)動(dòng)拉至低電平。在時(shí)間片結(jié)束時(shí)，i/o引腳經(jīng)過(guò)外部的上拉電阻拉回高電平，所有讀時(shí)間片的最短持續(xù)期為60微秒，包括兩個(gè)讀周期間至少1s的恢復(fù)時(shí)間。一旦主機(jī)檢測(cè)到ds18b20的存在，它便可以發(fā)送一個(gè)器件rom操作命令。所有rom操作命令均為8位長(zhǎng)。ds18b20的光刻rom中64

28、位序列號(hào)它可以看作是該ds18b20的地址序列碼。64位光刻rom的排列是：開(kāi)始8位（28h）是產(chǎn)品類(lèi)型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該ds18b20自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（crc x8+x5+x4+1）。光刻rom的作用是使每一個(gè)ds18b20一根總線上掛接多個(gè)ds18b20。所有的串行通訊，讀寫(xiě)每一個(gè)bit位數(shù)據(jù)都必須嚴(yán)格遵守器件的時(shí)序邏輯來(lái)編程，同時(shí)還必須遵守總線命令序列，對(duì)單總線的ds18b20芯片來(lái)說(shuō)，訪問(wèn)每個(gè)器件都要遵守下列命令序列：首先是初始化；其次執(zhí)行rom命令；最后就是執(zhí)行功能命令 rom命令和功能命令后面以表格形式給出 。如果出現(xiàn)序列混亂，則單總線器件不會(huì)

29、響應(yīng)主機(jī)。當(dāng)然，搜索rom命令和報(bào)警搜索命令，在執(zhí)行兩者中任何一條命令之后，要返回初始化?；趩慰偩€上的所有傳輸過(guò)程都是以初始化開(kāi)始的，初始化過(guò)程由主機(jī)發(fā)出的復(fù)位脈沖和響應(yīng)的應(yīng)答脈沖組成。應(yīng)答脈沖使主機(jī)知道，總線上有從機(jī)，且準(zhǔn)備就緒。在主機(jī)檢測(cè)到應(yīng)答脈沖后，就可以發(fā)出rom命令。這些命令與各個(gè)從機(jī)設(shè)備的一64 rom代碼相關(guān)。在主機(jī)發(fā)出rom命令，以訪問(wèn)某個(gè)指定的ds18b20，接著就可以發(fā)出ds18b20支持的某個(gè)功能命令。這些命令允許主機(jī)寫(xiě)入或讀出ds18b20便箋式ram、啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換。軟件實(shí)現(xiàn)ds18b20的工作嚴(yán)格遵守單總線協(xié)議： 1 主機(jī)首先發(fā)一復(fù)位脈沖，信號(hào)線上ds18b20器件

30、被復(fù)位。 2 接著主機(jī)發(fā)送rom命令，程序開(kāi)始讀取單個(gè)在線的芯片rom編碼并保存在單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，把用到的ds18b20的rom編碼離線讀出，最后用一個(gè)二維數(shù)組保存rom編碼，數(shù)據(jù)保存在x25043中。 3 系統(tǒng)工作時(shí)，把讀取了編碼的ds18b20掛在總線上。發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令，再總線復(fù)位。 4 然后就可以從剛才的二維數(shù)組匹配在線的溫度傳感器，隨后發(fā)溫度讀取命令就可以獲得對(duì)應(yīng)的溫度值了。在主機(jī)初始化過(guò)程，主機(jī)通過(guò)拉低單總線至少480us，產(chǎn)生復(fù)位脈沖。接著，主機(jī)釋放總線，并進(jìn)入接收模式。當(dāng)總線被釋放后，上拉電阻將單總線拉高。在單總線器件檢測(cè)到上升沿后，延時(shí)1560us，接著通過(guò)拉低總線60-2

31、40s，以產(chǎn)生應(yīng)答脈沖。寫(xiě)時(shí)均起始于主機(jī)拉低總線，產(chǎn)生寫(xiě)1時(shí)的方式：主機(jī)在拉低總線后，接著必須在15us之內(nèi)釋放總線產(chǎn)生寫(xiě)時(shí)的方式：在主機(jī)拉低總線后，只需在整個(gè)時(shí)期間保持低電平即可 至少60us 。在寫(xiě)字節(jié)程序中的寫(xiě)一個(gè)bit位的時(shí)候，沒(méi)有按照通常的分別寫(xiě)時(shí)序和寫(xiě)1時(shí)序，而是把兩者結(jié)合起來(lái)，當(dāng)主機(jī)拉低總線后在15us之內(nèi)將要寫(xiě)的位給do：如果c是高電平滿足15s內(nèi)釋放總線的要求，如果c是低電平，則doc這條語(yǔ)句仍然是把總線拉在低電平，最后都通過(guò)延時(shí)58us完成一個(gè)寫(xiě)時(shí)序 寫(xiě)時(shí)序0或?qū)憰r(shí)序1 過(guò)程。每個(gè)讀時(shí)隙都由主機(jī)發(fā)起，至少拉低總線1us，在主機(jī)發(fā)起讀時(shí)之后，單總線器件才開(kāi)始在總線上發(fā)送或1。

32、所有讀時(shí)至少需要60us。采用16腳dip封裝圖3.4.2 biss0001的管腳圖管腳說(shuō)明如表3.4.2所示：表3.4.2引腳名稱(chēng)i/o功能1ai可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)選擇端。當(dāng)a為“1”時(shí)，允許重復(fù)觸發(fā)；反之，不可重復(fù)觸發(fā)2voo控制信號(hào)輸出端。由vs的上跳變沿觸發(fā)，使vo輸出從低電平跳變到高電平時(shí)視為有效觸發(fā)。在輸出延遲時(shí)間tx之外和無(wú)vs的上跳變時(shí)，vo保持低電平狀態(tài)。3rr1-輸出延遲時(shí)間tx的調(diào)節(jié)端4rc1-輸出延遲時(shí)間tx的調(diào)節(jié)端5rc2-觸發(fā)封鎖時(shí)間ti的調(diào)節(jié)端6rr2-觸發(fā)封鎖時(shí)間ti的調(diào)節(jié)端7vss-工作電源負(fù)端8vrfi參考電壓及復(fù)位輸入端。通常接vdd，當(dāng)接“0”時(shí)可

33、使定時(shí)器復(fù)位9vci觸發(fā)禁止端。當(dāng)vc vr時(shí)禁止觸發(fā)；當(dāng)vc vr時(shí)允許觸發(fā) vr0.2vdd 10ib-運(yùn)算放大器偏置電流設(shè)置端11vdd-工作電源正端122outo第二級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端132in-i第二級(jí)運(yùn)算放大器的反相輸入端141in+i第一級(jí)運(yùn)算放大器的同相輸入端151in-i第一級(jí)運(yùn)算放大器的反相輸入端161outo第一級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端（三）biss0001的工作原理biss0001是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器以及封鎖時(shí)間定時(shí)器等構(gòu)成的數(shù)?；旌蠈?zhuān)用集成電路。首先，根據(jù)實(shí)際需要，利用運(yùn)算放大器op1組成傳感信號(hào)預(yù)處理電路，將信號(hào)放大。然后耦合給運(yùn)算放

34、大器op2，再進(jìn)行第二級(jí)放大，同時(shí)將直流電位抬高為vm 0。5vdd 后，將輸出信號(hào)v2送到由比較器cop1和cop2組成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號(hào)vs。由于vh0。7vdd、vl0。3vdd，所以，當(dāng)vdd 5v時(shí)，可有效抑制1v的噪聲干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。cop3是一個(gè)條件比較器。當(dāng)輸入電壓vc vr 0。2vdd 時(shí)，cop3輸出為低電平封住了與門(mén)u2,禁止觸發(fā)信號(hào)vs向下級(jí)傳遞；而當(dāng)vc vr時(shí)，cop3輸出為高電平，進(jìn)入延時(shí)周期。當(dāng)a端接“0”電平時(shí)，在tx時(shí)間內(nèi)任何v2的變化都被忽略，直至tx時(shí)間結(jié)束，即所謂不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。當(dāng)tx時(shí)間結(jié)束時(shí)，vo下跳回低電平，同時(shí)啟動(dòng)封

35、鎖時(shí)間定時(shí)器而進(jìn)入封鎖周期ti。在ti時(shí)間內(nèi)，任何v2的變化都不能使vo跳變?yōu)橛行顟B(tài)（高電平）,可有效抑制負(fù)載切換過(guò)程中產(chǎn)生的各種干擾。圖3.4.4 biss0001的熱釋電紅外開(kāi)關(guān)應(yīng)用電路圖上圖中，運(yùn)算放大器op1將熱釋電紅外傳感器的輸出信號(hào)作第一級(jí)放大，然后由c3耦合給運(yùn)算放大器op2進(jìn)行第二級(jí)放大，再經(jīng)由電壓比較器cop1和cop2構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號(hào)vs去啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器，輸出信號(hào)vo經(jīng)晶體管t1放大驅(qū)動(dòng)繼電器去接通負(fù)載。上圖中，r3為光敏電阻，用來(lái)檢測(cè)環(huán)境照度。當(dāng)作為照明控制時(shí)，若環(huán)境較明亮，r3的電阻值會(huì)降低，使9腳的輸入保持為低電平，從而封鎖觸發(fā)信號(hào)vs。

36、sw1是工作方式選擇開(kāi)關(guān)，當(dāng)sw1與1端連通時(shí)，芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式；當(dāng)sw1與2端連通時(shí)，芯片則處于不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。圖中r6可以調(diào)節(jié)放大器增益的大小，原廠圖紙選10k，實(shí)際使用時(shí)可以用3k，可以提高電路增益改善電路性能。輸出延遲時(shí)間tx由外部的r9和c7的大小調(diào)整，觸發(fā)封鎖時(shí)間ti由外部的r10和c6的大小調(diào)整，r9/r10可以用470歐姆，c6/c7可以選0。1u。說(shuō)明 該傳感器采用熱釋電材料極化隨溫度變化的特性探測(cè)紅外輻射，采用雙靈敏元互補(bǔ)方法抑制溫度變化產(chǎn)生的干擾，提高了傳感器的工作穩(wěn)定性。、上述特性指標(biāo)是在源極電阻r2 47k條件下測(cè)定的，用戶使用傳感器時(shí)，可根據(jù)自己的需

37、要調(diào)整r2的大小。、注意靈敏元的位置及視場(chǎng)大小，以便得到最佳光學(xué)設(shè)計(jì)。、所有電壓信號(hào)的測(cè)量都是采用峰一峰值定標(biāo)。平衡度b中的ea和eb分別表示兩個(gè)靈敏元的電壓輸出信號(hào)的峰一峰值。tgs308燃?xì)鈧鞲衅髟诔霈F(xiàn)可燃性氣體時(shí)tgs308型氣體傳感器的電導(dǎo)增加，通過(guò)電位器rp滑動(dòng)點(diǎn)取出電壓，其值從正常的3v有效值增加到20v。此升高的電壓經(jīng)二極管和4.7k電阻加至晶體管vt1，使之導(dǎo)通，vt1導(dǎo)通使雙向晶體管2n6070a導(dǎo)通，使之輸出一個(gè)高電平，來(lái)使單片機(jī)控制工作。在檢測(cè)煙霧信號(hào)時(shí)，為了簡(jiǎn)單電路，我選用了與tgs308工作原理相近的8224煙霧傳感器。同樣，在8224周?chē)鷼怏w濃度增加時(shí)，它的電導(dǎo)也會(huì)

38、增加，通過(guò)這個(gè)電路也可以實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)發(fā)送開(kāi)關(guān)信號(hào)，來(lái)控制報(bào)警信號(hào)。其電路圖如圖3.4.5所示：圖 3.4.5 燃?xì)鈧鞲衅麟娐窂?fù)位電路如圖3.4.6所示圖3.4.6 復(fù)位電路該部分電路完成at89c51的復(fù)位，采用按鍵復(fù)位的方式，它與單片機(jī)的rst引腳相連，當(dāng)單片機(jī)出現(xiàn)死機(jī)或希望它復(fù)位的情況下，該電路就會(huì)起作用，同時(shí)它也具有上電復(fù)位的功能。其電阻r1為200歐姆，r2為1k歐姆，電容為22uf。3.5電源模塊設(shè)計(jì)單片機(jī)電源如圖3.5.1所示：圖3.5.1 單片機(jī)電源由于電子技術(shù)的特性，電子設(shè)備對(duì)電源電路的要求就是能夠提供持續(xù)穩(wěn)定、滿足負(fù)載要求的電能，所以一般需要單獨(dú)設(shè)計(jì)電源電路，單片機(jī)要求電源中

39、應(yīng)盡量較少紋波,電壓要恒定,且單片機(jī)復(fù)位電路要穩(wěn)定、可靠,考故需要設(shè)計(jì)一個(gè)直流穩(wěn)壓電源給單片機(jī)供電，先經(jīng)變壓器轉(zhuǎn)為9伏的交流電，再通過(guò)橋堆2w10對(duì)輸入的9 伏的交流電進(jìn)行整流，然后通過(guò)電容濾波，穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓，使后續(xù)電路的電壓穩(wěn)定為 +5伏，電源指示燈亮，說(shuō)明該模塊能正常工作。3.6鍵盤(pán)顯示為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)生警情時(shí)能夠向指定的號(hào)碼發(fā)送短信息的功能，則必須有鍵盤(pán)和led顯示，來(lái)對(duì)防盜報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行電話號(hào)碼的預(yù)設(shè)，本設(shè)計(jì)選用hd7279作為鍵盤(pán)顯示驅(qū)動(dòng)，該芯片支持64鍵盤(pán)和8位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，與傳統(tǒng)的鍵盤(pán)顯示芯片8279相比，外圍芯片少，與cpu僅有4線串行通信，大大的節(jié)省了cpu i/o口的資源；

40、hd7279內(nèi)部含有譯碼器，可直接接受bcd碼或16進(jìn)制碼，并同時(shí)具有兩種譯碼方式。此外，還具有多種控制指令，如左移、右移、閃爍、消隱、段尋址等；hd7279具有片選信號(hào)，可方便的實(shí)現(xiàn)多于8位的顯示或多于64鍵的鍵盤(pán)接口圖3.6.1 hd7279的典型應(yīng)用電路proteus主要用于繪制原理圖并可進(jìn)行電路仿真，proteus ares 主要用于pcb 設(shè)計(jì)。isis的主界面主要包括：1 是電路圖概覽區(qū)、2 是元器件列表區(qū)、3 是繪圖區(qū)。繪制電路圖的過(guò)程如下：?jiǎn)螕? 區(qū)的p 命令即彈出元器件選擇（pick devices）對(duì)話框，proteus 提供了豐富的元器件資源，包括30 余種元器件庫(kù)，有些

41、元器件庫(kù)還具有子庫(kù)。利用該對(duì)話框提供的關(guān)鍵詞（keywords）搜索功能，輸入所要添加的元器件名稱(chēng)，即可在結(jié)果（results）中查找，找到后雙擊鼠標(biāo)左鍵即可將該元器件添到2 區(qū)，待所有需要的元器件添加完成后點(diǎn)擊對(duì)話框右下角的ok 按鈕，返回主界面。接著在2 區(qū)中選中某一個(gè)元器件名稱(chēng)，直接在3 區(qū)中單擊鼠標(biāo)左鍵即可將該元器件添加到3 區(qū)。由于是英國(guó)的軟件，特別要注意的是繪圖區(qū)中鼠標(biāo)的操作和一般軟件的操作習(xí)慣不同，這正像是司機(jī)座位和人行道走向和國(guó)內(nèi)不同一樣。單擊左鍵是完成在2 區(qū)中被選中的元器件的粘貼功能；將鼠標(biāo)置于某元器件上并單擊右鍵則是選中該元器件（呈現(xiàn)紅色），若再次單擊右鍵的話則刪除該元器

42、件，而單擊左鍵的話則會(huì)彈出該元器件的編輯對(duì)話框（edit component）；若不需再選中任何元器件，則將鼠標(biāo)置于3 區(qū)的空白處單擊右鍵即可；另外如果想移動(dòng)某元器件，則選中該元器件后再按住鼠標(biāo)左鍵即可將之移動(dòng)。元器件之間的連線方法為：將鼠標(biāo)移至元器件的某引腳，即會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“”符號(hào)，按住鼠標(biāo)左鍵后移動(dòng)鼠標(biāo)，將線引至另一引腳處將再次出現(xiàn)符號(hào)“”，此時(shí)單擊鼠標(biāo)左鍵便可完成連線。連線時(shí)在需拐彎的地方單擊鼠標(biāo)左鍵即可實(shí)現(xiàn)方向的改變。繪制好電路后，可利用1區(qū)的綠色邊框?qū)? 區(qū)的電路進(jìn)行定位。4.1.2 keil編譯及調(diào)試軟件簡(jiǎn)介目前流行的51系列單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件是德國(guó)keil公司推出的keil c51軟件

43、，它是一個(gè)基于32位windows環(huán)境的應(yīng)用程序，支持c語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言編程，其6.0以上的版本將編譯和仿真軟件統(tǒng)一為vision（通常稱(chēng)為v2）。keil提供包括c編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，由以下幾部分組成：vision ide集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（包括工程管理器、源程序編輯器、程序調(diào)試器）、c51編譯器、a51匯編器、lib51庫(kù)管理器、bl51連接/定位器、oh51目標(biāo)文件生成器以及monitor-51、rtx51實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。應(yīng)用keil進(jìn)行軟件仿真開(kāi)發(fā)的主要步驟為：編寫(xiě)源程序并保存建立工程并添加源文件設(shè)置工程編譯/匯編、連接，產(chǎn)生目標(biāo)文件程序

44、調(diào)試。keil使用“工程”（project）的概念，對(duì)工程（而不能對(duì)單一的源程序）進(jìn)行編譯/匯編、連接等操作。工程的建立、設(shè)置、編譯/匯編及連接產(chǎn)生目標(biāo)文件的方法非常易于掌握。首先選擇菜單filenew，在源程序編輯器中輸入?yún)R編語(yǔ)言或c語(yǔ)言源程序（或選擇fileopen，直接打開(kāi)已用其他編輯器編輯好的源程序文檔）并保存，注意保存時(shí)必須在文件名后加上擴(kuò)展名.asm（.a51）或.c；然后選擇菜單projectnew project，建立新工程并保存（保存時(shí)無(wú)需加擴(kuò)展名，也可加上擴(kuò)展名.uv2）；工程保存后會(huì)立即彈出一個(gè)設(shè)備選擇對(duì)話框，選擇cpu后點(diǎn)確定返回主界面。這時(shí)工程管理窗口的文件頁(yè)（fil

45、es）會(huì)出現(xiàn)“target1”，將其前面+號(hào)展開(kāi)，接著選擇source group1，右擊鼠標(biāo)彈出快捷菜單，選擇“add file to group source group1”，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求尋找并加入源文件（在加入一個(gè)源文件后，該對(duì)話框不會(huì)消失，而是等待繼續(xù)加入其他文件）。加入文件后點(diǎn)close返回主界面，展開(kāi)“source group1”前面+號(hào)，就會(huì)看到所加入的文件，雙擊文件名，即可打開(kāi)該源程序文件。緊接著對(duì)工程進(jìn)行設(shè)置，選擇工程管理窗口的target1，再選擇projectoption for target target1（或點(diǎn)右鍵彈出快捷菜單再選擇該選項(xiàng)），打開(kāi)工程屬性設(shè)置對(duì)

46、話框，共有8個(gè)選項(xiàng)卡，主要設(shè)置工作包括在target選項(xiàng)卡中設(shè)置晶振頻率、在debug選項(xiàng)卡中設(shè)置實(shí)驗(yàn)仿真板等，如要寫(xiě)片，還必須在output選項(xiàng)卡中選中“creat hex fi”；其他選項(xiàng)卡內(nèi)容一般可取默認(rèn)值。工程設(shè)置后按f7鍵（或點(diǎn)擊編譯工具欄上相應(yīng)圖標(biāo)）進(jìn)行編譯/匯編、連接以及產(chǎn)生目標(biāo)文件。 成功編譯/匯編、連接后，選擇菜單debugstart/stop debug session（或按ctrl+f5鍵）進(jìn)入程序調(diào)試狀態(tài)，keil提供對(duì)程序的模擬調(diào)試功能，內(nèi)建一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真cpu以模擬執(zhí)行程序。keil能以單步執(zhí)行（按f11或選擇debugstep）、過(guò)程單步執(zhí)行（按f10或選擇d

47、ebugstep over）、全速執(zhí)行等多種運(yùn)行方式進(jìn)行程序調(diào)試。如果發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)，可采用在線匯編功能對(duì)程序進(jìn)行在線修改（debuginline assambly），不必執(zhí)行先退出調(diào)試環(huán)境、修改源程序、對(duì)工程重新進(jìn)行編譯/匯編和連接、然后再次進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)的步驟。對(duì)于一些必須滿足一定條件（如按鍵被按下等）才能被執(zhí)行的、難以用單步執(zhí)行方式進(jìn)行調(diào)試的程序行，可采用斷點(diǎn)設(shè)置的方法處理（debuginsert/remove breakpoint或debugbreakpoints等）。在模擬調(diào)試程序后，還須通過(guò)編程器將.hex目標(biāo)文件燒寫(xiě)入單片機(jī)中才能觀察目標(biāo)樣機(jī)真實(shí)的運(yùn)行狀況。keil軟件eval版（免

48、費(fèi)產(chǎn)品）的功能與商業(yè)版相同，只是程序的最大代碼量不得超過(guò)2kb，但對(duì)初學(xué)者而言已是足夠。keil軟件由于其強(qiáng)大的軟件仿真功能，友好的用戶界面以及易于掌握的特點(diǎn)而受到工程技術(shù)人員的歡迎，有人甚至認(rèn)為keil是目前最好的51單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件。4.1.3 主程序流程框圖圖4.1.1主程序流程圖4.2 sm短信模塊編程4.2.1常見(jiàn) at 指令及使用方法at指令集是指專(zhuān)用于調(diào)制解調(diào)器的命令集，gsm07.07 協(xié)議對(duì)at指 令做了詳細(xì)的介紹。計(jì)算機(jī)和單片機(jī)可以發(fā)送at指令來(lái)控制調(diào)制解調(diào)器，發(fā)送at指令給調(diào)制解調(diào)器時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1 每個(gè) at 命令字符串的最后面必須加上cr 也就是鍵盤(pán)上的en

49、ter鍵 字符，否則調(diào)制解調(diào)器將不識(shí)別此命令。這個(gè)字符就是結(jié)束符。 2 除了“a/”及“+”命令外，其它的命令必須加上at兩個(gè)字符。 3 命令字符串可以合成一個(gè)字符串后再一次送給調(diào)制解調(diào)器，但總 的字符串長(zhǎng)度不得超過(guò) 40 個(gè)字符，而且所有的字符必須一律大寫(xiě)或小寫(xiě)。 4 命令集分成at標(biāo)準(zhǔn)命令集、at 高級(jí)命令集、緩存器命令集、at+f傳真命令集及at+v語(yǔ)言命令集等。常見(jiàn)的at指令的功能： a/：+：從數(shù)據(jù)模式切換到命令模式。at+cmgc：send an sms command 發(fā)出一條短消息命令 。at+cmgd：delete sms message 刪除 sim 卡內(nèi)存的短消息 。 a

50、t+cmgf ： select sms message formate 選擇短消息信息格式：0-pdu;1-文本 。at+cmgl：list sms message from preferred store 列出 sim 卡中的短 消息 pdu/text:0/“rec unread”-未讀，1/“rec read”-已讀， 2/“sto unsent”-待發(fā)，3/“sto sent”-已發(fā)，4/“all”-全部的 。at+cmgr：read sms message 讀短消息 。at+cmgs：send sms message 發(fā)送短消息 。at+cmgw：write sms message t

51、o memory 向 sim 內(nèi)存中寫(xiě)入待發(fā)的 短消息 。at+cmss：send sms message from storage 從 sim 內(nèi)存中發(fā)送短消 息 。at+cnmi：new sms message indications 顯示新收到的短消息 。at+cpms：preferred sms message storage 選擇短消息內(nèi)存 。at+csca：sms service center address 短消息中心地址 。 at+cscb：select cell broadcast messages 選擇蜂窩廣播消息 。at+csmp：set sms text mode pa

52、rameters 設(shè)置短消息文本模式參數(shù) 。at+csms：select message service 選擇短消息服務(wù) 。4.2.2短消息的編碼方式根據(jù)gsm07.07 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)sms的控制共有3種實(shí)現(xiàn)途徑： 1 最初的 block mode：一個(gè)二進(jìn)制的協(xié)議，這個(gè)協(xié)議適用于在不完 全可靠的地方，特別是對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備的控制。但是，block mode 已是昔日黃 花，目前應(yīng)用很少。 2 基于 at 命令的 text mode：定義了一個(gè)基于 at 命令以字符為基 礎(chǔ)的界面。此模式適用于無(wú)智能終端，一般不支持中文。 3 基于 at 命令的 pdu mode：此模式定義了一個(gè)基于字符的接口，以二

53、進(jìn)制傳送十六進(jìn)制編碼的消息塊，此模式適用于基于 at 命令結(jié)構(gòu)的 軟件驅(qū)動(dòng)程序，不需要了解消息塊的內(nèi)容，只是在終端之間傳送消息塊。因現(xiàn)在手機(jī)和gsm modem都支持pdu模式，還支持中文，為滿足系統(tǒng)的通用性，系統(tǒng)中短消息均采用 pdu mode。那么什么是 pdu 模式呢， 簡(jiǎn)單的說(shuō)是發(fā)送或接收手機(jī) sms 的一種方法。pdu 串表面上是一串 ascii 碼，由0-9、a-f這些數(shù)字和字母組成。它們是8位字節(jié)的十六進(jìn)制bcd碼十進(jìn)制數(shù)。pdu 串不僅包含可顯示的消息本身，還包含 很多其它信息，如 sms 服務(wù)中心號(hào)碼、目標(biāo)號(hào)碼、回復(fù)號(hào)碼、編碼方式和 服務(wù)時(shí)間等。發(fā)送和接收的 pdu 串，結(jié)構(gòu)

54、是不完全相同的。下面介紹 短消息的 pdu 編碼方式。表41為發(fā)送短消息的 pdu 模式的解析，表 42 為接收短消息的 pdu 模式的解析。表 41scafomrdapiddcsvpudludsca：服務(wù)中心地址；fo：文件字節(jié)頭，一般為 11；mr：短消息參數(shù)，一般為00；da：目的地址；pid：協(xié)議指示標(biāo)志，一般為 00； dcs：數(shù)據(jù)編碼方案； vp：有效期限，00 表示 5 分鐘；udl：用戶數(shù)據(jù)長(zhǎng)度；ud：用戶數(shù)據(jù)域。表 42scaaafooapiddcssctsudludsca：服務(wù)中心地址；fo：文件字節(jié)頭，一般為 04；oa：發(fā)送方地址；pid：協(xié)議指示標(biāo)志，一般為00；dc

55、s：數(shù)據(jù)編碼方案；scts：短消息中心時(shí)間戳；udl：用戶數(shù)據(jù)長(zhǎng)度；ud：用戶數(shù)據(jù)域。下面以兩個(gè)例子來(lái)說(shuō)明短消息的pdu編碼方式。例1：實(shí)現(xiàn)將字符“hi”發(fā)送到目的地址“+861xxxxxxxxxx”，短消息 中心號(hào)碼為“+861xxxxxxxxxx”。發(fā)送的 pdu 字符串為：08 91 683108200105f0 1100 0d91 683176378290f9 0000 00 02 c834 1 08短消息中心地址長(zhǎng)度。指 91 + 683108200105f0 8 個(gè)字節(jié)的 長(zhǎng)度。 2 91短消息中心號(hào)碼類(lèi)型。是 ton/npi 遵守 international/e.164 標(biāo)準(zhǔn)，指

56、在號(hào)碼前加+號(hào)；此外還有其它數(shù)值，但 91 最常用，91 指國(guó) 際類(lèi)型的電話號(hào)碼。9110010001，表 4-3 為此號(hào)碼類(lèi)型的解析。表 43bit no.76543210name1數(shù)值類(lèi)型號(hào)碼鑒別數(shù)值類(lèi)型 type of number ：000未知，001國(guó)際，010國(guó)內(nèi),111留作擴(kuò)展；號(hào)碼鑒別 numbering plan identification ：0000未知，0001isdn/電話號(hào)碼 e.164/e.163 ，1111留作擴(kuò)展。 3 683108200105f0短消息中心號(hào)碼。對(duì)于短消息中心號(hào)碼的編碼 采用的是半位碼。取十六進(jìn)制的 ascii 碼，8 的 ascii 碼是

57、38，6 的 ascii 碼是 36，所以數(shù)字編碼只要取相應(yīng)的二進(jìn)制的后四位就可以有效的表示一 個(gè)數(shù)字，也就是十六進(jìn)制的右邊一位。所有數(shù)字都取二進(jìn)制的后四位，然 后兩兩合并，后面的字符是高四位，前面的字符是低四位。依此原則，短 消息中心號(hào)碼的前兩位號(hào)碼為 86，編碼后為 68，同樣的 13 編碼為 31，但是最后只剩下一個(gè) 0，用 f 補(bǔ)齊，編碼為 f0。其中 86 為中國(guó)的區(qū)號(hào)。 4 11文件頭字節(jié)。11&h 00010001&b，表 4-4 為文件頭格式的解析。表 44bit no.76543210nametp-rptp-udhitp-sprtp-vfptp-rdtp-mtivalue00010001bit7：應(yīng)答路徑tp-rp tp-reply-path 。0不設(shè)置， 1設(shè)置。bit6：用戶數(shù)據(jù)頭標(biāo)識(shí)tp-udhl tp