溫室大棚卷簾機(jī)控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)_4842

1、專業(yè)資料目錄第一章緒論21.1背景介紹21.2相關(guān)技術(shù)的情況21.3設(shè)計(jì)的意義2第二章總體設(shè)計(jì)方案32.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32.2本設(shè)計(jì)主要功能流程圖4第三章硬件設(shè)計(jì)模塊53.1單片機(jī)主控制模塊63.2GSM短信收發(fā)模塊 .73.3溫度顯示模塊93.4矩陣鍵盤模塊123.5步進(jìn)電機(jī)仿卷簾機(jī)模塊13第四章軟件設(shè)計(jì)154.1程序設(shè)計(jì)總流程圖154.2GSM短信模塊程序設(shè)計(jì)164.3DS18B20 程序設(shè)計(jì) .194.41602液晶程序設(shè)計(jì) .234.5矩陣鍵盤程序設(shè)計(jì)274.6步進(jìn)電機(jī)程序設(shè)計(jì)30第五章調(diào)試與總結(jié)33WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料5.1調(diào)試 .335.2總結(jié) .34致謝 . .36參

2、考文獻(xiàn). .37附錄 . .39第一章緒 論1.1背景介紹2009 年 12 月 8 日傍晚，福興地某村一位中年婦女到自家大棚上放草簾，由于沒(méi)有及時(shí)停住卷簾機(jī)，導(dǎo)致繩子在鐵桿上反纏，該婦女去拉繩子時(shí)，不慎被繩子纏住圍巾，最終被勒住頸部，當(dāng)場(chǎng)死亡。1.2相關(guān)技術(shù)的情況目前使用的溫室大棚卷簾機(jī)是靠人工送電，以達(dá)到控制卷簾機(jī)升降的目的，存在著很大的安全隱患。卷簾機(jī)本是幫助人們干活的工具，可有時(shí)卻成了殺人工具，而且不管溫室中是否有勞動(dòng)任務(wù)，管理人員必須親自到溫室按動(dòng)按鍵實(shí)現(xiàn)卷簾機(jī)的升降，浪費(fèi)了時(shí)間。1.3設(shè)計(jì)的意義本設(shè)計(jì)以發(fā)送短信的方式來(lái)控制卷簾機(jī)的升降，通過(guò)遠(yuǎn)程控制，就能實(shí)現(xiàn)卷簾機(jī)的自動(dòng)升降，一方面

3、可以有效的避免類似上述情況的發(fā)生，另一方面可減輕管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，在溫室中沒(méi)有勞動(dòng)任務(wù)的時(shí)候不必親自到溫室，僅僅為實(shí)現(xiàn)大棚簾子的升降，節(jié)省了時(shí)間。同時(shí)本設(shè)計(jì)外加其他功能，一方面能檢測(cè)室內(nèi)WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料溫度，將溫度以短信的形式發(fā)給管理人員，使管理人員能夠及時(shí)準(zhǔn)確的了解溫室內(nèi)的溫度情況，及時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室大棚的通風(fēng)，使作物獲得適宜的生長(zhǎng)溫度，有利于作物的生長(zhǎng)；另一功能就是當(dāng)室內(nèi)溫度過(guò)低時(shí)，卷簾機(jī)能夠自動(dòng)放簾，以保證室內(nèi)基本恒溫，縮短蔬菜生長(zhǎng)周期，使蔬菜提前上市，提高經(jīng)濟(jì)效益。第二章總體設(shè)計(jì)方案溫室大棚卷簾機(jī)控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)是根據(jù)其功能而設(shè)計(jì)的，從全局的角度，以系統(tǒng)的觀點(diǎn)而進(jìn)

4、行整體方面的設(shè)計(jì)，主要由GSM短信收發(fā)模塊、溫度顯示模塊、矩陣鍵盤設(shè)置模塊，步進(jìn)電機(jī)模擬卷簾機(jī)模塊等組成。2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按鍵設(shè)置模塊AT89S52GSM 短信收發(fā)模塊溫度檢測(cè)模塊單片機(jī)卷簾機(jī)升降控1602 液晶顯示模塊WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料（圖 2-1 總體框架結(jié)構(gòu)圖）其中 AT89S52單片機(jī)作為本系統(tǒng)的主控制模塊。按鍵設(shè)置模塊可設(shè)置最低報(bào)警溫度和管理人員手機(jī)號(hào)碼。GSM模塊中的短信內(nèi)容由單片機(jī)進(jìn)行判別，如讀到升起的指令，卷簾機(jī)往上卷，若為降指令，則往下卷。同時(shí)18B20溫度傳感器將檢測(cè)到的溫度傳輸?shù)絃CD顯示，溫度一旦低于設(shè)置的值，單片機(jī)發(fā)短信給GSM，提示管理人員降下簾子。

5、2.2本設(shè)計(jì)主要功能流程圖WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料（圖 2-2功能流程圖）小節(jié)： 本章對(duì)該設(shè)計(jì)的總體框架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述，并對(duì)該設(shè)計(jì)的功能通過(guò)流程圖的形式進(jìn)行了介紹, 硬件及軟件模塊的設(shè)計(jì)分別在第三章、第四章給以介紹。第三章硬件設(shè)計(jì)模塊WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料溫室大棚卷簾機(jī)控制系統(tǒng)硬件模塊主要由單片機(jī)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(jìn)電機(jī)仿卷簾機(jī)五大模塊組成。下面分別對(duì)五大模塊進(jìn)行分析。3.1單片機(jī)主控制模塊本模塊主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)搭建而成，主要包括復(fù)位電路與時(shí)鐘電路兩大部分，這里單片機(jī)主要進(jìn)行計(jì)算，判斷，進(jìn)制轉(zhuǎn)換等一系列工作，也是整個(gè)

6、系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，下面具體介紹一下單片機(jī)主控制模塊的各個(gè)組成。功能簡(jiǎn)介AT89S52和 AT89S51（如圖）基本是一樣的，S52 比 S51 多一個(gè)定時(shí)器，由于S52 的定時(shí)器 2 不常用，故在此我們討論 S51，它是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS-51指令系統(tǒng)及 80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT

7、89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。AT89S51具有如下特點(diǎn)： 40 個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 128WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），32 個(gè)外部雙向輸入 / 輸出（ I/O ）口，5 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中斷，2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。(圖 3-1-1 AT89S51 引腳圖 )復(fù)位電路為確保單片機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的部分，復(fù)位電路有上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種，這里采用按鍵復(fù)位。其工作

8、電路圖（ ）。時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路是單片機(jī)工作的心臟，它控制著單片機(jī)的工作節(jié)奏，單片機(jī)就是通過(guò)復(fù)雜的時(shí)序電路完成不同指令功能的。時(shí)鐘的工作電路圖如（3.1.3 ）。（ 圖 3-1-2復(fù)位電路）（ 圖 3-1-3時(shí)鐘電路）3.2GSM短信收發(fā)模塊GSM短信收發(fā)的主要功能是收發(fā)短信，當(dāng)溫度低于設(shè)定的值時(shí)自動(dòng)給管理人員發(fā)送短信，給以報(bào)警提示，同時(shí)接受管理人員回復(fù)的短信，通過(guò)單片機(jī)判斷短WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料信內(nèi)容，控制卷簾機(jī)的升降。模塊簡(jiǎn)介TC35 是 Siemens 公司推出的新一代無(wú)線通信 GSM模塊，可以快速安全可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音傳輸、短消息服務(wù) (Short Mess

9、ageService) 和傳真。模塊的工作電壓為3.35.5V ，可以工作在 900MHz和1800MHz兩個(gè)頻段，所在頻段功耗分別為2W（900M）和 1W（ 1800M）。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、以及 2.4k ，4.8k ，9.6k 的非透明模式。 此外，該模塊還具有電話簿功能、多方通話，漫游檢測(cè)功能，常用工作模式有省電模式、 IDLE、TALK等模式。通過(guò)獨(dú)特的 40 引腳的 ZIF 連接器，實(shí)現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音信號(hào)、及控制信號(hào)的雙向傳輸。通過(guò)ZIF 連接器及 50 天線連接器，可分別連接SIM卡支架和天線。引腳極其用法簡(jiǎn)介T

10、C35有 40 個(gè)引腳， 114 引腳為電源部分，其中l(wèi) 5 引腳為電源電壓輸入端 VBATT+610 引腳為電源地 GND，ll 12 引腳為充電端， 13 引腳為對(duì)外輸出電壓 ( 供外部電路使用 ) ，2429 引腳為 SIM 卡連接端； 3340 引腳為語(yǔ)音接口用來(lái)接電話手柄。 15、30、31 和 32 引腳為控制部分， 15 引腳為啟動(dòng)線 IGT(Ignition)。當(dāng) TC35通電后必須給 IGT 一個(gè)大于 100 mV的低電平，模塊才能啟動(dòng)。30 引腳為RTC BACK up；31 引腳為掉電控制； 32 引腳為 SYNC，1623 引腳為數(shù)據(jù)輸入輸WORD 完美格式下載可編輯專

11、業(yè)資料出端。啟動(dòng)電路由漏極開(kāi)路三極管控制。在這里，著重介紹下SYNC引腳，因?yàn)樵撘_可以很好的反映TC35的工作狀態(tài)。SYNC引腳可以用來(lái)輸出一個(gè)同步信號(hào)（synchronization signal），也可以在應(yīng)用時(shí)來(lái)控制一個(gè)LED燈的輸出狀態(tài)。 SYNC端通過(guò)一個(gè)三極管或門電路來(lái)控制LED。一個(gè)簡(jiǎn)單的電路接法是：SYNC端通過(guò)一電阻接到NPN三極管（如 9013）的基極，射極直接接地，集電極通過(guò)一個(gè)接限流電阻接到LED的負(fù)端， LED的正端接 VCC。LED的工作模式完全類同于同步信號(hào)，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(bào)警或單純的充電模式【2

12、】600 ms 亮 / 600ms 滅，表示未插入 SIM 卡，或者個(gè)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(jìn)行管理人員身份鑒定，或者網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)正在進(jìn)行中【3】75ms 亮 / 3s 滅，表示網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)成功（控制通道和管理人員交換信息完成），無(wú)來(lái)電【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(shí)的狀態(tài)。3.3溫度顯示模塊本模塊主要通過(guò)DS18B20溫度傳感器采集室內(nèi)溫度，將實(shí)時(shí)溫度顯示在LCD液晶上，并且當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，將溫度值發(fā)送給管理人員，讓管理人員知道溫室內(nèi)溫度變化。溫度傳感器（ 1）DS18B20溫度傳感器簡(jiǎn)介WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)

13、資料DS18B20溫度傳感器是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9 12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上， 實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能； 無(wú)須外部器件； 可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電， 電壓范圍為 3.0 5.5V；零待機(jī)功耗。零待機(jī)功耗； 溫度以或位數(shù)字；管理人員可定義報(bào)警設(shè)置； 報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。（2） 溫度檢測(cè)電路

14、溫度檢測(cè)采用數(shù)字溫度計(jì)DS18B20。如圖（）（圖 3-3-1 ）字符型 LCD液晶屏（ 1）LCD簡(jiǎn)介WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式 LCD，目前常用 16*1，16*2 ，20*2 和 40*2 行等的模塊。本次設(shè)計(jì)選用的是長(zhǎng)沙太陽(yáng)人電子有限公司的 1602 字符型液晶顯示器，下面介紹其用法。一般1602 字符型液晶顯示器實(shí)物如圖3-3-2-1 ：（圖 3-3-2-1 ）引腳功能說(shuō)明1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無(wú)背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明如下：第 1 腳： VSS為地電源。第 2 腳： VDD接

15、 5V 正電源。第 3 腳： VL 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。第 4 腳： RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第 5 腳：R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 當(dāng)RS和 R/W共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址， 當(dāng) RS為低電平 R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS為高電平 R/W為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。第 6 腳：E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)， 液晶模塊執(zhí)行命令。第 7 14 腳： D0D7 為

16、 8 位雙向數(shù)據(jù)線。第 15 腳：背光源正極。WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料第 16 腳：背光源負(fù)極。（ 2） LCD 顯示電路本設(shè)計(jì)液晶顯示模塊的設(shè)計(jì)如下圖（3-3-2-2 ）所示 , 該電路實(shí)現(xiàn)的功能是：通過(guò) AT89S52的 P00P07八個(gè)口輸出控制信號(hào)，控制液晶的8 位雙向數(shù)據(jù)線，通過(guò)單片機(jī)的 P2.0 、P2.1 、P2.2 向液晶模塊發(fā)送命令，控制液晶執(zhí)行各種命令，其中 P2.2 控制液晶的使能端， 當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)， 液晶模塊執(zhí)行命令，P2.1 控制液晶模塊的讀寫(xiě)，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng)P2.0和 P2.1 共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或

17、者顯示地址，當(dāng) P2.0 為低電平 P2.1 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)， 當(dāng) P2.0 為高電平 P2.1 為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù),P2.0 控制寄存器的選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。（圖 3-3-2-2 ）3.4矩陣鍵盤模塊矩陣鍵盤主要用來(lái)對(duì)最低溫度和管理人員手機(jī)號(hào)碼的設(shè)置，可以隨時(shí)改變數(shù)WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料值，更符合實(shí)際生產(chǎn)的要求。4×4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。在行線和列線的每一個(gè)交叉點(diǎn)上，設(shè)置一個(gè)按鍵。這樣鍵盤中按鍵的個(gè)數(shù)是 4×4個(gè)

18、。這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能夠有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O 口的利用率。鍵盤電路設(shè)計(jì)矩陣鍵盤引腳接法及其電路圖3-4-2 ：S0S1S2S3P2.0S4S5S6S7P2.1S8S9S10S11P2.2S12S13S14S15P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7（圖 3-4-2 ）3.5步進(jìn)電機(jī)仿卷簾機(jī)模塊現(xiàn)實(shí)生活中本模塊是卷簾機(jī)控制，卷簾機(jī)主要由直流電機(jī)和減速器組成。本設(shè)計(jì)用二相四線步進(jìn)電機(jī)模擬卷簾機(jī)的升降。步進(jìn)電機(jī)的工作原理步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度( 稱為“步距WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資

19、料角” ) ，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的，同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒(méi)有積累誤差 ( 精度為 100%)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種開(kāi)環(huán)控制。現(xiàn)在比較常用的步進(jìn)電機(jī)包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（VR）、永磁式步進(jìn)電機(jī)（ PM）、混合式步進(jìn)電機(jī)（ HB）和單相式步進(jìn)電機(jī)等。步進(jìn)電機(jī)模擬卷簾機(jī)的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器模塊設(shè)計(jì)的電路如圖所示，VCC接 12V 電源， GND接地， A+、A- ，B+、 B-分別連接步進(jìn)電機(jī)的四根接線，CP+、 CP-、

20、CW+、CW分-別連接單片機(jī) P10P13口。該電路實(shí)現(xiàn)的功能是：通過(guò)AT89S51的 P10、P11、P12、P13四個(gè)口輸出四個(gè)信號(hào)，其中 P10、P12口輸出控制水平方向和垂直方向脈沖的個(gè)數(shù)，即兩個(gè)方向上的位移量； P11、P13 口控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，即正反轉(zhuǎn)?？刂七^(guò)程為：?jiǎn)纹瑱C(jī)接受鍵盤傳來(lái)的信號(hào)，通過(guò)P1的四個(gè)口輸出控制信號(hào)，通過(guò)硬件接線，發(fā)送到步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)角。當(dāng)然，其中還包括單片機(jī)的內(nèi)部振蕩電路，驅(qū)動(dòng)器匹配的電路等的設(shè)計(jì)。WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料（圖 3-5-2 ） 步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器模塊設(shè)計(jì)電路圖引腳功能說(shuō)明P10、P12（1、

21、3 腳）：接步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，傳遞脈沖個(gè)數(shù)；P11、P13（2、4 腳）：控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向；小節(jié)： 本章節(jié)對(duì)單片機(jī)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(jìn)電機(jī)仿卷簾機(jī)模塊分別進(jìn)行了介紹，里面對(duì)各模塊的重點(diǎn)，難點(diǎn)及注意點(diǎn)進(jìn)行了很仔細(xì)的分析與講解。第四章軟件設(shè)計(jì)溫室大棚卷簾機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要由GSM短信模塊程序設(shè)計(jì)，DS18B20程序設(shè)計(jì)， 1602 液晶程序設(shè)計(jì)，矩陣鍵盤程序設(shè)計(jì)及步進(jìn)電機(jī)程序組成。每一模塊都是先單獨(dú)調(diào)試，最后整體調(diào)試的。下面分別介紹一下各模塊的程序設(shè)計(jì)過(guò)程及注意點(diǎn)。4.1程序設(shè)計(jì)總流程圖WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料（圖 4-1功能流程圖）4.2GSM

22、 短信模塊程序設(shè)計(jì)GSM模塊與手機(jī)之間的通信協(xié)議是一些AT 指令集， AT 指令是以AT 作首，字符結(jié)束的字符串，AT 指令的響應(yīng)數(shù)據(jù)包在中。每個(gè)指令執(zhí)行成功與否都有相應(yīng)的返回。所以本模塊的程序設(shè)計(jì)主要以發(fā)送AT 指令為著手點(diǎn)。用 AT 命令設(shè)置 TC35的參數(shù)時(shí)，必須先要將命令寫(xiě)入串口，然后通過(guò)讀取WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料串口的應(yīng)答數(shù)據(jù)來(lái)判斷是否成功。一般AT 命令發(fā)送成功時(shí)，會(huì)返回?cái)?shù)據(jù)“OK"，表示 AT 命令執(zhí)行成功。在短消息模塊設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)于TC35的相關(guān)參數(shù)要進(jìn)行設(shè)置。具體應(yīng)用到的AT指令如下：(1) 設(shè)置發(fā)送模式短消息收發(fā)時(shí)，必須要用AT命令設(shè)置 TC35

23、的發(fā)送和接收模式。在收發(fā)短消息時(shí)，必須按照設(shè)置的模式對(duì)發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)編碼和解碼。其中，設(shè)置 PDU模式的命令為“ AT+CMGF=1回車“。(2) 設(shè)置服務(wù)中心號(hào)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(jìn)行中繼。每個(gè)消息有自己的目的地或起源地，但只與用戶和SMSC有關(guān)，因此要根據(jù)SIM 卡的營(yíng)運(yùn)商設(shè)置相應(yīng)的服務(wù)中心。如設(shè)置徐州聯(lián)通公司服務(wù)中心的命令是，“回車“。(3) 短消息發(fā)送在短消息發(fā)送時(shí)，使用以下命令將短信發(fā)出去：at cmgf1 回車at csmp17， 167，0，0 回車at cscs gsm 回車at cmgs手機(jī)號(hào)碼回車輸入短

24、信內(nèi)容 text格式（注：“” ASCII值為 26，即 1AH ）發(fā)送短信子程序如下：； =WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料；發(fā)送短信程序； =MAIN:MOVSP,#53H；設(shè)置堆棧指針MOV78H,#20H；設(shè)置要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊的首末地址MOV 77H,#00HMOV 76H,#20HMOV75H,#40HACALL TRANS；調(diào)用發(fā)送子程序SJMP$TRANS:MOV SBUF ,78H；發(fā)送地址高 8 位WAT1:JNBTI,WAT1CLR TIMOV SBUF ,77H；發(fā)送地址低 8 位WAT2:JNBTI,WAT2CLR TIMOV SBUF ,76H；發(fā)送地址高 8 位W

25、AT3:JNBTI,WAT3CLR TIMOV SBUF ,75H；發(fā)送地址低 8 位WAT4:JNBTI,WAT4CLR TIMOV IE,#90H；打開(kāi)中斷允許寄存器，采用中斷方式發(fā)送數(shù)據(jù)WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料MOV DPH,78HMOV DPL,77HMOVX A,DPTRMOV SBUF,A；發(fā)送首個(gè)數(shù)據(jù)WAIT: JNB F0,WAITRETCOM_INT: CLR TI；關(guān)發(fā)送中斷標(biāo)志位 TIINCDPTR；數(shù)據(jù)指針加 1，準(zhǔn)備發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)MOV A,DPH；判斷當(dāng)前被發(fā)送的數(shù)據(jù)地址是不是末地址CJNE A,76H,END1；不是末地址則跳轉(zhuǎn)MOV A,DPLCJN

26、E A,75H,END1SETE FO；數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，置 1 標(biāo)志位CLRES；關(guān)串行口中斷CLREA；關(guān)中斷RETI；中斷返回END1: MOVX A,DPTR；將要發(fā)送的數(shù)據(jù)送累加器，準(zhǔn)備發(fā)送MOV SBUF,A；發(fā)送數(shù)據(jù)RETI；中斷返回4.3DS18B20程序設(shè)計(jì)WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料DS18B20溫度傳感器是 DALLAS公司生產(chǎn)的單總線器件，在一根線上進(jìn)行全部的信息傳輸，因?yàn)橛布?jiǎn)單，所以軟件設(shè)計(jì)相對(duì)麻煩，對(duì)時(shí)序掌控精度要求較高。寫(xiě) 18B20 程序設(shè)計(jì)主機(jī)要生存一個(gè)寫(xiě)時(shí)間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉低到低電平然后釋放，寫(xiě)時(shí)間間隙開(kāi)始后的 15us 內(nèi)允許數(shù)據(jù)線拉倒高電平。主機(jī)

27、要生成一個(gè)寫(xiě)0 間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉低電平并保持60us，如圖所示。（圖 4-3-1 DS18B20 寫(xiě)時(shí)序圖）寫(xiě) 18b20 子程序的匯編程序如下：;=; 寫(xiě) DS18B20的子程序 ( 有具體的時(shí)序要求 );=WRITE_1820:MOVR2,#8; 一共 8 位數(shù)據(jù)CLRCWR1:CLRDQMOVR3, #6WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料DJNZR3, $RRCAMOVDQ, CMOVR3,#23DJNZR3,$SETBDQNOPDJNZR2,WR1SETBDQRET讀 18B20程序設(shè)計(jì)主機(jī)生成讀時(shí)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(jī)

28、停止I/O 口的操作，以讀取I/O 口的值，如圖所示。( 圖 4-3-2 DS18B20 讀時(shí)序圖 )WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料讀 18b20 子程序的匯編程序如下：;=;讀 DS18B20的程序;=READ_18200:MOV R4,#2;將溫度高位和低位從DS18B20中讀出MOVR1,#TEMPER_L ;低位存入 TEMPER_L(TEMPER_L);高位存入 (TEMPER_H)RE00:MOV R2,#8;數(shù)據(jù)一共有 8 位RE01:CLR CSETBDQNOPNOPCLR DQNOPNOPNOPSETBDQMOV R3,#9RE10:DJNZ R3,RE10MOVC,D

29、QMOVR3,#23WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料RE20:DJNZ R3,RE20RRCADJNZR2,RE01MOVR1,ADECR1DJNZR4,RE00RET單線總線的空閑狀態(tài)是高電平。無(wú)論任何理由需要暫停某一執(zhí)行過(guò)程時(shí)，如果還想恢復(fù)執(zhí)行的話，總線必須停留在空閑狀態(tài)。在恢復(fù)期間，如果單線總線處于非活動(dòng)（高電平）狀態(tài)，位與位間的回復(fù)時(shí)間可以無(wú)限長(zhǎng)。如果總線停留在低電平超過(guò) 480us，總線上所有的器件都將復(fù)位。執(zhí)行序列通過(guò)單線總線端口訪問(wèn)DS18B20的協(xié)議流程圖如下：（圖 4-3-2協(xié)議流程圖）4.41602液晶程序設(shè)計(jì)WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示

30、器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，圖4.4 是 1602 的內(nèi)部顯示地址。（圖 4-4 1602LCD 內(nèi)部顯示地址）例如第二行第一個(gè)字符的地址是40H，那么是否直接寫(xiě)入40H就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個(gè)字符的位置呢？這樣不行，因?yàn)閷?xiě)入顯示地址時(shí)要求最高位D7恒定為高電平 1 所以實(shí)際寫(xiě)入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。初始化的程序設(shè)計(jì)在對(duì)液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右

31、移的，無(wú)需人工干預(yù)。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。1602LCD的一般初始化（復(fù)位）過(guò)程延時(shí) 15mS寫(xiě)指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料延時(shí) 5mS寫(xiě)指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）延時(shí) 5mS寫(xiě)指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）以后每次寫(xiě)指令、讀 / 寫(xiě)數(shù)據(jù)操作均需要檢測(cè)忙信號(hào)寫(xiě)指令 38H：顯示模式設(shè)置寫(xiě)指令 08H：顯示關(guān)閉寫(xiě)指令 01H：顯示清屏寫(xiě)指令 06H：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置寫(xiě)指令 0CH：顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置液晶初始化程序：； =； 初始化； =INIT:MOVA,#38H;#38H->ALCALLWIR;調(diào)寫(xiě) IR 子程序MOVA,#0E

32、H;#0EH->A( 顯示開(kāi)，光標(biāo)開(kāi)，光標(biāo)閃爍）LCALLWIR;調(diào)寫(xiě) IR 子程序MOVA,#06H;#06H->ALCALLR;調(diào)寫(xiě) IR 子程序RET;返回寫(xiě)指令與數(shù)據(jù)的程序設(shè)計(jì)WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)是顯示溫度值，所以不要讀數(shù)據(jù)，只需寫(xiě)入指令與數(shù)據(jù)即可。下面著重介紹一下1602 寫(xiě)指令及數(shù)據(jù)的時(shí)序特點(diǎn)；如圖 4-4-2是 1602 寫(xiě)操作時(shí)序（圖 4-4-2時(shí)序圖）按照?qǐng)D時(shí)序?qū)懼噶罴皵?shù)據(jù)程序如下：； =；寫(xiě)指令； =WIR: ACALL CKLCD;調(diào)查空閑子程序CLR E;E清 0CLR RS;RS清 0CLR RW;RW清 0SETB E;E置 1

33、WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料MOV P0,A;A->P0CLRE;E清0RET;返回； =；寫(xiě)數(shù)據(jù)； =WDR: ACALL CKLCD;調(diào)查空閑子程序CLR E;E清 0SETB RS;RS置 1CLR RW;RW清 0SETB E;E置 1MOV P0,A;A->P0CLR E;E清 0RET;返回4.5矩陣鍵盤程序設(shè)計(jì)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。本模塊設(shè)計(jì)是先讀取鍵盤的狀態(tài)，然后得到按鍵的特征編碼，再而讓液晶顯示。下面介紹一下鍵盤掃描的過(guò)程。先從 P2 口的高四位輸出低電平，低四位輸出高電平，從P

34、2 口的低四位讀取鍵盤狀態(tài)。再?gòu)腜2 口的低四位輸出低電平，高四位輸出高電平，從P2 口的高四位讀取鍵盤狀態(tài)。將兩次讀取結(jié)果組合起來(lái)就可以得到當(dāng)前按鍵的特征編碼。使用上述方法我們得到16 個(gè)鍵的特征編碼。WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料舉例說(shuō)明如何得到按鍵的特征編碼：假設(shè)“ 1”鍵被按下，找其按鍵的特征編碼。從 P2 口的高四位輸出低電平，即 P2.4 P2.7 為輸出口。低四位輸出高電平，即 P2.0 P2.3 為輸入口。讀 P2 口的低四位狀態(tài)為“ 1101 ”，其值為“ 0DH”。再?gòu)?P2 口的高四位輸出高電平，即 P2.4 P2.7 為輸入口。低四位輸出低電平，即 P2.0 P2

35、.3 為輸出口，讀 P2 口的高四位狀態(tài)為“ 1110”，其值為“ E0H”。將兩次讀出的P2 口狀態(tài)值進(jìn)行邏輯或運(yùn)算就得到其按鍵的特征編碼為“EDH”。用同樣的方法可以得到其它15 個(gè)按鍵的特征編碼。； =；按鍵掃描子程序； =KEY_SCAN：;識(shí)別鍵盤有無(wú)鍵按下子程序MOV P2,#0F0H;置列線為 0，行線為 1MOV A,P2;讀 P2口ANL A,#0F0H;取出高四位MOV B,A;暫存到 BMOV P2,#0FH;置列線為 1，行線為 0MOV A,P2;讀 P1口ANL A,#0FH;取出低四位ORL A,B;高四位與低四位邏輯或運(yùn)算重新組合CJNE A,#0FFH,KEY

36、_IN1;0FFH為無(wú)按鍵按下WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料RETKEY_IN1：;識(shí)別具體按鍵值子程序MOV B,A;將按鍵的特征編碼暫存于BMOV DPTR,#KEYTABLEMOV R3,#0FFHKEY_IN2:INC R3;順序碼加 1MOV A,R3MOVC A,A+DPTR;查表CJNE A,B,KEY_IN3;比較，若相同則找到按鍵的特征編碼。MOV A,R3;找到特征編碼后，取順序碼MOV 30H,A;存入 30H單元RETKEY_IN3:CJNE A,#00H,KEY_IN2;末完，繼續(xù)查RET;00H為結(jié)束碼KEY_TABLE:DB 0EEH,0EDH,0EBH,0

37、E7H,0DEH;0,1,2,3,4,順序碼DB 0DDH,0DBH,0D7H,0BEH,0BDH;5,6,7,8,9,順序碼DB 0BBH,0B7H,07EH,07DH,07BH, 077H;A,B,C,D,E,F順序碼DB 00H;結(jié)束碼WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料4.6步進(jìn)電機(jī)程序設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)還可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。所以在軟件編寫(xiě)

38、時(shí)一定要注意步進(jìn)電機(jī)時(shí)序的變化，時(shí)序圖如圖（4-6 ）13571357135713ABCD( 圖 4-6步進(jìn)電機(jī)時(shí)序圖 )；=；步進(jìn)電機(jī)子程序；=MOTO:MOV SP,50HSTOP:MOV P1,#0FFH;步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)LOOP:JNB K1,MZZ2;是否 K1按下，是則轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)模塊JNB K2,MFZ2;是否 K2按下，是則轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)模塊JNB K3,STOP1;是否 K3按下，是則轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)WORD 完美格式下載可編輯專業(yè)資料JMP LOOP;循環(huán)STOP1: ACALL DELAY;按 K3鍵，消除抖動(dòng)JNB K3,$;K3放開(kāi)否？ACALL DELAY;放開(kāi)消除抖動(dòng)JMP STOP;步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)MZZ2