基于單片機智能家居系統(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 通信線，可以掛很多這樣的數字溫度計，十分方便。 表 22 APR9600 控制表 APR9600 操作模式表 MSEL1(24 腳 ) MSEL2(25 腳 ) /M8(9 腳 ) /CE 多為停止、復位鍵 功能（以 60 秒計） 0 1 0/1 /M /MCE 并行控制，分二段，每段最大 30秒 1 0 0/1 /M /M/M /MCE 并行控制，分四段，每段最大 15秒 1 1 1 /M1～ /MCE 并行控制，分八段，每段最大 秒 1 1 0 CE 單段 秒循環。CE 為啟動 /停止鍵 0 0 1 /M CE 串行順序控制，可 分一至任意多段 0 0 0 /M /MCE 串行選段控制，/M2 系選段快進鍵。 M8=0 時只能錄兩段。 注 RE=0（置低電平）為錄音狀態； RE=1（置高電平）為放音狀態。 注 注 /M1～ /M8 鍵在有效段控放音時，按一下鍵即開始放音一段，放音期間再按一下即停止；如按鍵不放即循環放音 注 /M1～ /M8 鍵在有效段控錄音時，按住不放為錄音，松鍵即停止。 DS18B20 數字溫度計以 9 位數字量的形式反映器件的溫度值。 DS18B20 通過一個單線接口發送或接收信息，因此在中央微處理器和 D 12 S18B20 之間僅需一條連接線（加上地線）。用于讀寫和溫度轉換的電源可以從數據線本身獲得，無需外部電源。因為每個 DS18B20 都有一個獨特的片序列號，所以多只 DS18B20 可以同時連在一根單線總線上，這樣就可以把溫度傳感器放在許多不同的地方。這一特性在HVAC 環境控制、探測建筑物、儀器或機器的溫度以及過程監測和控制等方面非 常有用。 圖 29 DS18B20 引腳結構圖 放置溫度敏感器件 DSl8B20 的測量范圍從 55 到 +125 增量值為 可在 l s(典型值 )內把溫度變換成數字。每一個 DSl8B20 包括一個唯一的 64 位長的序號 該序號值存放在 DSl8B20 內部的 ROM(只讀存貯器 )中開始 8 位是產品類型編碼 (DSl8B20 編碼均為 10H) 接著的 48是每個器件唯一的序號最后 8 位是前面 56 位的 CRC(循環冗余校驗 )碼 DSl8B20中還有用于貯存測得的溫度值的兩個 8 位存貯器 RAM 編號為 0 號和 1 號， 1 號存貯器存放溫度值的符 號 如果溫度為負，則 1 號存貯器 8 位全為 1 否則全為 0， 0 號存貯器用于存放溫度值的補碼 LSB(最低位 )的 1 表示 將存貯器中的二進制數求補再轉換成十進制數并除以 2 就得到被測溫度值 (55 到 125)DSl8B20 的引腳如圖下所示。每只 DS18B20 都可以設置成兩種供電方式 ， 即數據總線供電方式和外部供電方式 ， 采取數據總線供電方式可以節省一根導線但完成 13 溫度測量的時間較長 ， 采取外部供電方式則多用一根導線 但測量速度較快。 實時時鐘芯片 DS1302 圖 210 DS1302 引腳結構圖 DS1302 是美 國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為 ～ 。采用三線接口與CPU 進行同步通信，并可采用突發方式一次傳送多個字節的時鐘信號或 RAM 數據。 DS1302 內部有一個 318 的用于臨時性存放數據的 RAM 寄存器。 DS1302 是 DS1202 的升級產品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源 /后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。 DS1302 的引腳排列 ， 其中 VCC1 為后備電源， VCC2 為主電源。在主電源關閉的情況下，也能保持時鐘的連續運行。 DS1302 由 VCC1 或 VCC2 兩者中的較大者供電。當 VCC2 大于 VCC1＋ 時， VCC2 給 DS1302 供電。當 VCC2 小于 VCC1 時， DS1302 由 VCC1 供電。X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。 RST 是復位 /片選線，通過把 RST 輸入驅動置高電平來啟動所有的數據傳送。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供終止單字節或多字節數據的傳送手段。當 RST 為高電平時，所有的數據 傳送被初始化，允許對 DS1302 進行操作。如果在傳送過程中 RST 置為低電平，則會終止此次數據傳送， I/O 引腳變為 14 高阻態。上電運行時，在 VCC≥， RST 必須保持低電平。只有在 SCLK 為低電平時，才能將 RST 置為高電平。 I/O 為串行數據輸入輸出端 (雙向 )。 SCLK 為時鐘輸入端。 液晶顯示器 FG12864E4 和 LCD1602 （ 1） 漢字點陣液晶顯示器 FG12864E FG12864E 是一款不帶漢字字庫的液晶點陣顯示器， 通過漢字取模軟件提取漢字的點陣字模，然后利用顯示器的串口 將數據寫入到顯示器進行顯示的。該顯示器因為沒有帶漢字庫，所以成本比較低，利用單片機自帶的程序存儲空間存儲漢字字模，需要的時候調用顯示即可。該液晶顯示器具有 20 引腳，并且具有內置的 DCDC 轉換電路，無需外接負電源。控制段包括片選控制端 CS CS2，讀寫控制，是能控制，復位引腳，八位并行的數據引腳等。具有操作簡單，功耗低，易于單片機等為控制器接口等特點。 （ 2） 字符型液晶顯示器 1602 采用單 5V 供電，具有低功耗、長壽命、高可靠性的特點。內置192 個字符，其中 160 個 5*7 點陣字符， 32 個 5*10 點陣字符。 具有 64 字節的自定義 RAM 可自定義 8 個 5*8 點陣字符和 4 個 5*11 點陣字符。并且具有標準的借口特性，適配 MC51 和 M6800 系列等 MCU 的操作時序。 它內部具有 液晶顯示屏，控制器，列驅動器，和偏壓產生電路構成。控制器主要有指令寄存器，數據寄存器，標志位，地址計數器，時序發生電路組成。通過 MCU 分別向相應的寄存器寫入控制命令設置各個控制寄存器。通過 MCU 的并口將數據寫入在控制信號 EN 端高電平和下降沿的作用下模塊通過區分控制信號 RS和 R\W 的 組合形 15 式來區分數據總線上傳送的是數據還是指令，數據總顯示 LCD1602和外界 MCU 之間進行信息或者是數據交換的通道。 16 3 硬件設計 遠端模塊設計 該模塊主要功能是撥打模擬分機的號碼，利用雙音多頻信號進行遠程控制。通過 STC89C2052 擴展的矩陣鍵盤進行撥號，利用串口通信，將撥號數據 傳送給 STC89C52RC，利用 STC89C52RC 控制液晶顯示器進行撥號顯示以及各個過程的顯示。 STC89C52RC 接收到撥號數據后暫時存入號碼暫存單元，當按下撥號鍵的時候 STC89C52RC 控制 MT8888 進行撥號，并產生撥號音和振鈴信號通知模擬分機。進入到控制模式之后，STC89C52RC 接收到的鍵盤輸入數據會利用 MT8888 轉變成雙音多頻信號控制模擬分機執行相應的控制。 該部分還能夠接收本地模擬終端的振鈴信號，當接收到振鈴信號后，開始振鈴，當主人按下接聽鍵的時候，振鈴停止，電路接通，開始通話，能夠接收本地終端的報警語音提示。 其電路圖如圖 31 所示 。 圖 31 鍵盤輸入與顯示部分電路 17 本地 模擬分機部分的設計 該模塊的主要功能是接收遠端控制的控制信號，并執行相應的控制動作，預警后通知遠端模塊，并有相應的語音提示。 本地模擬 分機 通過 STC89C52RC 和 STC89C2052 共同控制外圍電路。 STC89C52RC主要管理 MT8888 收發雙音多頻信號，對受控單元的控制，對語音提示電路的控制等部分。 STC89C2052 主要完成系統的顯示功能，要顯示的數據由 STC89C52RC 通過串口進行發送。如圖 32 所示。 圖 32 DTMF 發送與接收部分電路 本地模擬 分機的 MT8888 接收部分 該部分 主要是將主控部分通過并口發過來的數據轉換成雙音多頻信號然后由雙音多頻信號輸出端 發送出去，或者 MT8888 接收到遠端發送過來的雙音多頻信號后經過一系列的轉換以二進制的形式輸出 給單片機。其電路圖如圖 33 所示 。 18 圖 33 DTMF 發送與接收部分電路 本地模擬 分機的語音 電路 單片機通過控制譯碼器 74LS138 進而控制語音芯片要播放語音的內容，通過控制 74LS138 的時能端來控制語音播放的啟停。其電路圖如圖34 所示 。 該部分通過單片機的數據總線口 向 74LS138 輸出控制代碼，經過 74LS138 譯碼后，將選中語音芯片的某一段，被選中的那段語音就會通過 LM324 放大以后用揚聲器輸出，將 74LS138 的 E E2 腳同時置為高電平，禁止其工作，這時他的輸出為高電平，此時語音芯片 APR9600