家庭智能控制系統的畢業設計說明書-資料下載頁

　　

【正文】 如果需要, 還可以設置在工作空閑時或定時自檢程序。在多機通信系統采用主從式結構中。數據通信總是由主機發起。主機處于發送狀態“ 說”時, 從機總是出于“ 聽”狀態。若主機發送的地址信息與本地從機相符, 則接收該數據, 否則,繼續“ 聽”總線上的數據。若從機需要發送數據, 則必須等到主機輪詢本地從機時, 才可提出請求。這種網絡模式下從機不會“ 偵聽”其他從機對主機的響應, 這樣就不會對其他從機產生錯誤的響應。主從式多機通信協議中, , 使所有從機的SM2 位置1, 處于只接收地址幀監聽狀態。主機向從機發送一幀地址信息, 從機接收到地址幀后, 將其與本地地址比較, 判斷是否一致。若與本地地址相符, 則清除SM2, 同時發送應答幀, 進入通信狀態。 其他與本地地址不相符的從機則保持SM2 位不變, 繼續監聽。主從機均以中斷方式進行通信, 程序流程如圖3 所示。 A 主機發送主程序 B 主機中斷接收子程序 C 從機中斷接收子程序系統初始化開 始發從機地址接受從機的應答幀允許串行中斷響應正確?開 始保護現場從機響應正確發送數據發送完畢?恢復現場禁止串行中斷開 始消除T1保護現場與地址相符?接收數據接收完畢?恢復現場置SM2=1返 回返 回返 回 圖42 多機通訊流程圖 DS18B20溫度采集程序設計DS18B20的溫度采集的程序步驟為：初始化18B20→單片機讀取溫度→計算溫度，將溫度保存在指定的寄存器位里面，等待顯示程序調用顯示，當下次調用溫度采集的程序時，再循環此步驟，其程序如附錄 所示。 GSM模塊程序設計GSM模塊的程序設計以報警為例說明此模塊的程序設計。其程序主要包括系統的初始化主程序和報警中斷子程序。在主程序中設置工作的狀態，包括系統是否布防，撤防等，中斷子程序中根據系統工作狀態及報警信息進行報警。主程序流程圖如圖44所示，中斷子程序流程圖如圖45所示。圖43 GSM模塊程序流程圖圖44 中斷子程序流程圖單片機與TC35i的軟件接口其實就是單片機通過AT指令控制手機的控制技術，首先設置TC35i模塊的工作模式：AT+cMGF=n，n=0為PDU模式；n=l為文本模式；通常設置為PDU模式，在這種模式下，能傳送或接受透明數據(用戶自定義數據)。AT+CMGR=n為讀TC35i模塊短消息數據，n為短消息號。AT+CMGL=n為列出TC35i模塊內的短消息，n=0是未讀的短消息，n=l位已讀的短消息，n=2位未發送的短消息，n=3為已發送的短消息n=4為所有短消息。AT+CMGD=n為刪除TC35i模塊的短消息，n為短消息編號。軟件編程通過向TC35i寫入不同的AT指令能完成多種功能，如網絡登陸、讀取SIM卡上電話號碼、發送SMS消息、接收SMS消息等。其程序詳見附錄21.AT指令的指令符號、常數、PDU數據等都是以ASCII編碼形式傳送：傳送透明數據必須把TC35i模塊的工作模式設置為PDU模式；單片機向TC35i模塊發送每一條指令后。必須以回車符作為該條指令的結束，例如單片機向手機發送“AT+CMGF=0”這條指令，其ASCII編碼序列為“41H、54H、2BH、42H、4DH、47H、46H、3DH、30H、0DH”，最后一個字節0DH就是回車符，表示該條指令結束，如果沒有這個回車符，手機將不識別這條指令。當TC35i模塊接收到一條完整的AT指令后，TC35i模塊并不立即執行該條指令，而是先把剛才接收到的AT指令的ASCII編碼序列全部反發送出來(含0DH)；其次發送一個回車符和一個換行符的ASCII編碼，即ODH和0AH；然后執行該指令。單片機讀取TC35i模塊的PDU數據時，原始數據應該是16進制數，但讀回的數據仍然是ASCII表示的16進制數。這樣一個字節的16進制數就變成了2個字節的ASCII碼。但是PDU數據包中的數據字節長度部分仍然是實際字符長度。而不是變成ASCII碼的字節長度，這在編程時應特別注意，否則，接收的數據就不完整。單片機接收到PDU數據包數據后，須將其恢復成16進制數據，其算法如下：設a為接收的ASCII碼，b為轉換后的16進制數。那么如果a39H，則b=a一30H；如果a39H，則b=a一30h一07H。最后把前后兩個數合并為一個字節。TC35i模塊向單片機應答PDU數據包的字節數時不包括前9個字節數據，但向單片機傳送PDU數據包時，包括這9個字節的數據。例如，如果TC35i模塊應答的PDU數據長度為50．而實際向單片機傳送的16進制數據為59字節，ASCII碼為2x59字節，所以單片機必須按2x59個字節接收PDU數據。 1602顯示程序設計在本設計中，顯示主要用于本地控制，用戶方便的了解現場的情況，便于操作現場，其主要內容包括，報警/消除的狀態顯示，電器開/關的顯示，溫濕度的顯示等。下面就溫度顯示作簡單介紹：由于1602是顯示兩行各16個字符的液晶顯示器，所以當需要顯示當前的溫度時，首先顯示不變的字符如第一行的“temperature ：”和第二行的“ 。 C”，代表顯示的溫度是以攝氏溫度方式顯示的，讓后需要將顯示的溫度寫進第二行預留的前四位，具體方法是：當溫度傳感器的溫度計算完后，溫度的十位、個位分別放在3個寄存器位里面，現在只需要將這三個位的數據分別寫入顯示器第二行的第一、二、四位即可，第三位寫小數點“.”，詳細程序見附錄 。 44鍵盤程序設計行掃描法是確認有鍵閉合后，逐行（或逐列）置低電平，并讀入列（或行）狀態，如果出現非全1狀態，那么0狀態的行、列交點就是被按下鍵。掃描法的流程圖如圖46所示，其簡單的參考程序如附錄51所示。開始 鍵盤矩陣輸出線掃描N有鍵按下？清鍵解讀標志位=0N鍵解讀標志位=0？N消抖動延時？掃描哪個口線輸出？NN輸入哪個口線有變？各對應鍵具體處理置鍵解讀標志位=1返回圖46 掃描法的流程圖5 系統典型部分仿真 仿真軟件proteusProteus 是英國Labcenter公司開發的電路分析與實物仿真軟件。它運行于Windows操作系統上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點是：（1） 實現了單片機仿真和SPICE電路仿真相結合。具有模擬電路仿真、數字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統的仿真、RS232動態仿真、I2C調試器、SPI調試器、鍵盤和LCD系統仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發生器等。（2） 支持主流單片機系統的仿真。目前支持的單片機類型有：ARM7(LPC21xx)、 8051/52系列、AVR系列、PIC10/12/16/18系列、HC11系列以及多種外圍芯片。（3） 提供軟件調試功能。在硬件仿真系統中具有全速、單步、設置斷點等調試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當前狀態，因此在該軟件仿真系統中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調試環境，如Keil C51 uVisionMPLAB等軟件。（4） 具有強大的原理圖繪制功能。總之，該軟件是一款集單片機和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強大。操作步驟：A． 打開PROTEUS 操作界面。 B．選擇“P”，從元件庫中提取需要的元器件（選中雙擊），選擇完點OK。 C．在編輯區畫電路圖,修改元件參數。 D．進行電路仿真。 E．保存文件。文件保存完后，在畫好的proteus仿真圖里面，雙擊單片機，彈出如下圖51所示的界面。圖51 程序加載界面單擊program file后面選定此HEX文件，如圖所示，點擊OK，程序就加載到單片機里面了，點擊左下角run按鈕，單片機執行編譯的程序，即可實現仿真。 仿真結果結果如圖52所示。 圖52 仿真結果圖當改變下面溫度檢測器DS18B20的數值時，1602液晶顯示器將隨之改變其檢測到的溫度值。總結與體會在這兩個多月的設計過程中我有很多收獲和體會。畢業設計是對大學四年各個學科所學知識的一種體現與總結，也是大學畢業前必不可少的一個過程。對于每一位同學來說都是相當重要的，因為我們的學習是在不斷總結和更新中進行的。或許我們將來的工作崗位就與現在所學專業習習相關，那么專業知識肯定會派上用場。通過畢業設計，我學到了許多的東西，這些東西不單單是一些知識和經驗，還有許多做人的道理。我在畢業設計期間也遇到了很多問題，有簡單的，有復雜的，甚至是莫名其妙、從來沒有遇到過的問題。針對這些問題，首先是自己獨立思考與解決，再次是通過其它手段來解決，如：查閱書刊、上網搜索。如果還不能解決的話就向同事或導師請教，往往他們對我的設計有很多幫助，因為他們是站在另外一個角度來思考問題。這樣我就較好的掌握了分析問題、解決問題的方法。我將在日后的學習工作中努力充電，改進不足之處，加強自己的工作能力。我相信通過我自身的努力，在不到一年的時間后，在我正式走進社會踏上工作崗位時，將是一個自身更完善，更符合新時代要求的合格大學畢業生。致謝 通過本次畢業設計，我不僅系統的學習了4年的基礎與專業知識，提高了思考能力與自我的動手能力，培養了自己嚴謹認真、注重實踐的科學態度，鍛煉了自己從失敗中總結教訓，積累經驗的科學心態。而且發現了在工作中自己的許多不足，認識到知識的重要性，體會出只有不斷的充實自己，不斷的挑戰自己，才能在今后的工作生活中獲得更多的收獲。四年的學習和課題研究期間，老師們給予我許多悉心指導和幫助，教給我知識和為人處世的道理。在這里非常感謝費凌老師在設計中給我的建議、支持和幫助，誠摯感謝費凌老師在我設計期間對我的引導和啟發。在整個設計的理論研究、需求分析、總體設計、詳細設計的過程中，自始至終得到了導師費凌老師的悉心指導和深切 關懷。感謝費凌老師對我設計論文不厭其煩的精心修改、費凌老師多次耐心地審閱了論文全稿，提出了許多寶貴的意見。還有一直在身邊支持我的組員和同學，在我遇見困難時，他們都盡心為我解答，如果遇到我們都不熟悉的問題，他們都和我一起動手解決，由于老師的支持和同學各方配合使我的設計能順利的完成。在此，我向他們致以最誠摯的謝意。參考文獻[1] Alberto ，and etc，Transcutaneous microvalve activation system using a coreless and Actuators A:Physical，Volume 136，Issue 1，1 May 2007，Pages 313320[2] [D].華中師大碩士論文，2006[3] 王凱明. 智能家居系統的研究[D].西安電子科大碩士學位論文，2005[4] 于昕梅,[J].電腦開發與用,2009(1):5860[5] [M].合肥工業大學出版社，[6] [M].中國電力出版社，[7] [M].電子工業出版社，[8] [M].電子工業出版社，[9] [J].電訊技術,2007(6):5355[10] 張莉敏，[J].自動化 信息,2008,(8):5153[11] STC89C51RC / RD+ 系列單片機中文指南[12] 黃惟公,[M].西安電子科技大學出版 社,2007[13] [14] 劉松,[J].電子測量術, (1):8891[15] 沈兆軍,[J].微計算機信息,2006[16] 王麗,[J].昆明理工大學 學報：理工版,2005(z1)[17] 吳偉,[J].電工技術, 2004(10)：3739[18] 常旭東，洪麗，[J].江西 科學. (2):191200[19] 牛丹,[J]. 儀器儀表與分析監測,2008(4)[20] 孟立凡,[M].國防工業出版社，[21] 彭為,[M].北京:電子工業出版社,2007[22] [M].機械工業出版社，