本科畢業(yè)論文一種具有g(shù)sm報(bào)警功能的電子儲(chǔ)物柜的設(shè)計(jì)

1、JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一種具有GSM報(bào)警功能的電子儲(chǔ)物柜的設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱： 電氣信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師姓名： 指導(dǎo)教師職稱： 二一三 年 六 月一種具有GSM報(bào)警功能的電子儲(chǔ)物柜的設(shè)計(jì)摘 要：本系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)為控制核心，利用4*4矩陣鍵盤檢查按鍵，當(dāng)用戶按下存包鍵時(shí)，系統(tǒng)檢測(cè)到空柜并打開，同時(shí)記錄5位隨機(jī)密碼；當(dāng)用戶按下取包鍵時(shí)，用戶輸入5位密碼，系統(tǒng)自動(dòng)驗(yàn)證并打開柜門，若連續(xù)三次輸入密碼錯(cuò)誤，則蜂鳴器報(bào)警；當(dāng)用戶按下求助鍵時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)GSM模塊向管理員 發(fā)送短信

2、，尋求幫助。此設(shè)計(jì)共有16個(gè)按鍵和6個(gè)數(shù)碼管顯示密碼，可以對(duì)4個(gè)柜子進(jìn)行控制。此論文重點(diǎn)描述了自動(dòng)存包柜的設(shè)計(jì)思想及軟硬件電路的工作原理、設(shè)計(jì)過(guò)程，并敘述了調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，并做了相應(yīng)的分析。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；GSM模塊；隨機(jī)密碼；矩陣鍵盤The Design of Electronics Cabinet Alerted Based on GSMAbstract：This system takes the STC89C52 list slice machine as to control core and makes use of 4*4 matrix keyboard check keys

3、，when the customer presses to save a pack of key， the system examines empty cabinet and open，record 5 random passwords at the same time；When the customer presses to take a pack of key，the customer inputs 5 passwords，the system automatically verifies and open a cabinet door；When the customer presses

4、to ask for help key，the system passes a GSM mold piece to send out a message to managing persons cellular phone and looks for a help.This design totally includes 16 keys and 6 piece code tube show a password，can carry on a control to 4 cupboards.When the customer three times inputs a password in a r

5、ow mistake， the buzzer reports to the police.This thesis particularly described to automatically save the design thought of a pack of cabinet and the work principle of the soft hardware electric circuit，design process，and as for problem that described to adjust to try to appear in the process，and di

6、d homologous analysis. Keywords： STC89C52；GSM；Random password；Matrix keyboard目 錄第1章 緒論.11.1 概述.11.2 GSM的發(fā)展.21.3 無(wú)線電子存包柜的組成.31.4 課題的意義及研究的內(nèi)容.4第2章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì).52.1 整體電路的工作原理.52.2單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì).52.3 GSM模塊TC35i電路設(shè)計(jì).7 2.3.1 GSM模塊的構(gòu)成.72.3.2 TC35i的工作原理.92.3.3 TC35i與單片機(jī)的連接.102.4 矩陣鍵盤電路設(shè)計(jì).112.5 6位數(shù)碼管電路設(shè)計(jì).122.6 LE

7、D電路設(shè)計(jì).142.7 蜂鳴器電路設(shè)計(jì).16第3章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì).193.1 主程序設(shè)計(jì).193.2 GSM模塊程序設(shè)計(jì).203.2.1 AT指令介紹.213.2.2程序介紹.25 3.3 按鍵掃描及處理程序設(shè)計(jì).273.3.1 按鍵掃描.273.3.2 按鍵處理.31 3.4 6位數(shù)碼管程序設(shè)計(jì).34 3.5 LED顯示及蜂鳴器報(bào)警程序設(shè)計(jì).35第4章 系統(tǒng)軟硬件調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果.364.1 硬件調(diào)試.364.2 軟件調(diào)試.394.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果.43結(jié)束語(yǔ).44參考文獻(xiàn).45致謝.46第1章 緒 論1.1 概述早期的GSM模塊主要是供 廠使用， 廠直接購(gòu)買模塊，配上外圍的器件就是可以生產(chǎn)一部

8、 。GSM模塊解決了 設(shè)計(jì)中復(fù)雜的射頻發(fā)送和基帶處理問(wèn)題，并提供了標(biāo)準(zhǔn)的HYPERLINK :/baike.baidu /view/1296283.htm通信接口，廠商不用再?gòu)牡讓拥男酒?jí)開始進(jìn)行 的設(shè)計(jì)，縮短了設(shè)計(jì)周期。5年前，國(guó)內(nèi)的 廠家?guī)缀醵际琴?gòu)買國(guó)外的成品GSM模塊進(jìn)行二次開發(fā)生產(chǎn) 的，近幾年，隨著國(guó)內(nèi) 設(shè)計(jì)公司的逐漸成熟， 廠家才擺脫對(duì)GSM模塊的依賴，轉(zhuǎn)為直接從芯片級(jí)入手生產(chǎn) 。目前，GSM模塊依然在廣泛的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域使用，在各行各業(yè)都能看到GSM模塊應(yīng)用的產(chǎn)品。例如，在車載監(jiān)控領(lǐng)域，使用GSM模塊將車輛行駛的GPS數(shù)據(jù)傳輸回車輛管理中心；在電力、水務(wù)系統(tǒng)，通過(guò)GSM模塊實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程

9、智能抄表，可以HYPERLINK :/baike.baidu /view/647394.htm實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶的用電和用水量；在測(cè)繪行業(yè)，為很多偏僻的測(cè)繪點(diǎn)安裝了GSM模塊實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的監(jiān)控，不必再人工收集數(shù)據(jù)；在家庭，可以安裝無(wú)線HYPERLINK :/baike.baidu /view/1352949.htm報(bào)警系統(tǒng)1，一旦發(fā)生火情或盜竊行為，可以立即通知戶主和報(bào)警；在國(guó)外，很多老人小孩帶了個(gè)人HYPERLINK :/baike.baidu /view/2549867.htm跟蹤器，防止老人和小孩走失或意外發(fā)生，里面也是集成了GSM模塊。具有GSM報(bào)警功能的電子儲(chǔ)物柜是集GSM模塊，按鍵檢測(cè)模塊

10、2，顯示模塊，報(bào)警模塊為一體的自動(dòng)控制存包柜。它與我們的日常生活緊密聯(lián)系在一起，有著安全性高、可靠性高、方便快捷等特點(diǎn)，目前一些大商場(chǎng)的入口處，常有電腦控制的自動(dòng)存包柜。電腦控制的存包柜無(wú)需專職的管理人員且安全可靠，頗受顧客的信任。凡需要臨時(shí)存放物品，又要求安全保密的地方都需要這樣的一個(gè)裝置，如游泳池的更衣室、部隊(duì)軍訓(xùn)時(shí)的存包處，展覽會(huì)、車站、電影院等等，應(yīng)用非常廣泛。短信息服務(wù)作為GSM網(wǎng)絡(luò)的一種基本業(yè)務(wù)，已得到越來(lái)越多的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和系統(tǒng)開發(fā)商的重視。這里以GSM網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，可以開發(fā)出多種前景極其樂(lè)觀的各類應(yīng)用。典型的應(yīng)用有變電站、電表、水塔、水庫(kù)或環(huán)保監(jiān)測(cè)點(diǎn)等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳

11、輸和無(wú)線自動(dòng)警報(bào)；遠(yuǎn)程無(wú)線控制高壓線路斷電器、加熱系統(tǒng)、防洪攔阻系統(tǒng)或其他機(jī)電系統(tǒng)的啟動(dòng)和關(guān)閉；車隊(duì)交通管理和控制指揮系統(tǒng)；控制和監(jiān)測(cè)香煙、食品和飲料自動(dòng)售貨機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和存貨水平等。本次設(shè)計(jì)將GSM短消息功能應(yīng)用于自動(dòng)控制存包柜中。1.2 GSM的發(fā)展隨著全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的迅速普及和競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，新技術(shù)和新業(yè)務(wù)的開發(fā)和應(yīng)用就已經(jīng)提到十分重要的位置。短消息服務(wù)業(yè)務(wù)作為GSM網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)基本業(yè)務(wù)，已經(jīng)得到越來(lái)越多的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和系統(tǒng)開發(fā)商的重視，基于這種業(yè)務(wù)的各種應(yīng)用也蓬勃發(fā)展起來(lái)。短消息業(yè)務(wù)在GPS(全球定位系統(tǒng))/GSM(SMS)移動(dòng)車輛監(jiān)控定位系統(tǒng)的應(yīng)用，機(jī)房監(jiān)控、遠(yuǎn)程

12、維護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用，移動(dòng)性數(shù)據(jù)查詢證券交易和信息查詢、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的發(fā)展。GSM調(diào)制解調(diào)器的出現(xiàn)可以說(shuō)給GSM的發(fā)展又一次注入了新的活力，而單片機(jī)則在嵌入式系統(tǒng)中得到最為廣泛的應(yīng)用，本系統(tǒng)正是利用單片機(jī)對(duì)GSM調(diào)制解調(diào)器TC35模塊進(jìn)行控制并實(shí)現(xiàn)了英文短消息的收發(fā)。在GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)中，短消息業(yè)務(wù)是GSM系統(tǒng)提供給用戶的一種有別于語(yǔ)音傳輸?shù)耐ㄓ崢I(yè)務(wù)。它利用信令信道(SDCCH用戶正常時(shí)或SACCH用戶忙時(shí))傳輸，是GSM通信網(wǎng)所特有的，它不用撥號(hào)建立連接，直接把要發(fā)的信息加上目的地址發(fā)送到短消息服務(wù)中心3，由短消息服務(wù)中心再發(fā)送給最終的信宿，短消息的收發(fā)不影響

13、通話；短消息業(yè)務(wù)可以使網(wǎng)絡(luò)端知道被叫方是否已經(jīng)收到短消息，如果傳送失敗，被叫方?jīng)]有回答確切消息，網(wǎng)絡(luò)一側(cè)會(huì)保留所傳的消息，一旦網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)被叫方能被叫通時(shí)，消息能被重發(fā)以確保被叫方能收到。短消息業(yè)務(wù)主要包括點(diǎn)到點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)與小區(qū)廣播短消息業(yè)務(wù)。點(diǎn)到點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)即通過(guò)MO(MS發(fā)起短消息業(yè)務(wù))和MT (MS終止短消息業(yè)務(wù))將一條短消息從一個(gè)實(shí)體發(fā)送到指定目的地址的業(yè)務(wù)。編碼后單條短消息最大長(zhǎng)度為140個(gè)字節(jié)，可以承載160個(gè)英文字符或70個(gè)漢字。小區(qū)廣播短消息業(yè)務(wù)即通過(guò)基站(BSC)向指定區(qū)域中所有短消息用戶發(fā)送短消息的業(yè)務(wù)。編碼后每頁(yè)消息長(zhǎng)度為82個(gè)字節(jié)，最大頁(yè)數(shù)為15頁(yè)。短消息業(yè)務(wù)的優(yōu)點(diǎn)在于其無(wú)

14、需建立連接，服務(wù)費(fèi)用低，因此基于GSM模塊的應(yīng)用一般都使用短消息業(yè)務(wù)。此外，GSM模塊是繼GSM 外又一種非常重要的GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)的終端設(shè)備。它是傳統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器與GSM無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)相結(jié)合的一種數(shù)據(jù)終端設(shè)備，因此也叫無(wú)線調(diào)制解調(diào)器4。它的出現(xiàn)給GSM的發(fā)展注入了新的活力，改變了傳統(tǒng)的以話音為主的通信手段，打開了GSM網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用的大門。所以在應(yīng)用上，凡是使用調(diào)制解調(diào)器的地方大多數(shù)可以用GSM模塊代替。由于調(diào)制解調(diào)器必須通過(guò)PSTN或者其他專用通訊網(wǎng)進(jìn)行通信，因而受地域，線路等影響，在應(yīng)用上有很大的局限性。而GSM模塊則無(wú)此限制，所以基于這種模塊，以GSM網(wǎng)絡(luò)作為無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，可以

15、開發(fā)出多種前景極其樂(lè)觀的各類應(yīng)用，如：GPS/GSM (SMS)移動(dòng)車輛監(jiān)控定位系統(tǒng)；移動(dòng)POS機(jī)，移動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)；移動(dòng)性數(shù)據(jù)和Internet接入。目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開始使用的GSM模塊有Falcom的A2D系列、Wavecome的WMO2系列、西門子的TC35系列、愛立信的DM10/DM20系列、中興的ZXGM18系列等，功能上與TC35兼容，設(shè)計(jì)緊湊，大大縮小了產(chǎn)品的體積. TC35i與GSM 2/2 +兼容、雙頻(GSM900/GSMl800)、RS232數(shù)據(jù)口、符合ETSI標(biāo)準(zhǔn)GSM07. 07和GSM07. 05，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的AT命令接口5，為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息和 提供快速、可靠、安

16、全的傳輸，方便了用戶的應(yīng)用開發(fā)及設(shè)計(jì)。無(wú)線電子存包柜包括單片機(jī)控制部分，鍵盤控制部分，數(shù)碼顯示部分，執(zhí)行部分。：它是系統(tǒng)的核心部分。由 ATC89C52 單片機(jī)、時(shí)鐘、復(fù)位電路等組成。鍵盤控制部分：這是用戶對(duì)自動(dòng)存包柜進(jìn)行操作的控制面板。由4*4 鍵盤組成。通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)所有的控制功能。鍵盤功能定義如下表1-1：表1-1 鍵符說(shuō)明表鍵符功能0-9輸入隨機(jī)密碼10存包11取包12退格13取消14確認(rèn)15短信：這是用戶對(duì)自動(dòng)存包柜進(jìn)行操作后，能夠顯示 6 位隨機(jī)密碼。由數(shù)碼顯示驅(qū)動(dòng)電路和6位數(shù)碼管組成。：這是用戶按下按鍵后的執(zhí)行部件。由4個(gè)發(fā)光二極管模擬4個(gè)儲(chǔ)物柜， 發(fā)光二極管燈亮表示柜中無(wú)物，反

17、之則柜中有物；1個(gè)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警；1個(gè)GSM模塊用于無(wú)線聯(lián)系管理員。1.4 課題的意義及研究的內(nèi)容目前，很多大型超市的存包柜沒(méi)有無(wú)線功能，這是一種缺失。隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，GSM模塊必然會(huì)被引進(jìn)。GSM模塊功能強(qiáng)大，且價(jià)格低廉，它可以通過(guò)發(fā)送短信的方式與管理員聯(lián)系，及時(shí)解決客戶的問(wèn)題，甚至可以向用戶發(fā)送密碼，使用非常方便。據(jù)調(diào)查，一個(gè)GSM模塊足夠處理一個(gè)中心型超市的所有存包業(yè)務(wù)量。無(wú)線電子存包柜與傳統(tǒng)自動(dòng)存包柜相比，多了GSM無(wú)線模塊，當(dāng)用戶遇到問(wèn)題需要求助時(shí)可以及時(shí)通過(guò)短信或 與管理員聯(lián)系，方便了客戶的問(wèn)題解決，這樣避免了顧客親自去找管理員，節(jié)省了人力物力。使用這種方式，基本上沒(méi)有

18、什么污染，成本也不高，既方便了顧客，又利于環(huán)保，因此具有很好的市場(chǎng)前景。所以，本設(shè)計(jì)的主要思路是：采用ATC89C52單片機(jī)做為控制器，4*4矩陣鍵盤作為按鍵輸入，6位數(shù)碼管顯示當(dāng)前信息。當(dāng)用戶按下存包鍵時(shí)，系統(tǒng)檢測(cè)到空柜并打開，同時(shí)記錄下5位隨機(jī)密碼；當(dāng)用戶按下取包鍵時(shí)，用戶輸入5位密碼，系統(tǒng)驗(yàn)證成功打開柜門，若連續(xù)3次輸入密碼錯(cuò)誤，蜂鳴器報(bào)警；當(dāng)用戶按下短息鍵時(shí)，通過(guò)GSM模塊向管理員 發(fā)送短信，尋求幫助。這種無(wú)線電子存包柜價(jià)格低廉，操作方便，安全可靠，能夠滿足廣大顧客的需求。第2章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)2.1 整體電路的工作原理按鍵模塊儲(chǔ)物柜模塊 ATC89C52GSM模塊顯示模塊報(bào)警模塊

19、 圖2-1 系統(tǒng)框圖如圖2-1所示，系統(tǒng)可以分為5個(gè)模塊，串行通信GSM模塊，4*4矩陣鍵盤模塊，6位數(shù)碼管顯示模塊，蜂鳴器報(bào)警模塊，LED模塊。每個(gè)模塊都很重要，通過(guò)鍵盤模塊實(shí)現(xiàn)所有功能的控制，各個(gè)功能通過(guò)顯示模塊進(jìn)行識(shí)別，報(bào)警模塊可以提示用戶密碼輸入錯(cuò)誤，LED模塊模擬柜門的關(guān)閉，LED燈亮表示柜門打開或者說(shuō)明是空柜，燈滅則說(shuō)明柜門關(guān)閉或已經(jīng)存入物品，GSM模塊實(shí)現(xiàn)短信聯(lián)系管理員功能，GSM模塊功能很強(qiáng)大，是本次設(shè)計(jì)的主要研究對(duì)象。HYPERLINK :/baike.baidu /view/1012.htm單片機(jī)是一種集成HYPERLINK :/baike.baidu /view/1343

20、62.htm電路HYPERLINK :/baike.baidu /view/26651.htm芯片，是采用HYPERLINK :/baike.baidu /view/1081357.htm超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的HYPERLINK :/baike.baidu /view/14045.htm中央處理器CPUHYPERLINK :/baike.baidu /view/151093.htm隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、HYPERLINK :/baike.baidu /view/188818.htm只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和HYPERLINK :/baike.baidu /view/5978

21、55.htm中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/HYPERLINK :/baike.baidu /view/928508.htm計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、HYPERLINK :/baike.baidu /view/849406.htm脈寬調(diào)制電路、模擬多路HYPERLINK :/baike.baidu /view/110440.htm轉(zhuǎn)換器、HYPERLINK :/baike.baidu /view/990260.htmA/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的HYPERLINK :/baike.baidu /view/932916.htm微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。從上

22、世紀(jì)80年代，由當(dāng)時(shí)的4位、8位HYPERLINK :/baike.baidu /view/1012.htm單片機(jī)，發(fā)展到現(xiàn)在的32位300M的高速單片機(jī)。常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，單片機(jī)又稱HYPERLINK :/baike.baidu /view/154544.htm單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的HYPERLINK :/baike.baidu /view/26651.htm芯片，而是把一個(gè)HYPERLINK :/baike.baidu /view/4646187.htm計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。單片機(jī)由運(yùn)算器，控制器，存儲(chǔ)器，輸入輸出設(shè)備構(gòu)成，相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)（

23、最小系統(tǒng)），和計(jì)算機(jī)相比，HYPERLINK :/baike.baidu /view/1012.htm單片機(jī)缺少了外圍設(shè)備等。概括的講：一塊HYPERLINK :/baike.baidu /view/26651.htm芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用HYPERLINK :/baike.baidu /view/1012.htm單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。由于HYPERLINK :/baike.baidu /view/1012.htm單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，單片機(jī)由僅有CPU的專用H

24、YPERLINK :/baike.baidu /view/50152.htm處理器芯片發(fā)展而來(lái)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和HYPERLINK :/baike.baidu /view/2089.htmCPU集成在一個(gè)HYPERLINK :/baike.baidu /view/26651.htm芯片中，使HYPERLINK :/baike.baidu /view/1130583.htm計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。INTEL的8080是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的HYPERLINK :/baike.baidu /view/50152.htm處理器，當(dāng)時(shí)的H

25、YPERLINK :/baike.baidu /view/1012.htm單片機(jī)都是8位或4位的。其中最成功的是HYPERLINK :/baike.baidu /view/2396.htmINTEL的8051，此后在8051上發(fā)展出了HYPERLINK :/baike.baidu /view/712784.htmMCS51系列HYPERLINK :/baike.baidu /view/1012.htm單片機(jī)系統(tǒng)。因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。盡管2000年以后ARM已經(jīng)發(fā)展出了32位的HYPERLINK :/baike.baidu /view/1058.htm主頻超過(guò)300M的高端H

26、YPERLINK :/baike.baidu /view/1012.htm單片機(jī)，直到現(xiàn)在基于8051的HYPERLINK :/baike.baidu /view/1012.htm單片機(jī)還在廣泛的使用。在很多方面單片機(jī)比專用HYPERLINK :/baike.baidu /view/50152.htm處理器更適合應(yīng)用于HYPERLINK :/baike.baidu /view/6115.htm嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了廣泛的應(yīng)用。事實(shí)上HYPERLINK :/baike.baidu /view/1012.htm單片機(jī)是世界上數(shù)量最多HYPERLINK :/baike.baidu /view/50

27、152.htm處理器，隨著單片機(jī)家族的發(fā)展壯大，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。STC89C52片內(nèi)有ROM/EPROM的單片機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)具有功能部件種類全，功能強(qiáng)等特點(diǎn)。特別值得一提的是該單片機(jī)CPU中的位處理器，它實(shí)際上是一個(gè)完整的1位微計(jì)算機(jī)，這個(gè)一位微計(jì)算機(jī)有自己的CPU、位寄存器、I/O口和指令集。1位機(jī)在開關(guān)決策、邏輯電路仿真、過(guò)程控制方面非常有效；而8位機(jī)在數(shù)據(jù)采集，運(yùn)算處理方面有明顯的長(zhǎng)處。MCS-51單片機(jī)中8位機(jī)和1位機(jī)的硬件資源復(fù)合在一起，二者相輔相承，它是單片機(jī)技術(shù)上的一個(gè)突破，這也是MCS-51單片機(jī)在設(shè)計(jì)的精美之處。因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠。用8

28、9C52單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，只要將單片機(jī)接上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路即可，89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖2-7所示。由于集成度的限制，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。其應(yīng)用特點(diǎn)：(1) 有可供用戶使用的大量I/O口線。(2) 內(nèi)部存儲(chǔ)器容量有限。(3) 應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性。1、時(shí)鐘電路STC89C52雖然有內(nèi)部振蕩電路，但要形成時(shí)鐘，必須外部附加電路。STC89C52單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生方法有兩種。內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在XTAL1、XTAL2引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部的振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩。本設(shè)計(jì)采用最常用的內(nèi)部時(shí)鐘方式，即用外接晶

29、體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。振蕩晶體可在1.2MHZ到12MHZ之間選擇。電容值無(wú)嚴(yán)格要求，但電容取值對(duì)振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度有少許影響，CX1、CX2可在20pF到100pF之間取值，但在60pF-70pF時(shí)振蕩器有較高的頻率穩(wěn)定性。所以本設(shè)計(jì)中，振蕩晶體選擇12MHZ，電容選擇22pF。在設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)，晶體和電容應(yīng)盡可能靠近單片機(jī)芯片安裝，以減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。為了提高溫度穩(wěn)定性，應(yīng)采用NPO電容。2、復(fù)位電路STC89C52的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。復(fù)位引腳RST通過(guò)一個(gè)斯密特觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲，在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2，斯密

30、特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。最簡(jiǎn)單的上電自動(dòng)復(fù)位電路中上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。只要VCC的上升時(shí)間不超過(guò)1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。時(shí)鐘頻率用12MHZ時(shí)C取10uF。除了上電復(fù)位外，有時(shí)還需要按鍵手動(dòng)復(fù)位。按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中電平復(fù)位是通過(guò)RST端經(jīng)電阻與電源Vcc接通而實(shí)現(xiàn)的。本設(shè)計(jì)就是用的是上電自動(dòng)復(fù)位。如圖2-3所示：圖2-2 最小系統(tǒng)電路原理圖2.3 GSM模塊TC35i電路設(shè)計(jì)2.3.1 GSM模塊的構(gòu)成GSM模塊，是將GSM射頻芯片、

31、基帶處理芯片、存儲(chǔ)器、功放器件等集成在一塊線路板上，具有獨(dú)立的操作系統(tǒng)、GSM射頻處理、基帶處理并提供標(biāo)準(zhǔn)接口的功能模塊。因此，GSM模塊具有發(fā)送SMS短信，語(yǔ)音通話，GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)然贕SM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的所有基本功能。簡(jiǎn)單來(lái)講，GSM模塊加上鍵盤、顯示屏和電池，就是一部 。Flash天線插口40芯的ZIF連接器GSM基帶處理器GSM射頻部分電源A-SIC 圖2-3 TC35的功能框圖如圖2-4，TC35i模塊主要由GSM基帶處理器6、GSM射頻模塊、供電模塊、閃存、ZIF連接器、天線接口六部分組成。通過(guò)ZIF連接器與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電路接口，該接口讀取或發(fā)送TC35i模塊中的數(shù)據(jù)，是TC35i

32、應(yīng)用的核心。GSM基帶處理器是整個(gè)模塊的核心，它由一個(gè)C166CPU和一個(gè)DSP處理器內(nèi)核控制著模塊內(nèi)各種信號(hào)的傳輸轉(zhuǎn)換、放大等處理過(guò)程。GSM射頻部分是一個(gè)單片收發(fā)器SMARTi，它由一個(gè)外差式接收器、上變頻調(diào)制環(huán)路發(fā)送器(upconversion modulation looptransmitter)、一個(gè)射頻鎖相環(huán)路和一個(gè)全集成中頻合成器4個(gè)功能塊組成，共同完成對(duì)射頻信號(hào)的接收和發(fā)送等處理。GSM模塊電流變化非常大，空閑時(shí)電流小于315mA，而在通話期間電流最大可達(dá)213A，這就對(duì)供電電路提出了較高的要求。GSM模塊電源ASIC部分使用線性電壓調(diào)節(jié)器把外部輸入的電源電壓Vbatt+進(jìn)行穩(wěn)

33、壓處理后供GSM基帶處理器和GSM射頻部分使用，此外它還輸出一個(gè)219V/70mA的電壓供模塊外的其他電路使用。GSM射頻部分的功率放大器對(duì)電源電壓要求不高，所以直接使用外部的輸入電壓Vbatt+。Flash用來(lái)存儲(chǔ)一些用戶配置信息、 本和其他信息。TC35共有40個(gè)引腳，如圖2-5所示。通過(guò)一個(gè)ZIF (Zero In-sertion Force)連接器引出。這40個(gè)引腳可以劃分為5類，即電源、數(shù)據(jù)輸入/輸出、SIM卡、音頻接口和控制。第1-14腳為電源部分，其中1-5為電源電壓輸入端Vbatt+， 6-10為電源地GND， 11、12充電引腳，13對(duì)外輸出電壓(共外電路使用)，14為ACC

34、U-TEMP接負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻；24-29為SIM卡引腳，分別為CCIN、CCRST、CCIO、CC-CLK、CCVCC和CCGND；33-40為語(yǔ)音接口用來(lái)接 手柄；15、30、31和32腳為控制部分，15為點(diǎn)火線IGT (Ignition)，當(dāng)TC35通電后必須給IGT一個(gè)大于100ms低電平，模塊才啟動(dòng)， 30為RTCbackup，31為Power down，32為SYNC； 16-23位數(shù)據(jù)輸入/輸出分別為DSR0、RING0、RxD0、TxD0、CTS0、RTS0、DTR0和DCD0。圖2-4 TC35i引腳圖2.3.2 TC35i的工作原理電源電路分為充電電池和穩(wěn)壓電源模塊兩部

35、分：，同時(shí)產(chǎn)生MAX3238所需要的高電平；三端電源模塊LM7806將外部12V直流電源轉(zhuǎn)換為6V，連到ZIF連接器的11、12引腳，在充電模式下，為TC35i提供6V、500mA的充電電源。啟動(dòng)電路由開漏極三極管7和上電復(fù)位電路組成。模塊上電10ms后(電池電壓須大于3V)，為使之正常工作，必須在15腳加時(shí)長(zhǎng)至少為100ms的低電平信號(hào)，且該信號(hào)下降沿時(shí)間小于1ms。啟動(dòng)后，15腳的信號(hào)應(yīng)保持高電平?；鶐幚砥骷闪艘粋€(gè)與ISO 7816-3 IC Card標(biāo)準(zhǔn)兼容的SIM接口。為了適合外部的SIM接口，TC35在ZIF連接器上為SIM卡接口預(yù)留了6個(gè)引腳，所添加的CCIN引腳用來(lái)檢測(cè)SIM

36、卡支架中是否插有SIM卡。當(dāng)插入SIM卡，該引腳置為高電平時(shí)，系統(tǒng)方可進(jìn)入正常工作。數(shù)據(jù)通信電路主要完成短消息收發(fā)、與PC機(jī)通信、軟件流控制等功能。數(shù)據(jù)通信電路以Maxim公司的MAX3238芯片為核心，實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換及串口通信功能；具有低功耗、高數(shù)據(jù)速率、增強(qiáng)型ESD保護(hù)等特性。增強(qiáng)型ESD結(jié)構(gòu)為所有發(fā)送器輸出和接收器輸入提供保護(hù)，可承受15kV IEC 1000-4-2氣隙放電、8kV IEC 1000-4-2接觸放電和15kV人體放電模式。 TC35的SYNC引腳有兩種工作模式，可用AT命令A(yù)T SYNC進(jìn)行切換。一種是指示發(fā)射狀態(tài)時(shí)的功率增長(zhǎng)情況，另一種是指示TC35的工作狀態(tài)。本模塊使

37、用的是后一種功能：當(dāng)LED熄滅時(shí)，表明TC35處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)；當(dāng)LED為600ms亮/600ms熄時(shí)，表明SIM卡沒(méi)有插入或TC35正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)登錄；當(dāng)LED為75ms亮/3s熄時(shí)，表明TC35已登錄進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，處于持機(jī)狀態(tài)。tc35i模塊的數(shù)據(jù)輸入/輸出接口實(shí)際上是一個(gè)串行異步收發(fā)器，符合ITU-T RS232接口標(biāo)準(zhǔn)。它有固定的參數(shù)：8位數(shù)據(jù)位和1位停止位，無(wú)校驗(yàn)位，波特率在300bps-115kbps之間可選，默認(rèn)9600。2.3.3 TC35i與單片機(jī)的連接TC35模塊是西門子公司生產(chǎn)的GSM調(diào)制解調(diào)器，它提供RS232數(shù)據(jù)口，采用AT賀氏指令，符合ETSI標(biāo)準(zhǔn)GSM0707和GSM0

38、705，并內(nèi)置微控制器將GPS接收機(jī)和GSM模塊結(jié)合在一起，模塊和單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)40針的數(shù)據(jù)電纜相連接。TC35模塊的數(shù)據(jù)接口是CMOS電平(高電平2.65V)，因此單片機(jī)對(duì)TC35模塊的控制和通信信號(hào)要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。需要注意的是TC35模塊是作為數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE)來(lái)連接的，而不是像一般調(diào)制解調(diào)器作為數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)進(jìn)行連接。對(duì)TC35模塊控制，IGT信號(hào)非常地重要，只有正確的IGT信號(hào)才可以使TC35模塊正常地運(yùn)行。IGT的下降沿啟動(dòng)TC35，并且IGT的低電平應(yīng)該至少保持100ms，TC35然后正常工作。TC35i模塊符合TTL電平通信，可與單片機(jī)的TX，RX直接相連，TX接模塊

39、的RX，RX接模塊的TX，連接GND。TTLHYPERLINK :/baike.baidu /view/1573140.htm電平信號(hào)被利用的最多是因?yàn)橥ǔ?shù)據(jù)表示采用二進(jìn)制規(guī)定，+5V等價(jià)于邏輯“1”，0V等價(jià)于邏輯“0”，這被稱做TTL（晶體管-晶體管邏輯電平）信號(hào)系統(tǒng)，這是計(jì)算機(jī)處理器控制的設(shè)備內(nèi)部各部分之間通信的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。HYPERLINK :/baike.baidu /view/635019.htm數(shù)字電路中，由TTL電子元器件組成電路使用的電平8。電平是個(gè)電壓范圍，輸出低電平0.4V。在室溫下，輸出低電平是0.2V。最小輸入高電平和低電平：，噪聲容限是0.4V。TC35模塊輸入輸出

40、的TTL正電平邏輯不是+5V，因此必要時(shí)加端口保護(hù)?；贕SM網(wǎng)絡(luò)的短消息發(fā)送9主要通過(guò)AT指令控制：發(fā)送“AT”： AT回車短信模式的設(shè)置（文本模式）： AT+CMGF=1回車發(fā)送短信服務(wù)中心號(hào)碼：發(fā)送目的 號(hào)碼：發(fā)送短信內(nèi)容： Hello!0 x1a刪除短信 AT+CMGD=1回車2.4 矩陣鍵盤電路設(shè)計(jì)如圖2-5所示，HYPERLINK :/baike.baidu /view/10337.htm矩陣HYPERLINK :/baike.baidu /view/7402.htm鍵盤是單片機(jī)外部設(shè)備中所使用的排布類似于矩陣的鍵盤組. 圖2-5 矩陣鍵盤電路原理圖在HYPERLINK :/bai

41、ke.baidu /view/7402.htm鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成HYPERLINK :/baike.baidu /view/10337.htm矩陣形式。在HYPERLINK :/baike.baidu /view/10337.htm矩陣式HYPERLINK :/baike.baidu /view/7402.htm鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過(guò)一個(gè)按鍵加以連接。這樣，一個(gè)端口（如P1口）就可以構(gòu)成4*4=16個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于HYPERLINK :/baike.baidu /view/7402.htm鍵盤多出了一倍，而

42、且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成20鍵的HYPERLINK :/baike.baidu /view/7402.htm鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用HYPERLINK :/baike.baidu /view/10337.htm矩陣法來(lái)做鍵盤是合理的。HYPERLINK :/baike.baidu /view/10337.htm矩陣式結(jié)構(gòu)的HYPERLINK :/baike.baidu /view/7402.htm鍵盤顯然比直接法要復(fù)雜一些，識(shí)別也要復(fù)雜一些，上圖中，列線通過(guò)電阻接正電源，并將行線所接的HYPERLINK :/ba

43、ike.baidu /view/1012.htm單片機(jī)的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。這樣，當(dāng)按鍵沒(méi)有按下時(shí)，所有的輸入端都是高電平，代表無(wú)鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過(guò)讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。 矩陣式鍵盤的按鍵識(shí)別方法：確定矩陣式HYPERLINK :/baike.baidu /view/7402.htm鍵盤上HYPERLINK :/baike.baidu /view/142692.htm何鍵被按下介紹一種“行掃描法10”。行掃描法：行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識(shí)別方法，如上圖所示HYP

44、ERLINK :/baike.baidu /view/7402.htm鍵盤，介紹過(guò)程如下。1、判斷HYPERLINK :/baike.baidu /view/7402.htm鍵盤中有無(wú)鍵按下：將全部行線Y0-Y3置低電平，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示HYPERLINK :/baike.baidu /view/7402.htm鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個(gè)按鍵之中。若所有列線均為高電平，則HYPERLINK :/baike.baidu /view/7402.htm鍵盤中無(wú)鍵按下。2、判斷閉合鍵所在的位置在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵

45、的過(guò)程。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時(shí)，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測(cè)各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。確定矩陣式鍵盤上HYPERLINK :/baike.baidu /view/142692.htm何鍵被按下介紹一種“高低電平翻轉(zhuǎn)法11”。首先讓P1口高四位為1，低四位為0，。若有按鍵按下，則高四位中會(huì)有一個(gè)1翻轉(zhuǎn)為0，低四位不會(huì)變，此時(shí)即可確定被按下的鍵的行位置。然后讓P1口高四位為0，低四位為1，。若有按鍵按下，則低四位中會(huì)有一個(gè)1翻轉(zhuǎn)為0，高四位不會(huì)變，此時(shí)即可確定被按下的鍵的列位置。

46、最后將上述兩者進(jìn)行或運(yùn)算即可確定被按下的鍵的位置。在軟件編程中，鍵盤、顯示處理是很復(fù)雜的，它往往占到一個(gè)HYPERLINK :/baike.baidu /view/330120.htm應(yīng)用程序的大部分代碼，可見其重要性，但說(shuō)到，這種復(fù)雜并不來(lái)自于HYPERLINK :/baike.baidu /view/1012.htm單片機(jī)的本身，而是來(lái)自于操作者的習(xí)慣等等問(wèn)題，因此，在編寫鍵盤處理程序之前，最好先把它從邏輯上理清，然后用適當(dāng)?shù)乃惴ū硎境鰜?lái)，最后再去寫代碼，這樣，才能快速有效地寫好代碼。2.5 6位數(shù)碼管電路設(shè)計(jì)數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光HYPERLINK :/baike.baidu /view

47、/481400.htm器件，其基本單元是HYPERLINK :/baike.baidu /view/84213.htm發(fā)光二極管。數(shù)碼管也稱HYPERLINK :/baike.baidu /view/3080038.htmLED數(shù)碼管，晶美、光電、不同行業(yè)人士對(duì)數(shù)碼管的稱呼不一樣，其實(shí)都是同樣的產(chǎn)品。HYPERLINK :/baike.baidu /view/556862.htm數(shù)碼管按段數(shù)可分為HYPERLINK :/baike.baidu /view/9174572.htm七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)HYPERLINK :/baike.baidu /view/842

48、13.htm發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè)“8”可分為1位、2位、3位、4位、5位、6位、7位等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式可分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極(COM)的數(shù)碼管，共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮，當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管，共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮，當(dāng)某一字段的陽(yáng)極

49、為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。HYPERLINK :/baike.baidu /view/3080038.htmled數(shù)碼管（LED Segment Displays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的HYPERLINK :/baike.baidu /view/481400.htm器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。led數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類似于3位“+1”型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等，led數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類，了解LED的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，

50、除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖2是共陰和共陽(yáng)極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。led數(shù)碼管廣泛用于儀表，時(shí)鐘，車站，家電等場(chǎng)合。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長(zhǎng)等。下面將介紹常用LED數(shù)碼管內(nèi)部引腳圖片：數(shù)碼管要正常顯示，就要用HYPERLINK :/baike.baidu /view/1614863.htm驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的HYPERLINK :/baike.baidu /view/37407.htm數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的HYPERLINK :/baike.baid

51、u /view/131317.htm驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。HYPERLINK :/baike.baidu /view/612026.htm靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)HYPERLINK :/baike.baidu /view/1012.htm單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58=40根I/O端口來(lái)驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個(gè)呢，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件

52、電路的復(fù)雜性。數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是HYPERLINK :/baike.baidu /view/1012.htm單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃“a，b，c，d，e，f，g，dp”的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是哪個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控

53、顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為12ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的HYPERLINK :/baike.baidu /view/6334567.htm余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且HYPERLINK :/baike.baidu /view/720038.htm功耗更低。如圖2-6所示：圖2-6 6位數(shù)碼管電路原理圖2.6 LED電路設(shè)計(jì)發(fā)光HYPERLINK :/baike.baidu /view/1016.

54、htm二極管簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)ED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與HYPERLINK :/baike.baidu /view/194378.htm空穴復(fù)合時(shí)能輻射出HYPERLINK :/baike.baidu /view/68621.htm可見光，因而可以用來(lái)制成發(fā)光二極管。在電路及HYPERLINK :/baike.baidu /view/56517.htm儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。磷HYPERLINK :/baike.baidu /view/34646.htm砷化鎵二極管發(fā)紅光，HYPERLINK :/baike.baidu /view/15865

55、5.htm磷化鎵二極管發(fā)綠光，HYPERLINK :/baike.baidu /view/9636.htm碳化硅二極管發(fā)黃光。 發(fā)光二極管（英語(yǔ)：Light-Emitting Diode，簡(jiǎn)稱LED）是一種能發(fā)光的HYPERLINK :/baike.baidu /view/19928.htm半導(dǎo)體電子元件。這種HYPERLINK :/baike.baidu /view/44052.htm電子元件早在1962年出現(xiàn)，早期只能發(fā)出低光度的紅光，之后發(fā)展出其他HYPERLINK :/baike.baidu /view/766685.htm單色光的版本，時(shí)至今日能發(fā)出的光已遍及可見光、HYPERLIN

56、K :/baike.baidu /view/1813.htm紅外線及HYPERLINK :/baike.baidu /view/598.htm紫外線，光度也提高到相當(dāng)?shù)墓舛?。而用途也由初時(shí)作為HYPERLINK :/baike.baidu /view/306219.htm指示燈、顯示板等；隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，發(fā)光二極管已被廣泛的應(yīng)用于顯示器、電視機(jī)采光裝飾和照明。 LED只能往一個(gè)方向?qū)ǎㄍ姡?，叫作HYPERLINK :/baike.baidu /view/4575939.htm正向偏置（正向偏壓），當(dāng)電流流過(guò)時(shí)，電子與空穴在其內(nèi)復(fù)合而發(fā)出單色光，這叫HYPERLINK :/baike.b

57、aidu /view/466276.htm電致發(fā)光效應(yīng)，而光線的波長(zhǎng)、顏色跟其所采用的半導(dǎo)體材料種類與摻入的元素雜質(zhì)有關(guān)。具有效率高、壽命長(zhǎng)、不易破損、開關(guān)速度高、高可靠性等傳統(tǒng)光源不及的優(yōu)點(diǎn)。白光LED的發(fā)光效率，在近幾年來(lái)已經(jīng)有明顯的提升，同時(shí)，在每千流明的購(gòu)入價(jià)格上，也因?yàn)橥度胧袌?chǎng)的廠商相互競(jìng)爭(zhēng)的影響，而明顯下降。雖然越來(lái)越多人使用LED照明作辦公室、家具、裝飾、招牌甚至路燈用途，但在技術(shù)上，LED在光電轉(zhuǎn)換效率(有效照度對(duì)用電量的比值)上仍然低于新型的HYPERLINK :/baike.baidu /view/434821.htm熒光燈，是國(guó)家以后發(fā)展民用的去向！它是HYPERLINK

58、 :/baike.baidu /view/920534.htm半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成HYPERLINK :/baike.baidu /view/710222.htm光能；常簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)ED。發(fā)光HYPERLINK :/baike.baidu /view/1016.htm二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)HYPERLINK :/baike.baidu /view/49290.htmPN結(jié)組成，也具有HYPERLINK :/baike.baidu /view/2099366.htm單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二極管加上HYPERLINK :/baike.baidu /view/3118333.htm

59、正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的HYPERLINK :/baike.baidu /view/194378.htm空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的HYPERLINK :/baike.baidu /view/50720.htm半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的HYPERLINK :/baike.baidu /view/45341.htm波長(zhǎng)越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或HYPERLINK :/baike.baidu /view/1525271.ht

60、m黃光的二極管。發(fā)光二極管的HYPERLINK :/baike.baidu /view/2099379.htm反向擊穿電壓約5伏。它的正向HYPERLINK :/baike.baidu /view/1823356.htm伏安特性曲線很陡，使用時(shí)必須串聯(lián)限流HYPERLINK :/baike.baidu /view/3571.htm電阻以控制通過(guò)管子的HYPERLINK :/baike.baidu /view/10897.htm電流。發(fā)光二極管的兩根引線中較長(zhǎng)的一根為HYPERLINK :/baike.baidu /view/3149135.htm正極，應(yīng)接電源正極。有的發(fā)光二極管的兩根引線一樣