基于gtm900c的家用电器监控毕业论文(编辑修改稿)

基于gtm900c的家用电器监控毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

DC转换电路，无需外加负压（12）无需片选信号，简化软件设计（13）工作温度：0℃~+55℃，存储温度：20℃~+60℃。 从液晶显示器的结构来看，无论是笔记本电脑还是桌面系统，采用的LCD显示屏都是由不同部分组成的分层结构。 LCD由两块玻璃板构成，厚约1mm，其间由包含有液晶（LC）材料的5μm均匀间隔隔开。 因为液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管，而在液晶显示屏背面有一块背光板（或称匀光板）和反光膜，背光板是由荧光物质组成且可以发射光线，其作用主要是提供均匀的背光源。 LCD显示电路图LCD12864内部寄存器及相关功能：（1）指令寄存器IRIR是用于寄存指令码，与数据寄存器数据相对应。 当D/I=0时，在E信号下降沿的作用下，指令码写入IR。 （2）数据寄存器DRDR是用于寄存数据，与指令寄存器寄存指令相对应。 当D/I=1时，在下降沿的作用下，图形显示数据写入DR或在E信号高电平作用下由DR读到DB7DB0数据总线。 DR和DDRAM之间的数据传输是模块内部自动执行的。 （3）忙标志BFBF标志提供内部工作情况：BF=1表示模块在内部操作，此时模块不接受外部指令和数据；BF=0时，模块为准备状态，随时可接受外部指令和数据。 （4）显示控制触发器DFF此触发器是用于模块屏幕显示开和关的控制：DFF=1为开显示（DISPLAY ON），DDRAM的内容就显示在屏幕上；DFF=0为关显示（DISPLAY OFF）。 DFF的状态是由指令DISPLAY ON/OFF和RST信号控制的。 （5）XY地址计数器XY地址计数器是一个9位计数器。 高3位是X地址计数器，低6位为Y地址计数器，XY地址计数器实际上是作为DDRAM的地址指针，X地址计数器为DDRAM的页指针，Y地址计数器为DDRAM的Y地址指针。 X地址计数器是没有记数功能的，只能用指令设置。 Y地址计数器具有循环记数功能，各显示数据写入后，Y地址自动加1，Y地址指针从0到63。 （6）显示数据RAM（DDRAM）DDRAM是存储图形显示数据的：数据为1表示显示选择，数据为0表示显示非选择。 DDRAM与地址和显示位置的关系见DDRAM地址表。 （7）Z地址计数器Z地址计数器是一个6位计数器，此计数器具备循环记数功能，它是用于显示行扫描同步。 当一行扫描完成，此地址计数器自动加1，指向下一行扫描数据，RST复位后Z地址计数器为0。 Z地址计数器可以用指令DISPLAY START LINE预置。 因此，显示屏幕的起始行就由此指令控制，即DDRAM的数据从哪一行开始显示在屏幕的第一行。 此模块的DDRAM共64行，屏幕可循环滚动显示64行。 通过LCD12864，我们可以在屏幕上看到温、湿度的变化和各连接电器的工作状态（O代表ON，N代表OFF）。 LCD管脚功能表引脚号引脚名称电平引脚功能描述引脚号引脚名称电平引脚功能描述1VSS0电源地11DB4H/L三态数据线2VDD电源正12DB5H/L三态数据线3V0对比度（亮度）调节13DB6H/L三态数据线4RS(CS)H/LRS=“H”，表示DB7~DB0为显示数据；RS=“L”，表示DB7~DB0为显示指令数据14DB7H/L三态数据线5R/W(SID)H/LR/W=“H”，E=“H”,数据被读到DB7~DB0 ；R/W=“L”，E=“H→L”，DB7~DB0的数据被写到IR或DR15PSBH/LH：8位或4位并口方式 L：串口方式6E(SCLK)H/L使能信号16NC空脚7DB0H/L三态数据线17RESETH/L复位端，低电平有效8DB1H/L三态数据线18VOUTLCD驱动电压输出端9DB2H/L三态数据线19AVDD背光源正端10DB3H/L三态数据线20KVSS背光源负端 MAX232串口下载电路RS232C 标准是美国EIA（电子工业协会）与BELL公司一起研发的通信协议，它于1969 年公布。 它是最广泛使用的串行通信标准，用于包括PC机在内的多种设备中。 由于RS232C是在TTL电路出现之前研制的，所以它的电平不是+5V接地。 它使用负逻辑，其低电平“0”在+3~+15V之间；高电平“1”在15~3V之间，3~+3V间无定义，最高能承受+25V的信号电平。 这与TTL和CMOS 电平是不兼容的，不能直接和TTL电平直接相连。 而单片机的串行口电平为TTL电平，PC 机的串行口是RS232控制电平，二者电平不一致，所以在串行通信时必须进行电平转换，加上适当的接口电路，否则将会烧毁TTL电路。 本文采用MAX232设计电平转换电路。 MAX232是最常用的线路驱动器之一，它是MAXIM公司生产的低功耗、单电源双RS232发送/接收器，芯片内部含有一个电容性电压发生器，可把输入的+5V电源变换成为RS232 所需的177。 10V 电压，所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5V 电源即可。 它主要由三部分组成：电压倍增器、RS232 接收器、RS232 发送器。 采用16引脚的双列直插式封装。 MAX232引脚图 RS232C标准总线为25根，但这个25针的串口一般用于打印机中，所以本设计使用目前较为常见的9针串口(DB9)，实际通讯距离较近时，可以用电缆线直接连接标准RS232接口。 串口引脚图电路在设计时，采用3 线制(RXD，TXD，GND)软握手方式。 即将PC机和单片机的“发送数据线(TXD)”与“接收数据线(RXD)”交叉连接，二者的地线( GND) 直接相连，其它信号线均不用，握手信号采用软件方法产生。 这样既可以实现预定的目标，又可以简化电路设计、节约成本。 引脚功能说明引脚号功能说明缩写1载波检测DCD2接收数据端RXD3发送数据端TXD4数据终端准备好DTR5信号地SG6数据准备就绪DSR7请求发送RTS8清除发送CTS9振铃指示RI。 串口下载电路 按键电路按键电路主要由12个按键组成的4X3矩阵，修改号码时，用来表示0~9和A、B键。 在总开关打开的前提下，也可以手动按某个按键来控制相应的家用电器。 按键电路与单片机的P2口相连。 按键电路SSSS10分别表示0、B、A； SSSS11分别表示4；SSSS12分别表示8。 按键1~8分别控制8个继电器动作，系统可以控制8路家用电器。 按键0也控制一个继电器，它是整个系统的总开关。 修改主人号码时，按A键显示主人号码，按B键修改号码，改好后，按A键返回；按B键为短信控制说明：发送打开电器X，如发送打开电器1，电器1将打开；关闭电器1，电器1将关闭；发送打开所有电器，电器将全部打开；关闭所有电器，电器将全部关闭；发送返回所有信息，将接收温、湿度信息及各家电的工作状态。 电源电路电源电路设计是为了防止突然停电或外部电路故障时，为系统提供备用电源接口以保证系统能正常工作。 由于执行机构的耗电电流比较大。 电源电路外部电路正常供电时，电流流经二极管DD11，它们用来防止电流倒流，为系统提供稳定工作电压；当外部电路出现故障或停电时，备用电源能使系统保持正常工作。 执行机构继电器一般都能反映一定输入变量（如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等）的感应机构（输入部分）；有的能对被控电路实现“通”，“断”控制的执行机构（输出部分）；在继电器的输入部分和输出部分之间，还有对输入量进行耦合隔离、功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构（驱动部分）。 它是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。 本设计选用SRD05VDCSLC继电器，它的线圈电压为5V，线圈电阻为7080Ω，开关容量10A，吸合电流为4346mA，释放电流1518mA，输出电压范围宽为20220V，具有开关速度快、工作频率高、使用寿命长、噪声低和动作快等优点。 SRD系列继电器类似于单刀双掷开关，具有三个触点，中间为动触点，上下各一个静触点。 工作原理是：线圈不通电时，动触点和其中一个静触点断开与另一个闭合，即为常开、常闭触点；线圈通电后，动触点就移动，使常开触点闭合，常闭触点断开，达到转换目的。 它在电路中起着安全保护、以弱控强、转换电路等作用。 由于单片机的灌电流仅为20mA，不足以驱动继电器，同时为了提高其驱动能力和抗干扰能力，系统增加了驱动电路，它是由三极管Q和电阻R组成的放大电路；二极管D构成泄放回路，用于系统断电时迅速将继电器的自感电动势迅速拉低，起到保护作用。 作为本系统的执行机构。 继电器电路上图中有9个继电器，从左到右有8个，分别用于控制8路家用电器。 最上端一个R01为执行机构的总开关，只有总开关打开，其他家用电器才能打开。 没人在家时，可以将总开关关闭，以避免无人在家时因线路故障造成的不良后果，提高家居系统安全性。 温湿度传感器AM2303数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。 它采用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。 内部含有一个电容式感湿元件和DS18B20高精度测温元件，并与一个高性能 8 位单片机相连接。 因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。 每个AM2303传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。 校准系数以程序的形式储存在单片机中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。 它含标准单总线串行接口，使系统集成变得简易快捷。 超小的体积、极低的功耗、长期的稳定性，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。 AM2303引脚引脚符号注释1VDD DC2DATA单总线 串行数据3NC空脚 悬空4GND接地，电源负极AM2303温度测量范围40~125℃，测温精度177。 ℃，℃；湿度测量范围0~100%RH，测湿精度177。 2%RH，%RH。 它采用简化的单总线方式进行通信。 单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换，控制均由单总线完成。 设备（主机或从机）通过一个漏极开路或三态端口连接至该数据线，以允许设备在不发送数据时释放总线，而让其他设备使用总线；，这样，当总线闲置时，其状态为高电平。 由于它们是主从结构，只有主机呼叫从机时，从机才能应答。 因此主机访问器件都必须严格遵循单总线序列，如果出现序列混乱，器件将不响应主机。 特点：体积小巧，超低能耗，相对温度和湿度测量，数字输出，精确校准，超长的信号传输距离，可靠且长期稳定，成本低，可以完全互换，三线制数字接口，无需额外元件。 应用范围：暖通空调、除湿器、测试及检测设备、消费品、汽车、自动控制、数据记录器、家电、湿度调节器、医疗、气象站及其他相关湿度检测控制等。 4 SMS的简介 GSM系统GSM俗称全球通，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术。 其研发的目的是让全球各地可以共同使用一个移动通信网络标准，让用户用一部手机就能行遍全球。 它能够在低服务成本、低端条件下提供较高的通信质量，是远程无线数据传输系统比较好的一种传输方式。 就其业务而言，GSM是一个能够提供多种业务的移动综合业务数字网ISDN（Integrated Service Digital Network）。 本课题主要实现对家用电器的远程监控，具有信息传输量小、对传输速度要求不高和通信要求简单可靠的特点。 使用GSM的短消息服务功能不需要考虑信道的可靠性等因素，就可以很好的满足本设计中对家电监控的功能要求。 GSM系统是目前基于时分多址技术的移动通信体制中比较成熟、完善、应用最广泛的一种系统。 它的覆盖范围广，布线成本低，是我国目前主要使用的蜂窝数字移动通信系统，也是目前唯一具有最大搜索范围和通信可靠性的无线通信网。 GSM蜂窝数字移动通信系统已遍布全国各地，目前已经覆盖全国98%以上的城市和广大农村地区。 GSM系统能提供语音功能，数据传输服务（提供给固定用户和ISDN用户的大部分业务，包括分组交换资料网所提供的服务）和短消息服务。 GSM系统主要由移动交换子系统MSS、基站子系统BSS、移动台MS三大部分组成，它具有其他通信方式所不可比拟的优越性。 其特点如下：（1）由于GSM 网络在全国范围内实现了联网和漫游，具有网络能力强、网络容量大等特点。 用户无需另外组网，在提高网络覆盖范围的同时，为用户节省了昂贵的建网费用和维护费用；（2）GSM网络对用户的数量没有限制，具有手机号码资源丰富的特点。 克服了传统专网通信系统投资成本大，维护费用高，并且网络覆盖范围和用户数量有限的缺陷；（3）使用GSM网络可以使系统的安装量大大降低，有效的缩短系统建设周期，同时，由于免去了通信系统的维护，使得系统的维护量也大为降低；（4）GSM网络没有同频干扰、保密性好、通信速率高、运行费用低，同时还具有防盗拷能力佳、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量低等特点。 短消息业务短消息业务SMS即（Short Message Service）是GSM系统中提供的一种GSM终端之间，通过服务中心进行文本信息的。