手機(jī)與Proteus軟件聯(lián)合探討范文

本站小編為你精心準(zhǔn)備了手機(jī)與Proteus軟件聯(lián)合探討參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫(xiě)作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1設(shè)計(jì)方案

1．1EM310模塊介紹智能電暖器短信接收功能的實(shí)現(xiàn)主要靠GSM模塊。GSM模塊是將GSM射頻芯片、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(pán)、顯示屏和電池，就是一部手機(jī)。華為EM310是一款GSM／GPRS無(wú)線模塊，它使用50－PINB2B連接器接口方式，為外圍設(shè)備提供以下應(yīng)用接口信號(hào)：UART接口、SIM卡接口、音頻接口、電源接口、USB總線接口、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示接口等［9，10］，如圖2所示。

1．2EM310模塊與SIM卡的連接電路EM310基帶處理器集成了符合ISO7816－3標(biāo)準(zhǔn)的SIM卡接口，通過(guò)PCB走線將其連接到模塊B2B連接器上，為外部SIM卡座提供SIM卡接口端子SIM－CLC、SIM－IO、SIM－VCC、SIM－GND等，EM310模塊與SIM卡的連接電路見(jiàn)圖3。EM310的串口RxD／TxD分別連接到STC89C52單片機(jī)的RxD／TxD端子。

2智能電暖器控制器軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件采用C語(yǔ)言編寫(xiě)源程序，整個(gè)程序采用模塊化結(jié)構(gòu)，各部分模塊分工明確，包括主程序、定時(shí)器T0中斷子程序、讀取溫度子程序、按鍵中斷子程序、串口中斷子程序、溫度比較子程序、字符串處理子程序等。

2．1主程序系統(tǒng)主程序流程如圖4所示。系統(tǒng)上電后先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，然后開(kāi)中斷，接著程序進(jìn)入主循環(huán)。主循環(huán)中通過(guò)判斷各標(biāo)志位，調(diào)用各模塊子程序?qū)崿F(xiàn)了溫度數(shù)據(jù)采集，液晶顯示等。

2．2串口中斷服務(wù)子程序單片機(jī)通過(guò)串口使用AT指令來(lái)控制EM310收發(fā)短信。單片機(jī)串口發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，用查詢方式發(fā)送；而串口接收數(shù)據(jù)時(shí)，采用中斷方式，節(jié)約單片機(jī)資源。即串口每接收到1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生串口中斷服務(wù)查詢，通知單片機(jī)來(lái)存放數(shù)據(jù)。串口中斷服務(wù)子程序流程如圖5所示。

2．3字符串處理子程序當(dāng)串口接收完一個(gè)字符串后，就調(diào)用字符串處理子程序來(lái)處理接收到的數(shù)據(jù)。字符串處理子程序先檢測(cè)是不是EM310接收到短信來(lái)通知單片機(jī)，若是，再判斷短信內(nèi)容是否為onXX或off，若為前者則開(kāi)機(jī)，將目標(biāo)溫度設(shè)定為XX℃；若為后者則關(guān)機(jī)。字符串處理子程序流程如圖6所示。

3智能電暖器的半實(shí)物仿真

3．1手機(jī)和proteus聯(lián)合的半實(shí)物仿真平臺(tái)要在Proteus軟件下對(duì)電暖器控制器進(jìn)行仿真，遇到了一個(gè)SIM卡的安裝及其入網(wǎng)問(wèn)題。在研究中，將手機(jī)用USB線連接到電腦時(shí)，在設(shè)備管理器下查看到手機(jī)占用COM1端口，用串口調(diào)試助手向手機(jī)發(fā)送AT指令，發(fā)現(xiàn)可以用串口調(diào)試助手控制手機(jī)收發(fā)短信，于是設(shè)計(jì)出用手機(jī)模擬EM310及SIM卡。基于手機(jī)和Proteus軟件的半實(shí)物仿真平臺(tái)為：將手機(jī)通過(guò)USB與PC機(jī)相連，其在設(shè)備管理器中顯示的端口是COM1，然后在Proteus中將與虛擬單片機(jī)相連的COMPIM元件參數(shù)設(shè)置為COM1，這樣COM1收發(fā)的數(shù)據(jù)就傳送到虛擬單片機(jī)中，實(shí)現(xiàn)手機(jī)與虛擬單片機(jī)的數(shù)據(jù)交換。單片機(jī)是虛擬的，但是模擬EM310及其SIM卡的手機(jī)和GSM網(wǎng)絡(luò)則是實(shí)物，因此我們稱(chēng)之為半實(shí)物仿真平臺(tái)。COMPIM的參數(shù)設(shè)置見(jiàn)表1，Proteus中的仿真電路如圖7所示，注意這里將功率變換電路做了簡(jiǎn)化。

3．2智能電暖器控制功能仿真搭設(shè)完硬件并設(shè)置參數(shù)，在虛擬單片機(jī)中加載入keil編譯成的．hex文件，仿真開(kāi)始。（1）當(dāng)設(shè)定溫度比實(shí)時(shí)溫度大且相差超過(guò)1℃的控制上電初始化，設(shè)定溫度被定在20℃，實(shí)時(shí)溫度是14．5℃，這些數(shù)值都可以顯示在LCD1602上，如圖8所示。此時(shí)設(shè)定溫度比實(shí)時(shí)溫度大且相差超過(guò)1℃，加熱器以最大功率輸出，即固態(tài)繼電器工作周期的占空比為100％，取暖器的工作指示燈常亮。（2）設(shè)定溫度比實(shí)時(shí)溫度大且相差小于1℃的控制修改溫度傳感器的實(shí)時(shí)溫度為19．5℃，此時(shí)設(shè)定溫度20℃，比實(shí)時(shí)溫度大且相差小于1℃，單片機(jī)調(diào)用PID處理模塊，輸出PWM波，占空比小于100％，可見(jiàn)取暖器工作指示燈有亮有滅，說(shuō)明PID調(diào)節(jié)起作用。（3）設(shè)定溫度小于實(shí)時(shí)溫度時(shí)的控制將溫度傳感器實(shí)時(shí)值改為20．5℃，此時(shí)設(shè)定溫度小于實(shí)時(shí)溫度，加熱器停止工作，取暖器工作指示燈常滅，控制效果如圖9所示。（4）待機(jī)狀態(tài)若按下按鍵1，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，LCD1602顯示滅，取暖器不工作，效果如圖10所示。（5）接受到短信開(kāi)機(jī)信號(hào)用另一部手機(jī)給連接到電腦上的手機(jī)上發(fā)送短信，短信內(nèi)容為“on22”，然后與PC機(jī)相連的手機(jī)接收到短信，可以看到LCD1602顯示器亮了，第一行顯示“SMS：15193175721”是短信發(fā)送方的號(hào)碼，第二行顯示“on22”是短信內(nèi)容，效果如圖11所示。（6）按短信設(shè)定溫度工作再按按鍵1，使LCD1602由短信顯示狀態(tài)切換至溫度顯示狀態(tài)，可以發(fā)現(xiàn)此時(shí)的設(shè)定溫度正是短信中設(shè)定的22℃，如圖12所示，說(shuō)明此時(shí)取暖器已開(kāi)始按短信設(shè)定溫度工作。若再用手機(jī)發(fā)送短信，短信內(nèi)容為“off”，則控制器又將進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，LCD1602顯示滅，取暖器不工作。通過(guò)以上6種工況的仿真，驗(yàn)證了該智能取暖器控制器的軟硬件設(shè)計(jì)正確，實(shí)現(xiàn)了短信遠(yuǎn)程控制等智能控制要求。接下來(lái)就可以制作PCB板，著手物理樣機(jī)的制作。

4結(jié)論

基于GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了一款具有手機(jī)短信遙控功能的智能電暖器控制器，基于Proteus軟件和手機(jī)聯(lián)合建立了該智能電暖器的半實(shí)物仿真模型，并且驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)方案的正確性和軟件功能的完善性。手機(jī)與Proteus軟件聯(lián)合建立半實(shí)物仿真模型的方法，對(duì)于開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)同類(lèi)智能系統(tǒng)具有很好的參考價(jià)值，對(duì)于節(jié)省開(kāi)發(fā)成本和縮短開(kāi)發(fā)周期都具有重要意義。

作者：魏祥林林振單位：蘭州理工大學(xué)電氣工程與信息工程學(xué)院蘇州蘇鑄成套裝備制造有限公司研究所