基于单片机的电压报警系统

单片机实验设计

——电压报警多种通信系统设计

一、总体设计

设计中，本小组实现了三种通信方式GSM/GPRS无线通信、蓝牙无线通信、有线方式通信。有线通信方式才用了两种通信协议：RS485总线协议、IIC总线协议。系统整体框图如图1-1 Lcd1602液 AD(PCF8591) IIC总线 晶显示 RS485总线 Lcd1602液STC89STC89 客户机 GSM 晶显示 C52C52 单片单片 机2 机1 HC06蓝牙 服务器 GPRS 上位机 图1-1 设计整体框图

功能概要：

(1) 由AD模块实时采集4路电压信息，通过IIC总线传递给单片机，单片机对4路电压信息

通过lcd1602液晶显示模块进行实时显示。

(2) 当检测到第一路电压信息超过4v时，单片机控制GSM/GPRS模分别向用户手机发送

“warning”信息，向服务器传输电压信息。

(3) HC06蓝牙模块实现单片机与上位机信息的实时对传，传送信息在液晶屏上显示。

(4) 当按下独立键盘上任意按键时，可实现单片机1与单片机2的通信。通信内容为单片机

1采集的电压信息，并通过液晶屏显示出来。

二、个人设计部分

设计人：王翰林 概要：前端采集。

通过AD采集各路电压信息，通过IIC总线传递给单片机，并通过lcd1602模块显示出来。 各模块简介：

1.AD采集模块：

开发板上AD(PCF8591)电路图

PCF8591是具有I2C总线借口的8位AD/DA转换芯片， PCF8591有4路AD输入，属逐次比较型，内含采样保持电路；1路8位DA输出，内含DAC数据寄存器

PCF8591内部可编程控制字有两个，地址选择字和转换控制字。Philips规定AD器件高四位地址为1001，低三位地址为引脚地址A0，A1，A2，由硬件电路决定（开发板上为000）。地址的最后一位为方向位R/W，1为读，0为写。

PCF8591的转换控制字存放在控制寄存器中，用于实现期间的各种功能。总线操作时为主控制器发送的第二字节。控制字各位解释如下，本设计中采用自动增量允许。

2.IIC总线

IIC总线形式如上图所示，由时钟线（SCL）和数据线（SDA）组成。控制信息如下时序图（起始、终止）

仅在SCL为低电平时，SDA允许变化。

数据传送格式，每发送一帧数据后都会回一个应答信号

对于IIC总线的操作可以概括如下

a.初始化I2C总线就是把SDA和SCL都变成高电平。

b.发送起始信号就是保持SCL为高电平，而SDA从高电平降为低电平

c.发送地址字（芯片的硬件地址）对于本次设计来说为0x90,发控制字，声明为读操作0x91 d.应答（ACK）每接受或发送一字节数据后都需要发送一位应答，来表是否收到了前面一个字节的数据。

e.发送和接受数据，调用具体函数 f.应答，并直到发完 g.发送终止信号

3.lcd1602简介

图1-3 lcd1602电路图

开发板上lcd1602的DB0-DB7接在PO总线上。通过对P0口输入的数据完成对LCD1602初始化、设置光标，清屏等操作。DDRAM地址与显示位置的对应关系如下图1-4

图1-4 DDRAM地址与显示位置的对应关系图

图1-5 主要操作及操作时序关系

4.硬件测试结果

总结

本次设计中利用了较多模块，实现多种通信方式，完成了设计初期的要求，不足之处在于受开发板限制，采用STC89C51单片机，此单片机仅有一个串口，不能很好地满足设计需求，改进方式可以采用多串口的单片机。

团队成员，进行了分工，共同完成此项目设计，在过程中收获较大。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/93gv.html