基于單片機的gsm短信收發(fā)系統(tǒng)畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向 振蕩器的輸出 [6]。 單片機的最小系統(tǒng) 單片機最小系統(tǒng)主要由復位電路 、 晶振電路 、 電源等幾部分組成。 (1)復位電路 復位電路有兩種方式：上電復位和按鈕復位 ， 我們 采 用 上電和按鍵復 位方式 。如 圖 31 所示： 10 圖 31 復位電路 (2)晶振電路 晶振電路原理圖如 32： 選取原則：電容選取 30pF，晶振為 12MHz。 如圖 32所示： 圖 32 晶 振電路 (3)電源 AT89S52 單片機的供電電源是 5V的直流電。用 USB 口實 現(xiàn)。 如圖 表 33 所示。 USB 引腳如表 33 所示。 圖 33 電源電路 11 表 31 USB引腳介紹 針腳 名稱 說明 1 VCC +5V 電壓 2 D 數(shù)據(jù)線負極 3 D+ 數(shù)據(jù)線正極 4 GND 接地 (4)EA 非 /Vpp 腳 我們沒有用外部擴展 ROM，因此 EA 非 /Vpp 為高電平，即接 +5V 電源。 LCD 顯示系統(tǒng)硬件設計 LCD1602 簡介 工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示 16x02 即 32 個字符（ 16 列 2 行） 。 注：為了表示的方便 ， 后文皆以 1 表示高電平， 0 表示低電平。 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶 ， 它是一種 專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的 點陣 型液晶模塊它有若干個 5X7 或者 5X11 等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符 。 每位之間有一個點距的間隔每行之間也有間隔起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以他不能顯示圖形 （用自定義 CGRAM，顯示效果也不好） 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2， 即可以顯示兩行，每行 16個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 目前市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780 寫的控制程序可以很方便地應用于市面上大部分的 字符型液晶。藍底白字，標準型 16X2 液晶顯示字符模塊（背光 /藍屏） 。 1602 采用標準的 16 腳接口，其中 ： 第 1 腳： VSS 為地電源 。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源 。 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度 。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 5 腳： R/W 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當 RS 和 RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地 址，當 RS 為低電平 RW 為高電平時可以讀忙信號，當 RS 為高電平 RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 6 腳： E 端為使能端，當 E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命 12 令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 第 15 腳：背光電源正極 。 第 16 腳：背光電源負極 。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A”的代碼是01000001B（ 41H），顯示時模 塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A” 。 液晶顯示電路 設計中采用 LCD1602 液晶顯示。 1602 的 4 腳與單片機的 相連 ， 5 腳接地 ， 6 腳與單片機的 相連 。 7~14 腳與單片機的 P0 口相連 。 16 號腳接地 ，2 號腳接電源， 15 號腳背光燈與電源相連。 3 號腳是對比度（亮度）調(diào)整，這里要用一個滑動變阻器來調(diào)整亮度，這里我們?nèi)‰娢黄鞔笮?10K。 LCD1602 顯示電路如 圖 34 所示： 圖 34 LCD驅(qū)動電路原理圖 時鐘系統(tǒng)電路設計 時鐘芯片選擇 我們采用具有涓細電流充電能力的低功耗實時時鐘電路 DS1302。它可以對年、月、日、時、分、秒進行計時，且具有閏年補償?shù)榷喾N功能。它采用主電源和備用電源雙電源供電。它的工作電壓范圍 － ，在 ，小于 300mA。它內(nèi)部含有 31個字節(jié)的靜態(tài) RAM，可提供用戶訪問。 13 DS1302可以對年、月、日、時、分、秒進行計時，可以達到我們設計的基本要求。內(nèi)部的寄存器為我們調(diào)時，鬧鐘定時提供了寄存空間。備用用電源也實現(xiàn)了當系統(tǒng)斷電后，時鐘仍然可以保持。而且它是串行接口，與單片機通信所需要的 接口少。不像 DS12887等芯片并行通信需要很多 IO口。 DS1302 管腳及寄存器說明 (1)DS1302的引腳排列 Vcc1為后備電源， Vcc2為主電源。在主電源關閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。 DS1302由 Vcc1或 Vcc2兩者中的較大者供電。當 Vcc2大于 Vcc1＋ ，Vcc2給 DS1302供電。 當 Vcc2小于 Vcc1時， DS1302由 Vcc1供電。因此，我們 Vcc1用 3V的紐扣電池作為備用電源， Vcc2用系統(tǒng)電源作為主電源。 X1和 X2是振蕩源，外接 晶 振。 RST是復位 /片選線，通過把 RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先， RST接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當 RST為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對 DS1302進行操作。如果在傳送過程中 RST置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運行時，在 Vcc≥之前， RST必須保持低電平。只有在 SCLK為低電平時，才能將 RST置為高電平 。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )。 SCLK為時鐘輸入端。 (2)DS1302的寄存器說明 DS1302有 12個寄存器，其中有 7個寄存器與日歷、時鐘相關，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式。此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與 RAM相關的寄存器等。時鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 DS1302與 RAM相關的寄存器分為兩類：一類是單個RAM單元，共 31個，每個單元組態(tài)為一個 8位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM寄存器 ， 此方式下可一次性讀寫所有的 RAM的 31個字節(jié) ， 命令控制字為 FEH(寫 )、 FFH(讀 )。 DS1302 時鐘電路 DS1302與單片機的連接僅需 3條線：時鐘線 SCLK、數(shù)據(jù)線 I/O和復位線 RST。時鐘線 SCLK與 ，數(shù)據(jù)線 I/O與 ，復位線 RST與 。由于DS1302是靠涓細電流充電來實現(xiàn)串行輸入輸出的，因此，在 SCLK、 I/O、 RST線上要加上拉電阻，其中，它們的電流應該在 500u－ 1mA之間，若電源為 5V，則 R約為 5K，因此，我們的電阻 R=。 在單電源與電池供 電系統(tǒng)中， Vcc1提供低電源并提供低功率的備用電源。 Vcc2 14 提供高電源作為芯片供電的主電源。因此，這里 Vcc1用 3V紐扣電池， Vcc2用 5V的系統(tǒng)電源。 晶振為 X X2引腳。 DS1302時鐘電路如圖 35所示 ： 圖 35 時鐘電路 鍵盤控制系統(tǒng)電路設計 按鍵需要 3個，分別實現(xiàn)為時間調(diào)整、時間的加、時間的減三個功能。用單片機的 3個 I/O口接收控制信號， 3個按鍵的一端與地相連，另一端分別與 、 、。這時當按鍵按下就輸 入低電平。其中按下 K1set鍵后，系統(tǒng)進入調(diào)整模式，即可對年 、 月 、 日 、 時 、 分 、 秒 、 鬧鐘定時時間及響鈴間隔時間進行設定。K2up和 K3down鍵分別是可實現(xiàn)進入調(diào)整狀態(tài)后的加操作和減操作。另外，在鬧鐘響起時，按下 K2up可使鬧鐘停止，再按下 K3down則可使鬧鐘重新開始響起 。 其電路圖如 圖 36所示 ： 圖 36 鍵盤控制電路 15 報警系統(tǒng)電路設計 報警電路設計原理 ： 用一個三極管，平時導通，短接基極和發(fā)射極該管截止蜂鳴器不響，一旦斷開，三極管導通蜂鳴器鳴響。 蜂鳴器與單片機的連接 僅需 1條線，與單片機的 連。 電路圖 如圖 37所示。 圖 37 報警電路 手機傳送短信系統(tǒng)電路設計 在本次設計中采用單片機和 GSM模塊來實現(xiàn)手機短信的傳送。 GSM(Global System for Mobile munication)系統(tǒng)是目前基于時分多址技術的移動通訊體制中比較成熟、完善、應用最廣泛的一種系統(tǒng)。目前已建成的覆蓋全國的 GSM數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)，是我國公眾移動通信網(wǎng)的主要方式。基于 GSM的短信息服務，是一種信息在移動網(wǎng)絡上儲存和轉寄的過程。由于公眾 GSM網(wǎng)絡在是一 種在移動網(wǎng)絡上傳送簡短信息的無線應用全球范圍內(nèi)實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游 ， 建立上述系統(tǒng)不須再組建專用通信網(wǎng)絡 ， 所以具有實時傳輸數(shù)據(jù)功能的短信應用將得到迅速普及。 目前 ， 國內(nèi)已經(jīng)開始使用的 GSM模塊有 Fal的 A2D系列 、 Wavee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 ， 而且這些模塊的功能、用法差別不大。其中西門子的 TC35系列模塊性價比很高 ， 并且已經(jīng)有國內(nèi)的無線電設備入網(wǎng)證 [7]。所以本設計選用的是西門子 TC35系列的 TC35i。這是西門子推出的最新的 無線模塊 ， 功能上與 TC35兼容 ， 設計緊湊 ，大大縮小了用戶產(chǎn)品的體積。 TC35i與 GSM2/2+兼容、雙頻 （ GSM900/GSM1800） 、 16 RS232數(shù)據(jù)口、符合 ETSI標準 GSM0707和 GSM0705， 且易于升級為 GPRS模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體 ， 向用戶提供標準的 AT命令接口 ， 為數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸 ， 方便用戶的應用開發(fā)及設計。 TC35i 模塊 簡介 TC35i新版西門子工業(yè) GSM模塊是一個支持中文短信息的工業(yè)級 GSM模塊 ,工作在 EGSM900和 GSM1800雙頻段 ， 電源范圍為直流 ～ ， 電流消耗休眠狀態(tài)為 ，空閑狀態(tài)為 25mA，發(fā)射狀態(tài)為 300mA(平均 )， ；可傳輸語音和數(shù)據(jù)信號 , 功耗在 EGSM900(4類 )和 GSM1800(1類 )分別為 2W和 1W， 通過接口連接器和天線連接器分別連接 SIM卡讀卡器和天線。 SIM電壓為 3V/， TC35i的數(shù)據(jù)接口 (CMOS電平 )通過 AT命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù) ， 可選波特率為 300b/s～115kb/s， 自動波特率為 ～ 115kb/s。它支持 Text和 PDU格式的 SMS(Short Message Service,短消息 )， 可通過 AT命令或關斷信號實現(xiàn)重啟和故障恢復，資料如下： TC35i由供電模塊 (ASIC)、 閃存、 ZIF連接器、天線接口等 6部分組成。作為 TC35i的核心基帶處理器主要處理 GSM終端內(nèi)的語音和數(shù)據(jù)信號，并涵蓋了蜂窩射頻設備中的所有模擬和數(shù)字功能。 TC35i硬件設計： TC35i模塊有 40個引腳，通過一個 ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座 )連接器引出。這 40個引腳可以劃分為 5類，即電源、數(shù)據(jù)輸入 /輸出、SIM卡、音頻接 口和控制。 TC35i的第 1～ 5引腳是正電源輸入腳通常推薦值 ，第 6～ 10引腳是電源地。1 12為充電引腳，可以外接鋰電池， 13為對外輸出電壓 (共外電路使用 )， 14為ACCUTEMP接負溫度系數(shù)的熱敏電阻，用于鋰電池充電保護控制。 15腳是啟動腳 IGT，系統(tǒng)加電后為使 TC35i進入工作狀態(tài) ， 必須給 IGT加一個大于 100ms的低脈沖 ， 電平下降持續(xù)時間不可超過 1ms。 6～ 23為數(shù)據(jù)輸入 /輸出，分別為 DSR0、 RING0、RxD0、 TxD0、 CTS0、 RTS0、 DTR0 和 DCD0。 tc35i模 塊的數(shù)據(jù)輸入 /輸出接口實際上是一個串行異步收發(fā)器，符合 ITUT RS232接口標準。它有固定的參數(shù)： 8位數(shù)據(jù)位和 1位停止位，無校驗位，波特率在 300bps~115kbps之間可選，默認 9600。硬件握手信號用 RTS0/CTS0，軟件流量控制用 XON/XOFF， CMOS電平，支持標準的 AT命令集。其中 18腳 RxD0、 19腳