gsm智能安防控制系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文</p><p>　　題 目： GSM智能安防控制系統(tǒng) </p><p>　　學(xué) 院： 電氣與信息工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)：電子科學(xué)與技術(shù) 班級(jí)：0701學(xué)號(hào)： </p>

2、<p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　導(dǎo)師姓名： </p><p>　　完成日期： 2011年6月15日 </p><p>

3、;　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　題目： GSM 智能安防控制系統(tǒng) </p><p>　　一、基本任務(wù)及要求： </p>

4、<p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)基于GSM 技術(shù)的智能安防控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)。要求： </p><p>　　1.系統(tǒng)的信道采用無線的GSM網(wǎng)絡(luò)，主機(jī)與傳感器的傳輸上采用了以無線為主，有線為輔的方式，避免傳統(tǒng)安防信道的安全隱患（剪線）。 </p><p&

5、gt;　　2.基于GSM的中央報(bào)警系統(tǒng)確保用戶在使用上不受地域制約。 </p><p>　　3.報(bào)警信息以直觀的中文短信形式把報(bào)警地點(diǎn)、事件等詳細(xì)情況發(fā)送到用戶的手機(jī)上，用戶還可以通過手機(jī)對(duì)家里的進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。 </p><p>

6、　　4.手機(jī)儲(chǔ)存操作命令，用戶無需記住繁瑣的命令就可以對(duì)報(bào)警主機(jī)進(jìn)行控制。 </p><p>　　5.數(shù)據(jù)庫支持的報(bào)警中心管理平臺(tái)詳盡記錄用戶相關(guān)資料以及報(bào)警信息。 </p><p>　　本課題研究系統(tǒng)方案，設(shè)計(jì)電路圖、完成設(shè)計(jì)論文。 </p>

7、<p>　　二、進(jìn)度安排及完成時(shí)間： </p><p>　?。?）第一周至第三周：查閱資料、撰寫文獻(xiàn)綜述和開題報(bào)告； </p><p>　?。?）第四周至第六周：總體方案的確定；

8、 </p><p>　?。?）第七周至第九周：主電路設(shè)計(jì)與控制電路設(shè)計(jì)； </p><p>　?。?）第十周至十二周：參數(shù)計(jì)算、元器件的選擇； </p><p>　　

9、（5）第十三周至第十五周：撰寫設(shè)計(jì)說明書； </p><p>　　（6）第十六周：畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>

10、;<b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 前言1</b></p><p>　　1.1 研究背景與意義1</p><p>　　1.2 課題的確立2</p><p>　　1.3 通信方式的選擇2<

11、;/p><p>　　第2章 總體硬件設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1 總體硬件結(jié)構(gòu)框圖4</p><p>　　2.2 供電模塊設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.2.1 充電電路設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.2.2 LCD背光燈電路設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.2.3 MCU及TC35

12、i供電電路設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.3 無線報(bào)警傳感器7</p><p>　　2.4 液晶顯示模塊設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.5 紅外遙控鍵盤系統(tǒng)9</p><p>　　2.6 單片機(jī)控制模塊9</p><p>　　2.7 硬件接口電路模塊11</p><p>　　2.7.

13、1 串口電平轉(zhuǎn)換電路11</p><p>　　2.7.2 系統(tǒng)安防控制電路12</p><p>　　2.7.3 TC35i接口電路13</p><p>　　第3章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.1 系統(tǒng)總體流程圖15</p><p>　　3.2 開機(jī)及系統(tǒng)設(shè)定16</p><

14、;p>　　3.3 警情狀態(tài)判斷16</p><p>　　3.4 短信控制設(shè)定17</p><p>　　3.5 TC35i編程18</p><p>　　3.5.1 概述18</p><p>　　3.5.3 PDU數(shù)據(jù)包格式19</p><p>　　3.5.4 PDU模式的純英文短信息解碼20</p

15、><p>　　3.5.5 PDU模式的中文短信息的解碼20</p><p>　　3.5.6 基于PUD的短信發(fā)送示例21</p><p>　　3.6 軟件系統(tǒng)頂層代碼22</p><p>　　第4章 總結(jié)25</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><

16、p>　　附錄一 總電路圖27</p><p>　　附錄二 上位機(jī)界面28</p><p>　　附錄三 部分程序清單28</p><p>　　GSM智能安防控制系統(tǒng)</p><p>　　摘要：本文通過比較各種現(xiàn)代通信方式的優(yōu)缺點(diǎn)及對(duì)GSM網(wǎng)絡(luò)短消息業(yè)務(wù)的優(yōu)點(diǎn)介紹，得出了利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)的短消息業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程安防控制系統(tǒng)的種種優(yōu)

17、勢，并將這種方式應(yīng)用于本設(shè)計(jì)系統(tǒng)。GSM技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)相當(dāng)成熟的階段，采用此通信模塊與單片機(jī)互聯(lián)，由單片機(jī)作為核心控制部分，負(fù)責(zé)判斷處理由傳感器檢測到的警情，并使用標(biāo)準(zhǔn)的AT指令驅(qū)動(dòng)西門子TC35i實(shí)現(xiàn)短信的收發(fā)及語音呼叫。用戶在收到報(bào)警信息后可根據(jù)情況發(fā)送短信息給單片機(jī)，單片機(jī)會(huì)對(duì)收到的短消息進(jìn)行分析，提取其中的指令信息并執(zhí)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制。文中論述了GSM系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、主要業(yè)務(wù)，重點(diǎn)介紹了短消息業(yè)務(wù)的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)等方

18、面，并基于此建立了整個(gè)系統(tǒng)。詳細(xì)介紹了系統(tǒng)主要硬件組成部分及其作用，給出了整個(gè)系統(tǒng)軟件流程圖和部分子程序流程圖。介紹了該技術(shù)的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。而且提出了本系統(tǒng)尚需解決的一些問題。</p><p>　　關(guān)鍵字：GSM 短消息服務(wù) 單片機(jī) AT指令 TC35i</p><p>　　GSM intelligent security control system</p><

19、p>　　Abstract：This paper attempts to compare the advantages and disadvantages of various modern communication mode and the GSM network short news business, and draw the conclusion that advantages of introduced by using

20、 existing GSM network of short news business to realize the remote security control system, and various advantage will be used in the design of the way the system. GSM technology has developed into a fairly mature stage,

21、 using this communication module and the Internet by single-chip mi</p><p>　　Keywords:GSM SMS MCU AT command TC35i</p><p><b>　　第1章 前言</b></p><p>　　1.1 研究背景與意義</p>

22、<p>　　人類進(jìn)入21世紀(jì)后，手機(jī)逐漸成為日常生活中不可缺少的通信工具，不僅方便了人們的生活，還拉近了人與人之間的距離。短信息的開通使人與人之間的聯(lián)系更加方便，費(fèi)用更加低廉，大大推動(dòng)了信息通信行業(yè)的迅速發(fā)展。從模擬的AMPS網(wǎng)到數(shù)字蜂窩GSM網(wǎng)，到CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)，現(xiàn)在日本一些國家又提出了第四代移動(dòng)通信網(wǎng)（即4G）的概念，并開始開發(fā)和研制。</p><p>　　隨著科技的不斷發(fā)展，人們對(duì)財(cái)產(chǎn)安全

23、的關(guān)注越來越高，另外許多新型產(chǎn)物（比如移動(dòng)基站、電力房、微波站等）也相繼出現(xiàn)，由于其特殊性，我們不得不將這些場所建在距離人們較遠(yuǎn)的地方，但是這樣一來我們就不能及時(shí)了解他的情況，也不能很好的去管理維護(hù)。通信技術(shù)恰恰能為我們解決這些難題，我們可以利用GSM網(wǎng)絡(luò)對(duì)家及工廠進(jìn)行監(jiān)控。本文所介紹的基于GSM 網(wǎng)絡(luò)的智能安防控制系統(tǒng)采用GSM 模塊進(jìn)行短信息收發(fā)，以單片機(jī)為控制核心，進(jìn)行信息反饋和遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程報(bào)警、遠(yuǎn)程遙控等功能。GSM是一

24、個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)，各地的網(wǎng)管和電路質(zhì)量也不完全一致，因此應(yīng)重視當(dāng)?shù)谿SM情況的調(diào)研，嚴(yán)格遵照GSM07. 05、GSM07. 07 協(xié)議編程，對(duì)可能發(fā)生的意外要有應(yīng)對(duì)策略，比如合理使用數(shù)據(jù)重發(fā)機(jī)制、切換至備用信道等措施。</p><p>　　SMS(短消息業(yè)務(wù))是GSM網(wǎng)的一項(xiàng)增值服務(wù)，他通過控制信道傳輸數(shù)據(jù)，支持點(diǎn)到點(diǎn)消息業(yè)務(wù)及消息廠播業(yè)務(wù)等多種方式。通過SMS傳輸數(shù)據(jù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p>&l

25、t;p>　　信道建立時(shí)間短，數(shù)據(jù)傳輸速率快；</p><p>　　不占用話音信道，通話時(shí)不影響數(shù)據(jù)傳輸；</p><p>　　由于不占用話音通道，通信費(fèi)用低廉；</p><p>　　通過短消息廣播業(yè)務(wù)，可提供點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳送；</p><p><b>　　系統(tǒng)擴(kuò)充方便。</b></p><p&

26、gt;　　另一方面，SMS還受信息長度的限制，點(diǎn)點(diǎn)信息長度為140B，消息廣播業(yè)務(wù)信息長度為82B，這就決定了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不能太長。依托移動(dòng)通信網(wǎng)的SMS(短消息業(yè)務(wù))建設(shè)智能監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)由于發(fā)送到用戶手機(jī)或監(jiān)控中心的是警情信息，內(nèi)容較少，因此在充分利用SMS傳輸數(shù)據(jù)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上SMS傳輸信息長度也完全能滿足要求。</p><p>　　使用GSM網(wǎng)建設(shè)智能防盜報(bào)警系統(tǒng)，以其特有的防火、防潮、防化學(xué)物質(zhì)腐蝕、防剪、防

27、破壞，無需布線、工程簡單、費(fèi)用低廉、易于管理、易維護(hù)和移動(dòng)性好成為理想的智能防盜報(bào)警系統(tǒng)。</p><p><b>　　1.2 課題的確立</b></p><p>　　針對(duì)公共無線通信技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展形勢，提出了利用公用無線通信網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的課題。課題的重點(diǎn)是考察GSM網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有數(shù)據(jù)傳輸方式，傳輸過程，以及將來其技術(shù)發(fā)展和演進(jìn)，解決數(shù)據(jù)無線遠(yuǎn)傳的問題，同時(shí)增加數(shù)據(jù)傳輸方面的

28、技術(shù)儲(chǔ)備，便于進(jìn)行其它系統(tǒng)的應(yīng)用研究。本課題要求立足于現(xiàn)有GSM傳輸技術(shù)，在充分了解GSM傳輸機(jī)制、傳輸方式的基礎(chǔ)上，選擇一種技術(shù)服務(wù)作為傳輸手段，同時(shí)決定在哪一層次上進(jìn)行開發(fā)研究，并對(duì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難易程度進(jìn)行分析，最終提出一套系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的報(bào)警系統(tǒng)利用GSM無線蜂窩電話網(wǎng)短信功能完成遠(yuǎn)程報(bào)警數(shù)據(jù)傳輸及控制，系統(tǒng)可按主人設(shè)定的模式進(jìn)行布防，當(dāng)探測器探測到入侵信號(hào)并把報(bào)警信號(hào)發(fā)送給

29、主機(jī)，主機(jī)處理后向用戶預(yù)設(shè)好的手機(jī)號(hào)碼發(fā)送有報(bào)警地址及類別的短信息，另外用戶可以通過遠(yuǎn)程發(fā)送短信息對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)防、撤防等遠(yuǎn)程設(shè)置。如圖1.1，1.2所示：</p><p>　　圖1.1 短信息報(bào)警框架示意圖</p><p>　　圖1.2短信控制家用電器框架圖</p><p>　　1.3 通信方式的選擇</p><p>　　目前,在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

30、設(shè)計(jì)中,可供選擇的通信方式較多,傳統(tǒng)使用的有短波、超短波、有線電話和衛(wèi)星。近些年,隨著通信技術(shù)的發(fā)展,全球移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM以及GPRS通用無線分組業(yè)務(wù)也被用于數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中。</p><p>　　全球移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM即Global System of Mobile communication，是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的移動(dòng)電話標(biāo)準(zhǔn)。GSM較之它以前的標(biāo)準(zhǔn)最大的不同是它的信令和語音信道都是數(shù)字式的，因此GSM被看作是

31、第二代（2G）移動(dòng)電話系統(tǒng)。它的每一次通信由下位機(jī)站發(fā)起，經(jīng)過基站接力傳輸?shù)竭_(dá)中心站。整個(gè)信息傳輸過程中用戶只需要解決好發(fā)送端和接收端兩個(gè)環(huán)節(jié)，中間的通信是由移動(dòng)運(yùn)營商來解決的。下表是對(duì)各種通信方式優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行的分析比較：</p><p><b>　　表1.1信道對(duì)比表</b></p><p>　　目前，全球有超過200個(gè)國家和地區(qū)的10億以上的人口正在使用GSM電話。

32、GSM移動(dòng)公網(wǎng)已經(jīng)成為社會(huì)上應(yīng)用最為廣泛的一種通信資源，基于GSM網(wǎng)絡(luò)的短信息開發(fā)應(yīng)用技術(shù)也已經(jīng)相當(dāng)成熟。</p><p>　　通過上面幾種通信方式的比較我們可以發(fā)現(xiàn)，GSM的幾個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是其他方式無可替代的。完全獨(dú)立的模塊，體積小，沒有電話線的牽制，也沒有無線電波通訊方式的距離局限性，不用架設(shè)大功率天線，不用設(shè)功率中繼站來增加主機(jī)和分機(jī)間的有效通訊距離，使它的安裝環(huán)境最靈活，適用場合更是廣闊。由于GSM全球無線

33、移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋面積廣，真正實(shí)現(xiàn)了低價(jià)優(yōu)質(zhì)的超遠(yuǎn)距離方便、靈活的智能無線控制及報(bào)警。</p><p>　　綜上所述，此次設(shè)計(jì)我將采用GSM短信息數(shù)據(jù)傳輸模式完成智能數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸及控制報(bào)警。 </p><p>　　第2章 總體硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 總體硬件結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　總體硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2.1：

34、</p><p>　　圖2.1 總體硬件結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　本次設(shè)計(jì)以單片機(jī)作為核心控制部分，利用多路不同的報(bào)警傳感器檢測不同的警情，并利用光電耦合器將傳感器采集到的信號(hào)隔離以防止干擾的入侵，警情引起單片機(jī)高低電平的轉(zhuǎn)換，進(jìn)而發(fā)送報(bào)警短信息給預(yù)先設(shè)定好的用戶手機(jī)。用戶根據(jù)不同的警情也可以發(fā)送相應(yīng)的控制短信給單片機(jī)，單片機(jī)通過解碼來控制家電做出相應(yīng)的舉動(dòng)。為了防止突然斷電影響單片機(jī)

35、功能，本次設(shè)計(jì)添加了后備電池及充電電路，使整個(gè)系統(tǒng)更加完善。</p><p>　　2.2 供電模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　在220V市電正常供應(yīng)時(shí)，由市電電源經(jīng)整流穩(wěn)壓后，提供MCU、GSM模塊及后備電池充電模塊的電源供應(yīng)，后備電池在這一階段充電，充電完成后將轉(zhuǎn)為小電流涓流充電狀態(tài)，并有充電完成提示。當(dāng)市電切斷后，系統(tǒng)立即跳轉(zhuǎn)為后備電池供電狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)電量不足時(shí)，通知MCU發(fā)短消息給用戶

36、。</p><p>　　2.2.1 充電電路設(shè)計(jì)</p><p>　　充電管理芯片選擇用的是BQ2507。BQ2057系列是美國TI公司生產(chǎn)的先進(jìn)鋰電池充電管理芯片，BQ2057系列芯片適合單節(jié)(4.1V或4.2V)或雙節(jié)(8.2V或8.4V)鋰離子(Li-Ion)和鋰聚合物(Li-Pol)電池的充電需要，同時(shí)根據(jù)不同的應(yīng)用提供了MSOP、TSSOP和SOIC的可選封裝形式，利用該芯片設(shè)計(jì)

37、的充電器外圍電路及其簡單，非常適合便攜式電子產(chǎn)品的緊湊設(shè)計(jì)需要。BQ2057可以動(dòng)態(tài)補(bǔ)償鋰電池組的內(nèi)阻以減少充電時(shí)間，帶有可選的電池溫度監(jiān)測，利用電池組溫度傳感器連續(xù)檢測電池溫度，當(dāng)電池溫度超出設(shè)定范圍時(shí)BQ2057關(guān)閉對(duì)電池充電。內(nèi)部集成的恒壓恒流器帶有高/低邊電流感測和可編程充電電流，充電狀態(tài)識(shí)別可由輸出的LED指示燈或與主控器接口實(shí)現(xiàn)，具有自動(dòng)重新充電、最小電流終止充電、低功耗睡眠等特性。BQ2507的典型應(yīng)用電路如圖2.2：&l

38、t;/p><p>　　圖2.2 BQ2057電池充電電路</p><p>　　2.2.2 LCD背光燈電路設(shè)計(jì)</p><p>　　LCD即Liquid Crystal Display液晶顯示器的簡稱。液晶是介于液體和固體狀態(tài)之間的物質(zhì)，通過給液晶施加電壓改變液晶分子排列狀態(tài)，從而控制光線通過量。由于液晶不能自行發(fā)光，改變加在液晶上的電壓只能控制光通量，所以LCD都需要

39、加背光來照明。本次設(shè)計(jì)我采用發(fā)光二極管LED來實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)，因?yàn)樗杀镜停F(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種小尺寸產(chǎn)品中，符合本次設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　如圖2.3所示，Q1為P溝道場效應(yīng)管，在市電接通時(shí)，VCC12V的+12V電壓加在柵極上，Q1深度飽和導(dǎo)通，VLIGHT為+5V,LED加反向電壓，為熄滅狀態(tài)；當(dāng)市電切斷時(shí)，VCC12V電壓為0，Q2截止，VLIGHT為0V，LED為正向電壓，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，指示當(dāng)

40、前為電池供電狀態(tài)。 </p><p>　　圖2.3 LCD背光燈供電電路</p><p>　　2.2.3 MCU及TC35i供電電路設(shè)計(jì)</p><p>　　TC35i的峰值工作電流高達(dá)2A,為了滿足其要求，我們選擇LM2576-ADJ開關(guān)電源芯片。LM2576系列的穩(wěn)壓器是單片集成電路，能提供降壓開關(guān)穩(wěn)壓器buck的各種功能，還有優(yōu)異的線性和負(fù)載調(diào)整能力，這些器件

41、的固定輸出電壓有3.3V，5V，12V和15V，其轉(zhuǎn)換效率、輸出電壓精度等特性均遙遙高出線性穩(wěn)壓IC。LM2576-ADJ的輸出調(diào)整和應(yīng)用電路如圖2.4所示：</p><p>　　圖2.4 LM2576-ADJ典型應(yīng)用電路</p><p>　　Uout=Vref(1+ R15／R14)+Iadj R15. </p><p>　　其中Uout為輸出電壓，單位為V；Vr

42、ef為基準(zhǔn)電壓，Vref=1.23 V；Iadj為基準(zhǔn)電流，Iadj最大值為120μA(通常在計(jì)算中忽略)。</p><p>　　實(shí)際應(yīng)用中為了確定R14和R15阻值比值的大小，通常將R14固定，調(diào)節(jié) R15，達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。因此在實(shí)際應(yīng)用中上式可為：Uout=Vref(1+ R15／R14)。MCU和GSM模塊所需工作電壓均為+5V，在R14=1.21K時(shí)，通過上式計(jì)算，得到R15=3.6K。</

43、p><p>　　2.3 無線報(bào)警傳感器</p><p>　　將外界環(huán)境中的力、聲、光、溫度、濕度等非電量轉(zhuǎn)化為電量的媒介，也可以說傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、儲(chǔ)存、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。</p><p>　　本系統(tǒng)傳感器

44、模塊由一組功能不同的傳感器構(gòu)成，用于各種異常情況監(jiān)測。</p><p>　　防盜竊使用紅外線反射型傳感器，將紅外線反射型傳感器安裝在通道的位置或門窗的兩側(cè)，當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)紅外線反射型傳感器就會(huì)檢測出來，檢測信號(hào)通過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成低電平，然后送去給單片機(jī)， 單片機(jī)對(duì)應(yīng)引腳檢測到送來低電平后就會(huì)啟動(dòng)防盜報(bào)警系統(tǒng)工作。</p><p>　　防火使用離子式煙霧傳感（SS-668），通過監(jiān)測煙霧的濃度

45、來實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防范。煙霧報(bào)警器內(nèi)部采用離子式煙霧傳感，當(dāng)一定量煙霧進(jìn)入煙霧傳感器的反應(yīng)腔，引起電路電平變化。離子式煙霧傳感器是一種技術(shù)先進(jìn)，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，為火災(zāi)預(yù)防和早期發(fā)現(xiàn)提供幫助。</p><p>　　燃?xì)鈧鞲衅魇褂媒饘傺趸锇雽?dǎo)體傳感器（或稱MOS）。MOS 也可以用來檢測毒性水平。它由一個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體的傳感器件（如氧化物SnO2)構(gòu)成。在新鮮空氣條件下，它的電導(dǎo)較小，而一旦接觸還原性氣體或者易燃易

46、爆氣體， 電導(dǎo)會(huì)增加，引發(fā)檢測電路電平跳變從而啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)工作。</p><p>　　2.4 液晶顯示模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　液晶顯示方面使用ST7920驅(qū)動(dòng)的128×64點(diǎn)陣液晶屏，可以一次性顯示8列4行共32個(gè)漢字，自帶背光和漢字字庫，可以自行調(diào)節(jié)對(duì)比度與背光亮度，使用比較方便。</p><p>　　ST7920 系列產(chǎn)品提供8 位，4 位并行接

47、口及串行接口可選，并行接口適配M6800 時(shí)序，自動(dòng)電源啟動(dòng)復(fù)位功能，內(nèi)部自建振蕩源，64×16 位字符顯示RAM（DDRAM 最多16 字符×4 行，LCD 顯示范圍16×2 行），2M 位中文字型ROM（CGROM），總共提供8192 個(gè)中文字型（16×16 點(diǎn)陣），16K 位半寬字型ROM(HCGROM)，總共提供126 個(gè)西文字型（16×8 點(diǎn)陣），64×16 位字符產(chǎn)

48、生RAM（CGRAM），15×16 位總共240 點(diǎn)的ICON RAM（ICONRAM）。</p><p>　　ST7920 系列產(chǎn)品軟件設(shè)計(jì)上采用文字與圖形混合顯示，并有畫面清除，光標(biāo)歸位，顯示開關(guān)狀態(tài)等功能。光標(biāo)可設(shè)置為顯示或隱藏，字體可閃爍顯示，還有光標(biāo)移位功能，顯示移位功能，垂直畫面旋轉(zhuǎn)功能，反白顯示功能等，方便用戶使用。</p><p>　　ST7920與MCU的接口定

49、義如表2.1所示：</p><p>　　表2.1 ST7920 LCD接口定義</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中LCD采用并行方式于MCU通訊，可調(diào)電阻R9是對(duì)比度調(diào)節(jié)電阻，原理圖如圖2.5：</p><p>　　圖2.5 12864LCD與單片機(jī)接口原理圖</p><p>　　2.5 紅外遙控鍵盤系統(tǒng)</p><p>

50、;　　紅外遙控鍵盤系統(tǒng)包括發(fā)送電路和接收電路兩部分。當(dāng)有鍵按下時(shí)，電路工作，并將該按鍵的編碼信息調(diào)制到38kHz載波上，該已調(diào)波經(jīng)遙控信號(hào)輸出端由激勵(lì)級(jí)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)送出去。</p><p>　　接收電路在接收到遙控器發(fā)射的紅外信號(hào)時(shí)，光電二極管將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)送入自動(dòng)偏置限制電路，以防止強(qiáng)光的沖擊干擾和提高對(duì)弱信號(hào)的放大能力。經(jīng)前置和限幅兩級(jí)放大的遙控信號(hào)通過38kHz的帶通率波器濾除其它頻率成分的噪音干擾，

51、該帶通濾波器的中心頻率一般可以通過外接元件微調(diào)，然后再經(jīng)峰值檢波器濾出38kHz載波，檢出遙控信號(hào)的外包絡(luò)脈沖，此即為脈位調(diào)制的編碼脈沖。最后由整形電路進(jìn)行整形將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)型的編碼脈沖，以便與控制器要求的波形統(tǒng)一，此輸出即為遙控編碼脈沖。該遙控系統(tǒng)與51單片機(jī)的接口電路非常簡單，單片機(jī)控制系統(tǒng)僅需開啟一個(gè)外部中斷，與紅外遙控電路相連接即可。紅外遙控外圍電路如下圖2.6所示，</p><p>　　圖2.6 紅外遙

52、控外圍電路</p><p>　　2.6 單片機(jī)控制模塊</p><p>　　MCU我們選用國產(chǎn)的STC單片機(jī)，之所以選用它，是因?yàn)樗腥缦聝?yōu)點(diǎn)：</p><p><b>　　超強(qiáng)抗干擾: </b></p><p>　　高抗靜電(ESD保護(hù)) </p><p>　　輕松過 2KV/4KV快速脈沖干擾

53、(EFT 測試) </p><p>　　寬電壓,不怕電源抖動(dòng) </p><p>　　寬溫度范圍,-40℃~85℃ </p><p>　　I/O 口經(jīng)過特殊處理 </p><p>　　單片機(jī)內(nèi)部的電源供電系統(tǒng)經(jīng)過特殊處理 </p><p>　　單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘電路經(jīng)過特殊處理 </p><p>　

54、　單片機(jī)內(nèi)部的復(fù)位電路經(jīng)過特殊處理 </p><p>　　單片機(jī)內(nèi)部的看門狗電路經(jīng)過特殊處理 </p><p>　　三大降低單片機(jī)時(shí)鐘對(duì)外部電磁輻射的措施: </p><p><b>　　禁止ALE輸出 </b></p><p>　　如選 6 時(shí)鐘/機(jī)器周期,外部時(shí)鐘頻率可降一半</p><p>

55、　　單片機(jī)時(shí)鐘振蕩器增益可設(shè)為 1/2Gain </p><p><b>　　超低功耗: </b></p><p>　　掉電模式:典型功耗<0.1 μ A </p><p>　　空閑模式:典型功耗2mA </p><p>　　正常工作模式:典型功耗4mA-7mA </p><p>　　掉

56、電模式可由外部中斷喚醒,適用于電池供電系統(tǒng),如水表、氣表、便攜設(shè)備等 </p><p>　　在系統(tǒng)可編程,無需編程器,可遠(yuǎn)程升級(jí)</p><p>　　控制器選用STC89C54RD+單片機(jī)。8位STC89C54RD+單片機(jī)是STC公司生產(chǎn)的一款增強(qiáng)型51單片機(jī)，具有低功耗，存儲(chǔ)量大，運(yùn)行穩(wěn)定，價(jià)格便宜等特點(diǎn)。其支持的最高時(shí)鐘為80MHz。內(nèi)部包括16KB的Flash程序存儲(chǔ)器ROM，1KB

57、的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM，具有ISP在線編程功能，大大減少了開發(fā)復(fù)雜度，節(jié)省成本。其電路圖如下圖2.7所示：</p><p>　　圖2.7 MCU及其外圍電路</p><p>　　2.7 硬件接口電路模塊</p><p>　　本系統(tǒng)硬件接口電路主要由單片機(jī)與GSM 模塊的接口電路，串口電平轉(zhuǎn)換電路和系統(tǒng)安防電路及控制電路。</p><p>　　2.

58、7.1 串口電平轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　電平轉(zhuǎn)換電路選擇了常用的MAX232芯片，MAX232產(chǎn)品是由德州儀器公司（TI）推出的一款兼容RS232標(biāo)準(zhǔn)的芯片。該器件包含2個(gè)驅(qū)動(dòng)器、2個(gè)接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA-232-F電平。該器件符合TIA/EIA-232-F標(biāo)準(zhǔn)，每一個(gè)接收器將TIA/EIA-232-F電平轉(zhuǎn)換成5-V TTL/CMOS電平。每一個(gè)發(fā)送器將TTL/CMOS電平轉(zhuǎn)換成T

59、IA/EIA-232-F電平。圖2.8為MAX232單串口的連接圖，為方便PC機(jī)調(diào)試和單片機(jī)控制，增加了調(diào)試接口電路。如下圖所示，三個(gè)插座用于PC機(jī)，單片機(jī)，TC35i之間互相通信，當(dāng)兩個(gè)短路帽分別插在JP1的1-2和3-4管腳上時(shí)，PC的串口與單片機(jī)的串口聯(lián)接，此時(shí)可用于下載程序及測試單片機(jī)串口輸出。同理，當(dāng)短路帽接上JP2或JP3時(shí)，用于單片機(jī)跟TC35i或PC跟TC35i通信。</p><p>　　圖2.8

60、 串口電平轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　2.7.2 系統(tǒng)安防控制電路</p><p>　　系統(tǒng)安防控制電路如圖2.9、2.10，利用光電耦合器將傳感器采集到的信號(hào)隔離，可將輸入輸出通道與單片機(jī)切斷電路的聯(lián)系，有效地防止干擾的入侵。單片機(jī)通過從不同引腳接收到的不同傳感器信號(hào)同預(yù)先儲(chǔ)存在ROM中的信息對(duì)比后對(duì)警報(bào)異常情況的類型進(jìn)行判斷，然后將相應(yīng)類型的報(bào)警信號(hào)由串口傳送給GSM模塊，最后將報(bào)

61、警短信發(fā)送給客戶。</p><p>　　系統(tǒng)的家電控制電路是通過單片機(jī)由弱電控制繼電器的開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)控制強(qiáng)電的接通與斷開,J2、J3處可接不同的電器?？刂葡到y(tǒng)可以根據(jù)GSM模塊收到的不同短信息控制命令，由單片機(jī)做出相應(yīng)的譯碼，然后再由單片機(jī)控制不同家電工作或停止運(yùn)行。</p><p>　　圖2.9 光電耦合電路</p><p>　　圖2.10 家電控制電路<

62、/p><p>　　2.7.3 TC35i接口電路</p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用的GSM 模塊是Siemens公司的TC35i。TC35i 是Siemens 公司推出的新一代無線通訊模塊,可以快速安全地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音的傳輸、短信息服務(wù)（SMS） 和傳真等功能，可以工作在GSM 900 kHz 和1 800 kHz 兩個(gè)頻段，RS232 數(shù)據(jù)口符合ETSI 標(biāo)準(zhǔn)GSM0707 和GSM070

63、5 。通過獨(dú)特的40 引腳的ZIF 連接器，實(shí)現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語音信號(hào)及控制信號(hào)的雙向傳輸；通過ZIF連接器及50 Ω 天線連接器，可分別連接SIM 卡支架和天線。該模塊向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用開發(fā)及設(shè)計(jì)。TC35i模塊主要由GSM 基帶處理器、GSM 射頻模塊、供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF 連接器、天線接口六個(gè)部分組成。TC35i 構(gòu)成框圖如圖2

64、.11 所示：</p><p>　　圖2.11 TC35i構(gòu)成框圖</p><p>　　TC35i的40個(gè)引腳通過一個(gè)ZIF（Zero Insertion Force,零阻力插座）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：1～5為電源電壓輸入端VBATT+,6～10為電源地GND,11、12為充電引腳，13為對(duì)外輸出電

65、壓（供外電路使用），14為ACCUTEMP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、CCCLK、CCVCC和CCGND。33～40為語音接口，用來接電話手柄。15、30、31和32腳為控制部分：15為點(diǎn)火線IGT，當(dāng)TC35i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Powerdown，32為SYNC。16～23為數(shù)據(jù)輸入/輸出，分別為DSR0、

66、RING0、RXD0、TXD0、CTS0、RTS0、DTR0和DCD0。TC35i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-TRS232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，無校驗(yàn)位，波特率在300bps～115kbps之間可</p><p>　　本次設(shè)計(jì)使用74F244作為數(shù)據(jù)緩沖，增加了模擬通話電路，使本產(chǎn)品除具有GSM報(bào)警功能以外也可作移動(dòng)電話之功用。D2為GSM網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示燈

67、，在正常工作狀態(tài)下，它以一定頻率閃爍。J5為SIM卡插座，J6為電話聽筒插座。至此硬件電路部分設(shè)計(jì)完畢。</p><p>　　TC35i的外圍電路設(shè)計(jì)如圖2.12：</p><p>　　圖2.12 TC35i 外圍電路原理圖</p><p>　　第3章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 系統(tǒng)總體流程圖</p><

68、;p>　　圖3.1 系統(tǒng)總流程圖</p><p>　　通過上圖的總流程圖可以看出整個(gè)流程基本可以分為以下幾個(gè)模塊：開機(jī)及初始化，系統(tǒng)設(shè)定，警情判斷，短信控制等。并且設(shè)有紅外信號(hào)檢測功能，使用戶可以通過紅外鍵盤對(duì)單片機(jī)實(shí)施功能設(shè)置，使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加完善更加人性化。為了方便讀者理解，按照程序的運(yùn)行步驟將主流程圖分解為幾個(gè)簡單的子流程圖，下面就其中的幾個(gè)重要流程一一進(jìn)行說明。</p><p&g

69、t;　　3.2 開機(jī)及系統(tǒng)設(shè)定</p><p>　　開機(jī)及系統(tǒng)設(shè)定流程如圖3.2：</p><p>　　圖3.2 開機(jī)及系統(tǒng)設(shè)定流程圖</p><p>　　系統(tǒng)開機(jī)以后，由硬件自動(dòng)復(fù)位MCU，此后MCU程序復(fù)位LCD、TC35i等外圍設(shè)備，檢查鍵盤狀態(tài)，此期間不能有鍵按下，否則即為鍵盤初始化錯(cuò)誤。復(fù)位完畢后，LCD顯示系統(tǒng)商標(biāo)2秒鐘，在顯示系統(tǒng)商標(biāo)期間，MCU讀取內(nèi)

70、置E2PROM數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中包含密碼，傳感器默認(rèn)狀態(tài)值，主人手機(jī)號(hào)碼。如果讀取E2PROM數(shù)據(jù)格式失敗，則進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置向?qū)?，依次設(shè)置系統(tǒng)密碼、傳感器默認(rèn)狀態(tài)值、主人手機(jī)號(hào)碼，并存E2PROM。</p><p>　　3.3 警情狀態(tài)判斷</p><p>　　程序初始化時(shí)從E2PROM里面讀取傳感器默認(rèn)狀態(tài)編碼與MCU_P2.5、P2.6、P2.7讀到的狀態(tài)相對(duì)比，當(dāng)與默認(rèn)狀態(tài)不一樣時(shí)，就通過T

71、C35i模塊，發(fā)送報(bào)警信息給用戶手機(jī)。</p><p>　　警情狀態(tài)判斷流程圖如下圖所示：</p><p>　　圖3.3 系統(tǒng)警戒狀態(tài)判斷流程圖</p><p>　　3.4 短信控制設(shè)定</p><p>　　由于設(shè)計(jì)的倉促，僅設(shè)計(jì)了兩路控制繼電器，如果要擴(kuò)展多路繼電器控制，僅需在電路和程序上做稍許改動(dòng)即可。</p><p&

72、gt;　　本程序的主要目的是使主人可以通過手機(jī)短信來控制兩路繼電器的通斷。主人發(fā)送的信息與繼電器觸電狀態(tài)可用表3.1表示：</p><p>　　表3.1 短信控制指令表</p><p>　　為了防止其他用戶對(duì)本機(jī)進(jìn)行操作，在執(zhí)行指令前要首先驗(yàn)證指令發(fā)送用戶的手機(jī)號(hào)。為方便長期無人值守使用，必須要保證本機(jī)所用SIM卡內(nèi)有足夠的話費(fèi)余額，特意設(shè)置了當(dāng)本機(jī)收到的短信內(nèi)容含有“話費(fèi)”字樣時(shí)，將該

73、短信轉(zhuǎn)發(fā)給主人，提示主人為該機(jī)SIM卡充值。流程圖如圖3.4：</p><p>　　圖3.4 短信指令識(shí)別及指令執(zhí)行流程圖</p><p>　　3.5 TC35i編程</p><p><b>　　3.5.1 概述</b></p><p>　　單片機(jī)與GSM的軟件接口其實(shí)就是單片機(jī)通過與GSM短信息有關(guān)的AT指令控制手機(jī)

74、的控制技術(shù),單片機(jī)通過無線接收電路接收到傳感器發(fā)送的報(bào)警信號(hào)，通過報(bào)警器的身份碼識(shí)別“報(bào)警類型”，并將“報(bào)警類型”通過GSM模塊，以短信發(fā)送到設(shè)置好的用戶手機(jī)上。</p><p>　　3.5.2 GSM模塊控制指令</p><p>　　GSM模塊控制指令非常多，它是對(duì)AT指令進(jìn)行了擴(kuò)展，分為標(biāo)準(zhǔn)AT指令，擴(kuò)展指令、擴(kuò)展的FAX指令、短消息指令、公司自己擴(kuò)展的指令等。下面是幾個(gè)常用的AT指令

75、：</p><p><b>　　設(shè)置短消息中心</b></p><p>　　AT+CSCA=“+8613800755500”回車（具體的號(hào)碼由當(dāng)?shù)剡\(yùn)營商決定）</p><p><b>　　接收短消息</b></p><p>　　+CMTI：“SM”，X (X表示接收短消息的SIM卡存儲(chǔ)號(hào)碼)<

76、/p><p>　　AT+CMGR=X回車 (從X存儲(chǔ)區(qū)讀短消息)</p><p>　　AT+CMGD=X回車 (從X存儲(chǔ)區(qū)刪除短消息)</p><p><b>　　發(fā)送短消息</b></p><p>　　AT+CMGF=1回車(采用文本格式發(fā)送，如用PDU格式，則AT+CMGF=0)</p><p>

77、　　AT+CMGS=“+8613xxxxxxxxx”回車</p><p>　　>輸入短消息。Crtl+Z結(jié)束并發(fā)送。</p><p><b>　　重要的指令</b></p><p>　　ATZ;E 回車 Echo OFF</p><p>　　ATZ;E1回車 Echo ON</p&g

78、t;<p>　　AT+CREG？回車 回答x(X=2脫網(wǎng)，X=1注冊(cè)，X=0狀態(tài)不明)</p><p>　　AT+COPS？回車 表示SIM卡是否被網(wǎng)絡(luò)接受</p><p>　　AT+COPS=?回車 顯示所有可用的網(wǎng)絡(luò)。</p><p><b>　　建立語音呼叫</b></p><p>　　AT+C

79、REG？回車(是否網(wǎng)絡(luò)注冊(cè))</p><p>　　ATD13xxxxxxxxx；回車(語音呼叫和數(shù)據(jù)呼叫建立的區(qū)別在于號(hào)碼后所接的分號(hào)上)</p><p><b>　　改變并保存參數(shù)</b></p><p>　　AT+IPR=2400 回車(改變RS232口的速率至2400bps)</p><p>　　AT&W

80、 回車 (保存已改參數(shù))</p><p><b>　　輸入PIN碼</b></p><p>　　AT+CPIN=“xxxx”根據(jù)GSM 07.05的定義，SMS短信息的發(fā)送和接收模式共有三種：Block模式、基于AT命令的Text模式和基于AT命令的PDU模式。使用Block模式需要模塊生產(chǎn)廠家提供驅(qū)動(dòng)支持；而用于中英文短信息傳送應(yīng)使用PDU模式，只傳送英文短信息（

81、純文本格式）使用Text模式。本文中所發(fā)送/接收的短消息均含有中文，這也就限定了SMS短信息的發(fā)送和接收模式必須為PDU模式。</p><p>　　3.5.3 PDU數(shù)據(jù)包格式</p><p>　　PDU數(shù)據(jù)包由兩部分構(gòu)成，短信息服務(wù)中心地址（SMSC address）和TPDU，其中短信息服務(wù)中心號(hào)碼、發(fā)送源號(hào)碼、日期以及時(shí)間采用壓縮BCD碼表示，低位在前，高位在后。給出了通過讀取短信息

82、的AT命令（AT+CMGR=1）從GSM模塊讀到的一條PDU模式的短信息，并給出常見的數(shù)值與解釋。</p><p>　　3.5.4 PDU模式的純英文短信息解碼</p><p>　　PDU模式的純英文短信息編碼使用GSM字符集的7位編碼，此時(shí)TP-DCS的值為00。如短信息內(nèi)容為英文字符“Hi”，首先將各個(gè)字符轉(zhuǎn)換為7位的標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)制ASCII碼，然后要將后面字符的低位逐位調(diào)整到前面，補(bǔ)齊前

83、面的差別。例如：“H”的二進(jìn)制ASCII碼為1001000，“i” 二進(jìn)制ASCII碼為1101001；顯然H的二進(jìn)制編碼不足八位，那么就將后面字符i的最后一位補(bǔ)足到H的前面，就成了11001000（C8），i剩下六位110100，前面再補(bǔ)兩個(gè)0，變成00110100（34），于是“Hi”就變成了兩個(gè)八進(jìn)制數(shù) C834。由于PDU模式的純英文短信息采用7位編碼，解碼不方便，因此對(duì)于只需發(fā)送和接收純英文字符和數(shù)字符號(hào)的應(yīng)用，最好采用Tex

84、t模式發(fā)送和接收短信息。</p><p>　　3.5.5 PDU模式的中文短信息的解碼</p><p>　　由于中文字的編碼是采用2個(gè)字節(jié)的編碼，因此發(fā)送和接收中文或中英文混合的短信息只能采用PDU模式。但在GSM標(biāo)準(zhǔn)中，中文編碼采用UTF-8的編碼，不是目前國內(nèi)常用的GB-2312編碼，故還需要進(jìn)行中文編碼的轉(zhuǎn)換，才能與采用GB-2312漢字庫相配合顯示漢字字型。由于UTF-8和GB-2

85、312編碼之間不存在對(duì)應(yīng)的線性關(guān)系，因此只能采用查表的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。下面給出一個(gè)由UTF-8到GB-2312編碼轉(zhuǎn)換的算法。</p><p>　　建立UTF-8和GB-2312兩個(gè)中文編碼表，表中數(shù)據(jù)項(xiàng)為2個(gè)字節(jié)長度的十六進(jìn)制的數(shù)，代表一個(gè)中文編碼。兩個(gè)表的長度分別為14 890字節(jié)（2×7445）。UTF-8編碼表按數(shù)據(jù)項(xiàng)值從小到大排序，而在GB-2312編碼表中，與UTF-8相同位置處為相同漢字的G

86、B-2312碼字，如表3.2所示：</p><p>　　表3.2 UTF8 與 GB-2312 編碼表</p><p>　　軟件解碼過程為：每次從PDU模式SMS數(shù)據(jù)包的TP-UD中取出兩個(gè)字節(jié)，采用二分法快速數(shù)據(jù)查找算法，在UTF-8編碼表中找到其所在位置，然后在GB-2312表的相同位置處讀取相對(duì)應(yīng)的GB-2312編碼。解碼流程如圖3.5所示：</p><p>

87、;　　圖3.5 二分法UTF-8->GB2312轉(zhuǎn)換流程</p><p>　　二分法的最壞查找次數(shù)為lg2(n+1)，UTF-8表的長度n為7445，固最壞查找次數(shù)為13次，就是說一個(gè)中文編碼由UTF-8到GB-2312的轉(zhuǎn)換最多經(jīng)過13次比較查找就可完成。 這比采用簡單的順序查表要快的多，大大減少了查表所花費(fèi)的時(shí)間，非常適合在一般的嵌入式系統(tǒng)中使用。</p><p>　　盡管兩個(gè)

88、漢字編碼表要占用近30 KB，但由于采用了STC89C88RD+單片機(jī)，其片內(nèi)有32KB的程序存儲(chǔ)器，因此可將程序與表格放在一起。完全不用外部擴(kuò)充存儲(chǔ)器（漢字字庫除外），大大簡化了硬件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.5.6 基于PUD的短信發(fā)送示例</p><p>　　PUD模式收發(fā)短信可以使用三種模式：7-bit，8-bit和UCS2編碼。7-bit編碼用于發(fā)送ASCⅡ字符，8-

89、bit編碼用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息，UCS2編碼用于發(fā)送Unicode字符（漢字），編碼類型在PDU數(shù)據(jù)包中指定。下面舉例說明PDU編碼組成。例如要把“有人非法開門！”七個(gè)字符發(fā)送到用戶手機(jī)13909639342，則PDU數(shù)據(jù)為：00 01 03 0D 91 683109699343F2 32 08 0E 67094EBA975E6CD55F0095E8FF01。</p><p>　　PDU數(shù)據(jù)說明如下：</p&g

90、t;<p>　?。?）00表示省略短信中心號(hào)碼，由SIM卡決定；</p><p>　?。?）01表示文件頭字節(jié)；</p><p>　?。?）03表示信息類型；</p><p>　?。?）0D表示被叫號(hào)碼長度；</p><p>　?。?）91表示被叫號(hào)碼類型；</p><p>　?。?）6831096993

91、43F2表示被叫號(hào)碼，被叫號(hào)碼經(jīng)過移位處理；</p><p>　?。?）32表示協(xié)議標(biāo)識(shí)TP-PID；</p><p>　?。?）08表示數(shù)據(jù)編碼方案TP-DCS，因?yàn)橐l(fā)送Unicode內(nèi)碼，所以使用USC2(16bit)編碼；</p><p>　?。?）0E表示用戶數(shù)據(jù)長度；</p><p>　?。?0）67094EBA975E6CD55

92、F0095E8FF01表示用戶數(shù)據(jù)“有人非法開門！”。</p><p>　　需要注意的幾個(gè)問題：</p><p>　?。?）所有AT指令的指令符號(hào)，常數(shù)，PDU數(shù)據(jù)包等都是以ASCⅡ編碼形式發(fā)送的。</p><p>　?。?）單片機(jī)向GSM模塊發(fā)送每一條指令后，必須以回車符（0DH）作為該指令的結(jié)束，若沒有這個(gè)回車符，GSM模塊將不識(shí)別這條指令。</p>

93、<p>　　（3）GSM向單片機(jī)傳送短信時(shí)，其PDTU數(shù)據(jù)包的內(nèi)容是以十六進(jìn)制表示的，但并不是直接向單片機(jī)傳送十六進(jìn)制數(shù)據(jù)，而是把每一位十六進(jìn)制數(shù)據(jù)以ASCⅡ編碼發(fā)送。這樣，兩個(gè)字節(jié)的十六進(jìn)制數(shù)就變成4字節(jié)的ASCⅡ碼。但PDU數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)字節(jié)長度部分仍然是實(shí)際字節(jié)長度，而不是變成ASCⅡ碼的字節(jié)長度。單片機(jī)接收到數(shù)據(jù)包后，必須將其恢復(fù)成十六進(jìn)制數(shù)據(jù)。</p><p>　　3.6 軟件系統(tǒng)頂層代碼

94、</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)較為龐大，在此只列出軟件系統(tǒng)的頂層代碼，具體函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方法請(qǐng)參考附錄。</p><p>　　/* This Program Is Running In The MCU0*/</p><p>　　/*Program Name : GSM SMS Alert System*/</p><p>　　/*

95、 Written By : Constance Li*/</p><p>　　/* Teacher : Ximing Huan*/</p><p>　　/* Date:June 9, 2011*/</p><p>　　#include <reg51.h></p>

96、;<p>　　#include <stdio.h></p><p>　　Void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_rst(); /*初始化LCD*/</p><p>　　lcd_showlogo(); /*顯示LOGO*/</p>

97、<p>　　tc35i_rst(); /*初始化TC35i*/</p><p>　　relay_rst(); /*初始化繼電器*/</p><p>　　delay10ms(100); /*延時(shí)1秒*/</p><p>　　delay10ms(100); /*延時(shí)1秒*/</p><p>　　while(1)/*建立無條件循環(huán)*/&

98、lt;/p><p>　　{if(eprom_check) /*如果EPROM配置數(shù)據(jù)存在*/</p><p>　　eprom_read_password(); /*讀取保存的密碼*/</p><p>　　eprom_read_phonenum(); /*讀取保存的主人手機(jī)號(hào)*/</p><p>　　eprom_read_sensor(); /*

99、讀取設(shè)定的傳感器信息*/</p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_write(1,1,請(qǐng)輸入新的密碼:) /*在屏幕第一行第一列開始，顯示：輸入新的密碼*/</p><p>　　password = keyboard_rea

100、d(); /*從鍵盤讀取輸入*/</p><p>　　lcd_write(1,1,請(qǐng)輸入機(jī)主手機(jī)號(hào)碼:)；</p><p>　　mstphonenum = keyboard_read();</p><p>　　lcd_write(1,1,請(qǐng)輸入傳感器默認(rèn)狀態(tài):)；</p><p>　　sensorstate = keyboard_read()

101、;</p><p>　　eprom_write_password(password); /*寫入新的密碼*/</p><p>　　eprom_write_phonenum(mstphonenum); /*寫入主人手機(jī)號(hào)*/</p><p>　　eprom_write_sensor(sensorstate); /*寫入設(shè)定的傳感器信息*/</p><

102、;p><b>　　}</b></p><p>　　lcd_write(1,1,請(qǐng)輸入密碼:)；</p><p>　　password = keyboard_read(); /*從鍵盤讀取輸入*/</p><p>　　if(compare_password() == 0) (如果密碼錯(cuò)誤)</p><p><b

103、>　　else</b></p><p>　　break; /*密碼正確則跳出該循環(huán)*/</p><p><b>　　}</b></p><p>　　while(1) /*建立無條件循環(huán)*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp

104、 = read_ sensor; /*檢測傳感器狀態(tài)*/</p><p>　　if(sensor_compare) /*比較讀取的傳感器狀態(tài)與設(shè)定的默認(rèn)狀態(tài)*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　sensor_address = sensor_compare /*得到傳感器地址，即出問題的傳感器位置*/</p&g

105、t;<p>　　tc35i_sendsms ( mstphonenum，sensor_compare); /*發(fā)送警告信息給機(jī)主*/</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　if(tc35i_check_newsms()) /*檢測有無收到新的

106、短消息*/</p><p><b>　　{</b></p><p>　　smsword = tc35i_read_newsms();</p><p>　　if(sms_contain_1()) /*如果包含“空調(diào)開”字樣*/</p><p>　　relay1 = 0x01; /*繼電器1閉合*/</p>

107、<p>　　if(sms_contain_2()) /*如果包含“空調(diào)關(guān)”字樣*/</p><p>　　relay1 = 0x00; /*繼電器1斷開*/</p><p>　　if(sms_contain_3()) /*如果包含“暖氣開”字樣*/</p><p>　　relay2 = 0x01; /*繼電器2閉合*/</p><p>

108、;　　if(sms_contain_4())/*如果包含“空調(diào)開”字樣*/</p><p>　　relay2 = 0x00; /*繼電器2斷開*/</p><p>　　if(sms_contain_5())/*如果包含“話費(fèi)”字樣*/</p><p>　　tc35i_send(mstphonenum，smsword); /*原文轉(zhuǎn)發(fā)給機(jī)主*/</p>

109、<p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　系統(tǒng)采用Keil C51編程，與匯編程序相比，C51程序明顯縮短了軟件研發(fā)周期，降低了Debug難度。</p><p><

110、b>　　第4章 總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過幾個(gè)月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于可以截稿了，這次設(shè)計(jì)就像是對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的一個(gè)考驗(yàn)，其難度和復(fù)雜程度是以前的課程設(shè)計(jì)不能比的，最初在拿到課題的時(shí)候，確實(shí)有一點(diǎn)點(diǎn)不知所措，以前學(xué)的知識(shí)都是分散的理論基礎(chǔ)，突然出現(xiàn)一個(gè)具體的課題完全不知道如何下手，不知道需要用到哪些知識(shí)，所以一開始有些不知所措。</p><p>　　后來在

111、查詢一些資料后才恍然大悟，原來是和我們平時(shí)所學(xué)知識(shí)息息相關(guān)的東西，但是更加復(fù)雜，要求更高，需要對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)有很好的掌握，并且要運(yùn)用到課本上沒有的知識(shí)，所以對(duì)于專業(yè)知識(shí)不是很強(qiáng)的我來說還是覺得很難，擔(dān)心自己不能完成課題。多虧了**老師的悉心指導(dǎo)，使我有了信心和毅力來完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在**老師的建議下，我查閱了大量關(guān)于GSM網(wǎng)絡(luò)和單片機(jī)方面的書籍，還重新溫習(xí)了數(shù)電，模電方面的知識(shí)，不僅讓我回顧了大學(xué)的專業(yè)課程，還培養(yǎng)了自己的自學(xué)能力，為將來成為

112、一名優(yōu)秀的電子工程師贏得了技術(shù)上的第一桶金。</p><p>　　但是由于個(gè)人能力所限，設(shè)計(jì)中還是有很多不足的地方。比如芯片不夠集成化，短消息延時(shí)較為嚴(yán)重，整機(jī)的可靠性和嚴(yán)密性也不足以滿足用戶需求等等。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然已經(jīng)完成，但是我要追求的目標(biāo)還沒有達(dá)到，在以后的工作中我會(huì)不斷提高自己的專業(yè)知識(shí)，將其與實(shí)踐相結(jié)合，設(shè)計(jì)出更加完善的產(chǎn)品，解決現(xiàn)在的所以不足之處。</p><p><b&g

113、t;　　致 謝</b></p><p>　　在此，我要特別感謝**老師對(duì)我的幫助，不僅僅是課題設(shè)計(jì)方面對(duì)我的幫助和指導(dǎo)，更重要的是對(duì)我做人，做事方面的影響。雖然和**老師的接觸只有這短短的一個(gè)學(xué)期，但是**老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的學(xué)識(shí)以及和藹可親的為人深深影響了我，為我以后的工作生活積累了寶貴的財(cái)富。借此機(jī)會(huì)向**老師表示衷心的感謝！另外還要特別感謝我的班主任楊老師，這四年像親人一樣對(duì)我的關(guān)心照顧，