基于物联网门禁系统设计毕业设计doc

基于物联网门禁系统设计毕业设计doc内容摘要：

Bit编码其 实不存在具体的算法，主要是用于发送数据消息，比如图片和铃声等。 使用 8Bit 编码时发送短消息时，最多可发送 140 个字符。 PDU 编码实例 采用 UCS2 编码方式，短信中心号码为： +8613800835500，短消息接收方号码为：15983506053，短信发送方号码为 15808148830，短信内容为：非法入侵门禁系统。 长沙航空职业技术学院 （论文） 12 最终采用 Unicode 中文编码方式的 PDU 编码为：0891683108805305F011000B815189536050F30008A712975E6CD551654FB595E879817CFB7EDFFF01 在单片机控制 TC35i 发送短消息中，应该在上述 PDU 编码后面再加上发送结束标 （十六进制为 0x1A），表示短信码结束。 表 2 短信发送 PDU字符对照表 字符串分段 含义 08 地址信息长度 91 SMSC 地址格式（ TON/NPI） 68 区号 31 08 80 53 05 F0 短信中心地址 1100 发送短信的编码方式 0B 目的地址长度 81 目的地址类型 51 89 53 60 50 F3 接受方地址 0008 发送中文字符方式 A0 固定信息 12 短信内容长度 975E 6CD5 5165 4FB5 95E8 7981 7CFB 7EDF FF01 短信内容 长沙航空职业技术学院 （论文） 13 第三章 系统硬件设计 本此设计中所用的到的硬件主要有单片机 STC12C5A60S2， GSM模块 TC35i， LED1602液晶显示器， 44 矩阵键盘， AT24C02EEPROM 片外存储器以及一些辅助器件。 STC12C5A60S2 介绍 本设计使用的 STC12C5A60S2，是具有 40引脚的 PQFP 小型封装的 8 位单片机，具有8K 在系统可编程 Flash 存储器。 使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。 在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 STC12C5A60S2 为众多嵌入式控制应用系统提供高效灵活的解决方案。 STC12C5A60S2 具有以下标准功能： 8k 字节 Flash， 256 字节 RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，三个 16 位定时器 /计数器，一个全双工串行口，片内晶振及时钟电路。 另外， STC12C5A60S2 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。 空闲模 式下， CPU 停止工作，允许 RAM、定时器 /计数器、串口、中断继续工作。 掉电保护方式下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 STC12C5A60S2 内部结构如下图 2，外部封装引脚如图 3。 图 2 STC12C5A60S2 内部结构图 长沙航空职业技术学院 （论文） 14 图 3 STC12C5A60S2 外部引脚图 STC12C5A60S2 单片机的并行 接口都可以用来与外设之间进行普通的并行数据或指令的传送，但是 P1 口和 P3 口的部分数据位往往还有第二功能，在本次设计中就用到了 （ RXD）， （ TXD）位的第二功能，并通过 ， 完成了单片机与 GSM 模块 TC35i，单片机与 PC 机之间的信息传递。 STC12C5A60S2 各引脚对应的第二功能如下图所示： 表 3 STC12C5A60S2 引脚对应第二功能 引脚 第二功能 信号名称 RXD 串行数据接收 TXD 串行数据发送 INT0 外部中断 0 请求 INT1 外部中断 1 请求 T0 定时 /计数器 0 外部输入 T1 定时 /计数器 1 外部输入 T2 定时 /计数器 2 外部输入 长沙航空职业技术学院 （论文） 15 单片机与 GSM 模块 TC35i 通信电路 在本设计中，单片机与 TC35i 模块，单片机与 PC 终端之间的通信都是通过串口通信来完成的。 单片机向 TC35i 发送的 AT 命令通过字符数组发送到 SBUF 中，然后再通过串口逐位发送到 TC35i 接收 SBUF 中。 在使用串口通信的时候，本设计采用了中断处理的方法来进行信息传递，在中断处理函数中完成数据的传输。 在进 行串口传递和中断处理时，需要对单片机内部的串行口控制寄存器 SCON，中断允许寄存器IE，中断优先级寄存器 IP 分别进行相应的初始化设置，以控制串行口正常工作。 单片机 STC12C5A60S2 串行口硬件结构图如图 4。 图 4 STC12C5A60S2 串口结构图 本设计所对应的串口中断服务处理程序与定时器中断服务程序过程如图 5： 图 5 中断服务程序处理 A 波特率发生器 移位寄存器 移位寄存器 移位寄存器 移位寄存器 + 发送缓冲器 SBUF（ 99H） 接收缓冲器 SBUF（ 99H） 串行口中断请求 TXD RXD t 中断源 串口中断程序 主程序 串口中断 定时器中断 定时器中断程序 长沙航空职业技术学院 （论文） 16 GSM 模块 TC35i介绍 GSM 模块作为一种主要的 GSM 网络接入设备，已得到越来越多系统制造商和系统开发商的重视，基于它的各种应用也蓬勃发展起来。 GSM模块是继 GSM手机后，又一种非常重要的 GSM 移动通信系统 的终端设备。 它是传统调制解调器与 GSM 无线移动通信系统相结合的一种数据终端设备，因此也叫无线调制解调器。 它的出现给 GSM的发展注入了新的活力，改变了传统的以话音为主的通信手段，打开了 GSM 网络数据通信及其应用的大门。 所以在应用上，凡是使用调制解调器的地方多数都可以用GSM 模块代替。 由于调制解调器必须通过 PSTN 或者其他专用通讯网进行通信，因而受地域以及线路等因素的影响，在应用上有很大的局限性。 而 GSM 模块则无此限制，所以基于这种模块，以 GSM 网络作为无线传输网络，可以开发出多种前景乐观的应用，如 GPS/GSM(SMS)移动车辆监控定位系统、移动 POS 机、移动收费系统、移动性数据和 Inter 接入等。 TC35i 模块内部结构如图 6所示，从功能上看主要由 4部分组成： GSM 基带处理器、 GSM 射频部分、电源 ASIC(Application Specific Integrated circuit)、 Flash。 图 6 GSM 模块 TC35i 系统结构图 天线插 Flash GSM 射频部分 电源 ASIC GSM 基带处理器 40 芯的ZIF连接器 SIEMENS GSM 模块 TC35i 天线 长沙航空职业技术学院 （论文） 17 矩阵键盘与液晶显示设计 本设计采用 44 的矩阵键盘作为密码输入工具，使用 LED1602 字符液晶显示器作为显示工具。 用单片机的 P0 口的高四位与矩阵键盘的行连接， P0 口低四位与矩阵键盘的列连接，在行端口上给以高电平，列端口上给以低电平，当有按键被按下时，与某行连接的列的端口也会是低电平，那么通过交叉判断就可以确定一个键被按下，并通过公式：数值 =(行数 1)4+ 列数 1，就可以得出被按下的键对应的数值。 在设计过程中，应该注意对按键抖动处理，本设计采用的是程序延迟消抖的方法。 在设计中也可以采用定时器中断消抖的方法。 当确定了被按下的数值以后，通过 P2口将对应的数值发送给 LED1602 字符液晶显示器进 行相应的显示，就能够实现键盘输入液晶显示密码的效果。 44 矩阵键盘 硬件电路图 长沙航空职业技术学院 （论文） 18 本设计中所使用到的 LED1602 字符液晶显示器只能显示简单字符， LED1602 字符液晶显示器 的三个控制端口分别由 P1^0， P1^1， P1^2 控制，其中 P1^0 用作指令 /数据控制位，用来控制向 LED1602 输入的指令或者数据； P1^1 口用作读写控制位，用来控制向 LED1602 读或者写数据 /指令； P1^2 口用作使能控制位，用来控制 LED1602正常工作。 此外， LED1602 输入 /输出的指令 /数据是通过 P2 口来完成的。 当需要显示相应字符时，应该先用 P1^0， P1^1， P1^2 三个端口初始化液晶显示器， LED1602的硬件结构图如图 7： 图 7 LED1602 液晶显示器硬件电路图 单。