基于gsm短信模块的防盗报警监控系统终端软件设计(论文)(编辑修改稿)

基于gsm短信模块的防盗报警监控系统终端软件设计(论文)(编辑修改稿)内容摘要：

， 无需专用仿真器， 可通过串口（ 和 ）直接下载用户程序，在编程调试过程中尤为方便。 STC12C5A60S2 管脚排列 STC12C5A60S2 管脚（ 如图 21） 所示。 毕业设计（论文）专用纸 第 页 7 图 21 STC 单片机管脚图 管脚 ~（管脚编号 3932） P0:P0 口既可作为输入 /输出口，也可作为地址 /数据复用总线使用。 当 P0 口作为输入 /输出口时， P0 是一个 8位准双向口，内部有弱上拉电阻，无需外接上拉电阻。 当 P0 作为地址 /数据复用总线使用时，是低 8 位地址线 [A0~A7]， 数据线的 [D0~D7]。 管脚 （管脚编号 1） ： 标准 I/O 口， PORT1[0]。 管脚 （ 管脚 编号 2） ： 标准 I/O 口， PORT1[1]。 管脚 ~（管脚编号 38） ~： 标准 I/O 口， PORT1[3]~PORT1[7]。 管脚 ~（ 管脚 编号 2128） Port2: P2 口内部有上拉电阻，既可作为输入 /输出口，也可作为高 8 位地址总线使用 (A8~A15)。 当 P2 口作为输入 /输出口时， P2 是一个 8 位准双向口。 管脚 （管脚编号 10） ： 标准 I/O 口， PORT3[0]。 RXD： 串口 1 数据 毕业设计（论文）专用纸 第 页 8 接收端。 管脚 （ 管脚 编号 11） ： 标准 I/O 口， PORT3[1]。 TXD： 串口 1数据发送端。 管脚 （管脚编号 12） ： 标准 I/O 口， PORT3[2]。 INT0： 外部中断 0,下降沿中断或低电平中断。 管脚 （管脚编号 13） ： 标准 I/O 口， PORT3[3]。 INT1： 外部中断 1,下降沿中断或低电平中断。 管脚 （管脚编号 14） ： 标准 I/O 口， PORT3[4]。 T0： 定时器 /计数器0的外部输入。 管脚 （管脚编号 15） ： 标准 I/O 口， PORT3[5]。 T1： 定时器 /计数器 1 的外部输入。 管脚 （管脚编号 16） ： 标准 I/O 口， PORT3[6]。 WR： 外部数据存储器写脉冲。 管脚 （管脚编号 17） ： 标准 I/O 口， PORT3[7]。 RD： 外部数据存储器读脉冲。 管脚 PSEN（管脚编号 29） 此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号。 管脚 ALE/PROG（管脚编号 30） ALE： 地址锁存允许。 PORG： 编程脉冲的输入端 ， 在进行程序下载时使用。 管脚 EA/VPP（管脚编号 31） 访问内部或外部程序存储器选择信号和提供编程电压。 管脚 RST/VPD（管脚编号 9） RST： 复位脚。 VPD： 备用电源。 管脚 XTAL1（管脚编号 19） 内部时钟电路反相放大器输入端，接外部晶振的一个引脚。 当直接使用外部时钟源时，此引脚是外部时钟源的输入端。 管脚 XTAL2（管脚编号 18） 内部时钟电路反相放大器的输出端，接外部晶振的另一端。 当直接使用外部时钟源时，此引脚可浮空，此时 XTAL2 实际将 XTAL1 输入的时钟进行输出。 毕业设计（论文）专用纸 第 页 9 各主要功能模块原理及其概述 TC35 GSM 模块的概述及内部结构和通信特性 TC35 由供电模块 (ASIC)、闪存、 ZIF 连接器、天线接口等 6 部分组成。 作为 TC35的核心基带处理器主要处理 GSM 终端内的语音和数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有模拟和数字功能。 模块的供电电压如果低于 会自动关机。 同时模块在在发射时，电流峰值可高达。 同时在此电流峰值时，电源电压（送入模块的电压）下降值不能超过。 所以该模块对电源的要求较高，电源的内阻 +FFC 联接线的电阻必需小于 200mΩ。 单片机通过两根 I/O 口控制 TC35 的开关机、复位等，通过串口与 TC35进行数据通信，通信速率为 9600Kbps，采用 8位异步通讯方式， 1位起始位， 8 位数据位， 1 位停止位。 TC35i 模块输入输出的 TTL 正 电平逻辑不是 +5V，而是 +，因此必要时加端口保护。 GSM 模块作为用户手机和控制器之间数据交换的桥梁，在本系统中起着至关重要的作用，本系统使用 TC35 GSM 模块。 蜂窝通信引擎 TC35 是 Siemens 推出的一种无线通信模块，并且已经有国内的无线电设备入网。 它设计小巧、功耗低，可以为很多通信应用提供经济高效的解决方案，适用的范围包括便携式电脑的低功耗通信设备、遥测遥感、远程信息处理和通信等工业领域（外观如图 22所示）。 具有基本通讯功能－接打电话和收发短信，并支持 GPRS 功能。 本设计正好需要无线传输数 据短信收发，因此采用这种模块是比较合适的。 图 22 TC35 GSM 模块 毕业设计（论文）专用纸 第 页 10 TC35版西门子工业 GSM模块是一个支持中文短信息的工业级 GSM模块 ,主要 功能是提供无线语音和数据传输，与外界的传输媒介为 GSM（ 全球移动通讯系统 ）网络。 模块配有与 GSM 网络的通信接口（接收器、发送器和外置天线），同时配有与数据终端的通信接口（可通过单排 40 引脚的 ZIP 连接），其 ZIP 接口可提供控制、数据接口，语音及电源供给线。 TC35 GSM 模块的特性：  支持 EGS900 和 GSM1800 双频段；  支持 数据 信号 、 传输 语音、短消息和传真 ， 功耗在 EGSM900(4 类 )和 GSM1800(1 类 )分别为 2W和 1W，通过接口连接器和天线连接器分别连接 SIM 卡读卡器和天线 ；  SIM 应用工 具包 ， SIM 电压为 3V/；  AT 命令集控制 ；  SMS： Text/PDU 模式 ；  支持电压范围： — ；  电流消耗： mA（睡眠） mA（闲置） ，发射状态为 300mA(平均 )， 2.5A 峰值；  数据特征 ： CSD 最大达到 kbps、 USSD、 不透明模式 ；  译码方式： CS 1,2,3,4；  标准 RS232 双向接口 ；  模拟语音接口 ；  50 欧姆天线连接器 ；  尺寸： x 36 x mm；  环境温度： – 20176。 C — +55176。 C （ GSM 标准） ； GSM 模块的内部构造 GSM 模块可分为 GSM 基带处理器（ Basedband Processor）、无线收发模块（ Radio）、电源供给模块（ Power Supplay ASIC）和 FLASH 闪存几部分，其结构如图 23 所示。 毕业设计（论文）专用纸 第 页 11 图 23 GSM 内部结构框图 GSM 基带处理器是 GSM 模块的核心，它集成了 C166MCU 处理器内核及 DSP 内核， MCU及 DSP 程序和数据存储器，可编程的系统时间发生器 PLL， MCU 及 DSP 定时器，脉冲载波调制输出，串行 RF控制接口，兼容 SIM 卡接口，数字和模拟语音滤波器和 ADDA转换器，电池电压测量电路，电池环境温度检测电路， C51 及 C52 密码单元， GMSK 调节器，静、动态电源管理器等模块。 无线收发模块是建立在无线收发芯片 SMARTI 基础上，收发器由差分接收电路、非转移调制环路传送器、 RF/PLL/IF 合成器、外置收发天线组成。 电源供给模块为系统供电。 GSM 引擎 TC35 所需直流电压为 ，最大电流为（待机时电流很小，一般为 ，但在发送语音、数据机短信时要很大的电流驱动，因此必须外加电源，额定电流至少 2A）。 FLASH 存储器存储各种操作指令、数据及控制信息，掉电数据不丢失。 TC35 接口电路说明 TC35 接口电路如图 24 所示，只需利用单片机的 RXD和 TXD 管脚对 TC35 进行控制，就可完成短消息方式的数据传输。 TC35 默认的串行通信方式是 8 位数据位， 1 位停止位，无校验位，波特率在 Bit/s 到 115Kbit/s 之间自动可调。 值得注意的是 TC35 管脚定义是针对外部连线，对于 TC35 来说， TXD 是信号输入脚，连接单片机的 TXD； RXD 是信号输出脚，连接单片机天线插口 GSM 射频部分 FLASH ROM GSM 基带处理器 电源 40管脚ZIP连接 毕业设计（论文）专用纸 第 页 12 的 RXD。 此外，在设计电路的时候 ，需要进行电平转换，实现方法是加上拉电阻。 图 24 TC35 接口电路结构图 IIC 键盘显示 为了实现系统发生警情时能够向指定的号码发送短信息的功能，则必须有键盘和 LCD 显示，来对防盗报警系统进行电话号码的预设，本设计选用 CH452 作为键盘显示驱动。 键盘电路图如图 25 所示。 该芯片 内置时钟振荡电路，可以动态驱动 8 位数码管或者 64 位 LED，具有 BCD 译码、闪烁、移位、段位寻址、光柱译码等功能；同时还可以进行 64 键的键盘扫描； CH452 通过 可以级联的 4 线串行接口或者 2 线串行接口与单片机等交换数据；并且可以对单片机提供上电复位信号。 键盘控制：  内置 64 键键盘控制器，基于 8 8 矩阵键盘扫描 ；  内置按键状态输入的下拉电阻，内置去抖动电路 ；  键盘中断，可以选择低电平有效输出或者低电平脉冲输出 ；  提供按键释放标志位，可供查询按键按下与释放 ；  支持按键唤醒，处于低功耗节电状态中的 CH452 可以被部分按键唤醒 ； TC35 GSM模块 电源模块 SIM 卡插座 STC 单片机 触发电路 网络指示电路 毕业设计（论文）专用纸 第 页 13 图 25 IIC 键盘电路图 LCD 液晶显示 本设计所用到的 MzLH0312864 为一块 128X64 点阵的 LCD 显示模组，模组自带两种字号的一、二级汉字库，并且自带基本绘图 GUI 功能，包括画点、画直线、矩形、圆形等；此外还自带有两种字号的 ASCII 码西文字库。 模组上为串行 SPI 接口，除电源线之外通讯仅需要连接一根片选线（ CS）、一根时钟线（ SCK）、一根数据线（ SDA）以及一根 BUSY 线即可；接口简单、操作方便；与各种 MCU 均可进行方便简单的接口操作。 MzLH0312864 最有特色的是其自带的基本绘图 GUI 功能，用户只需要写入一些简单的命令，就可以绘出直线、矩形或者是圆形等，用户代码中无需进行繁 琐的计算和操作。 LCD 液晶电路接口图如图 26 所示。  128 x 64 点阵 FSTN；  串行接口方式 ；  自带 12X12 点二级汉字库和 16X16 点二级汉字库 ；  自带 6X 8X16 点 ASCII 码西文字库 ；  自带基本绘图 GUI 功能（绘点、直线、矩形、矩形框、实心圆形、圆形框） ；  自带整型数显示功能，直接输入整型数显示，而无需作变换 ；  模块自带由指令控制的白色 LCD 背光，美观大方 ； 毕业设计（论文）专用纸 第 页 14 图 26 LCD 液晶电路接口图 系统工作原理及结构框图 本系统工作原理是：当有人进入房 间触发断线报警装置时，断线报警器异常情况传到 STC 单片机，通过 STC 单片机分析、处理，生成报警信息；同时单片机系统控制 GSM模块向指定手机发出报警短信。 根据系统的目标任务，整个系统框图如图 27 所示。 系统主要有 STC 单片机（带键盘）作为主控机、 GSM 模块、 LCD 液晶模块、手机模块、断线报警装置及电源构成。 各个部分功能有： （ 1）主控机核心为 STC12C5A60S2 单片机，主要负责接收断线报警器的报警信号后，通过分析、处理控制 GSM 模块向设定的手机发送短信以及接收到 GSM模块的检测信号后，通过分析、处理控制 GSM模块向设定手机发送检测信息。 STC 单片机和 GSM 模块之间通过 RS232 串口进行双向通信， GSM 只接收 STC 单片机的控制信息。 （ 2） GSM 模块，主要负责向 STC 单片机传送控制信息、向单片机指定的电话号码发送报警信息。 （ 3） LCD 液晶显示，主要用于显示信息及更设置用户想要指定的手机号码。 （ 4）断线报警装置，主要用于检测是否有人入侵，便于单片机检测连接线是否断线。 毕业设计（论文）专用纸 第 页 15 图 27 系统框图 STC 单 片 机 （ IIC 键盘）。