江汉大学2008届本科生毕业论文
第1章 单片机概述
AT89S52作为普通51单片机已与广泛应用于各种产品中，其接口简单，方便使用，且功能强大，因此本系统采用AT89S52单片机作为主控制芯片。
1.1 AT89S52的主要性能
与MCS-51单片机产品兼容 8K字节在系统可编程Flash存储器 1000次擦写周期 全静态操作：0Hz～33Hz 三级加密程序存储器 32个可编程I/O口线 三个16位定时器/计数器 八个中断源
全双工UART串行通道 低功耗空闲和掉电模式 掉电后中断可唤醒 看门狗定时器 双数据指针 掉电标识符
1.2 AT89S52的功能特性描述
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，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。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52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，2 个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52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。8位微控制器8K字节在系统可编程Flash AT89S52 。
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1.3 AT89S52的管脚排列
1.4 AT89S52的引脚功能
VCC : 电源 GND: 地
P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。
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对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。
在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验 时，需要外部上拉电阻。
P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。 此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2 的触发输入（P1.1/T2EX）。
在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。
P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR） 时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用 8位地址（如MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。 在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。 P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用。 在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。
RST: 复位输入。晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后，RST 脚输出96 个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。
ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在flash编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。
在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或 时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。 如果需要，通过将地址为8EH的SFR的第0位置 “1”，ALE操作将无效。这一位置 “1”， ALE仅在执行MOVX或MOVC指令时有效。否则，ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位（地址为8EH的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。 PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。
当AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN在每个机器周期被激活两次，而 在访问外部数据存储器时，PSEN将不被激活。
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EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H 到FFFFH的外部程序存储器 读取指令，EA必须接GND。
为了执行内部程序指令，EA应该接VCC。 在flash编程期间，EA也接收12伏VPP电压。
XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。
第2章 GSM 模块
方案一：
2.1 GSM MODEM概述
GSM(Global System for Mobile commmunications)系统是欧洲邮电管理委员会（CEPT）下属的移动通信特别小组,从1992 年起开始制定,并在1998 年颁布实施的新的数字式蜂窝移动通信标准,也即我们目前所说的第二代移动通讯技术。它是目前基于时分多址技术的移动通讯体制中比较成熟、完善、应用最广泛的一种系统。目前已建成的覆盖全国的GSM 数字蜂窝移动通信网,是我国公众通信网的主要方式。短消息服务(SMS) 是GSM 技术应用的一项重要内容,它具有一些突出特点如:一次可传输140 byte 的数据,数据的内容可以是字符或数字; 可以在GSM 网络内端对端传输,还可以从GSM 网络外(如互联网) 发送短消息给一个端点站;短消息通过设在移动通信部门的短消息中心(MSC) 用GSM 系统的信令信道传送,与语音信道不冲突,即使终端处在通话状态下也可进行传送;在短消息传送过程中,不进行呼叫连接建和释放的过程;MSC 具有短消息的存储功能,在终端设备关机时,可以保持消息在一定时间内有效等。利用这些特点,及其双向传输的性能, 可方便地实现对于采集站设备的信息采集和远程控制, 即实现遥测和遥控。
GSM MODEM：一般也叫做短信猫，从英文名翻译过来，其实就是支持GSM制式通讯的调制解调器，所以，短信猫还有很多别称，如GSM猫，无线猫，短信模块，GSM短信模块等。因为大部分客户都是拿着GSM MODEM去收发短信，也就是在行业应用市场上，GSM MODEM最大的用途是用来收发短信，因此，大多数人还是称之为短信猫。短信猫其实是一种支持GSM无线通讯的工业级调制解调器，一般基于法国WAVECOM或德国SIEMENS（西门子）GSM模块，插入国内移动通信运营商的SIM卡后即可接入运营商GSM网络，实现无线GSM通话、短信、数据等功能。
2.2 GSM MODEM的基本原理
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短信猫（GSM MODEM）的核心模块实际上就是手机的核心模块。作为GSM MODEM的最大供应商，法国WAVECOM和德国的SIEMENS（西门子）公司，实际上也是GSM手机的重要模块供应商。因此，当短信猫接通电源以后，GSM MODEM的内置软件就开始工作，如果插入了某个移动运营商的SIM卡，GSM MODEM便完全就和手机一样接入到移动通信网中去了。同时，计算机可以通过串口连接GSM MODEM，比如通过超级终端，就可以连接到GSM MODEM的用户界面，通过一套AT指令，便可以操作GSM MODEM，可以收发短信，其实也可以拨打电话、收发传真等等。
2.3 GSM Modem的主要功能
a.收发短信；
b.借助短信实现远程小批量数据传输； c.语音通话（GSM 电话）； d.数传模式实现无线实时数据通信； e.无线上网（自动应答型）。
2.4 GSM Modem模块的选择
2.4.1 概述
短信息服务作为GSM网络的一种基本业务，已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视。本设计以GSM网络作为数据无线传输网络，可以开发出多种前景极其乐观的各类应用。典型的应用有：变电站、电表、水塔、水库或环保监测点等监测数据的无线传输和无线自动警报；远程无线控制高压线路断电器、加热系统、防洪拦阻系统或其它机电系统的启动和关闭；车队交通管理和控制指挥系统；控制和监测香烟、食品和饮料自动售货机的运行状态和存货水平等。这里选用GSM模块TC35i，给出其和PC机的通信电路；同时，也给出与单片机Cyganal C8051F020制成一款无线Modem，与PC机协同收发短信，在PC和应用系统之间以此Modem和GSM网络为纽带，实现远地数据的传输。其工作模式如图1、图2所示。
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