江汉大学2008届本科生毕业论文
作电压，同时产生MAX3238所需要的高电平；三端电源模块LM7806将外部＋12V直流电源转换为＋6V，连到ZIF连接器的11、12引脚，在充电模式下，为TC35i提供＋6V、500mA的充电电源。
启动电路由开漏极三极管和上电复位电路组成。模块上电10ms后(电池电压须大于3V)，为使之正常工作，必须在15脚()加时长至少为100ms的低电平信号，且该信号下降沿时间小于1ms。启动后，15脚的信号应保持高电平。
基带处理器集成了一个与ISO 7816-3 IC Card标准兼容的SIM接口。为了适合外部的SIM接口，该接口连接到主接口(ZIF连接器)。在GSM11.11为SIM卡预留5个引脚的基础上，TC35在ZIF连接器上为SIM卡接口预留了6个引脚，所添加的CCIN引脚用来检测SIM卡支架中是否插有SIM卡。当插入SIM卡，该引脚置为高电平时，系统方可进入正常工作。 数据通信电路主要完成短消息收发、与PC机通信、软件流控制等功能。数据通信电路以Maxim公司的MAX3238芯片为核心，实现电平转换及串口通信功能；具有低功耗、高数据速率、增强型ESD保护等特性。增强型ESD结构为所有发送器输出和接收器输入提供保护，可承受±15kV IEC 1000-4-2气隙放电、±8kV IEC 1000-4-2接触放电和±15kV人体放电模式。
TC35的SYNC引脚有两种工作模式，可用AT命令AT SYNC进行切换。一种是指示发射状态时的功率增长情况，另一种是指示TC35的工作状态。本模块使用的是后一种功能：当LED熄灭时,表明TC35处于关闭或睡眠状态；当LED为600ms亮/600ms熄时，表明SIM卡没有插入或TC35正在进行网络登录；当LED为75ms亮/3s熄时，表明TC35已登录进网络，处于持机状态。
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TC35i通过C8051F020与PC机通信，其外围电路如图4所示。
2.4.5 GSM Modem 的软件设计 单片机程序设计简介
系统程序流程软件设计的重点在于单片机的编程。通过向TC35写入不同的AT指令，能完成多种功能，如网络登录、读取SIM卡上电话号码、发送SMS消息、接收SMS消息等。其主程序流程如图5所示。
其中，初始化的工作包括设置串口速率、无线网络登陆以及设置短信模式为PDU。PDU编码包括按PDU的编码规则产生PDU串。 汉字编码转换
由于在GSM标准中，中文编码采用的是Unicode编码，而不是目前国内常用的GB-2312编码，故还需要进行中文编码的转换，才能显示汉字字型。
方案二：
2.1 HRH GSM MODEM介绍
由于HRH GSM Modem 内嵌高可靠性的GSM 引擎（GSM Cellular Engine）和51 单片机系统（MCS51），标准串行接口和精简的软件接口协议将用户从繁杂的GSM 通信标准解析和调试中解脱出来，使用方便，而且公网的数据传输具有通信范围广（GSM 网络基本覆盖全国），传输稳定、可靠等特点。因此本设计选用HRH GSM Modem来进行通信。
2.1.1 HRH 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）。
2.2 HRH GSM Modem的硬件接口
模块要求12V/500mA供电，与计算机或单片机通过串口通信，波特率9600bps，通过SIM卡座来安装SIM卡。
2.3 HRH GSM Modem 的软件协议
a．?A?表示ASCII 字符A，00 或00H 表示16 进制数据00。 b． 帧结构：帧头（固定为0AAH）＋指令码＋数据
2.3.1 设置短信中心号
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以北京地区为例，短信中心号为：+8613800100500，应向GSM MODEM 下发数据帧：
AA 09 2B 38 36 31 33 38 30 30 31 30 30 35 30 30 （16 进制数据） 如果设置成功，GSM MODEM 应答 AA 09 “+8613800100500”， 如果设置不成功，GSM MODEM 应答 AA 09 ?ERROR?
短信中心号设置后，保存在SIM 卡上，只需设置一次；也可以在手机上把短 信中心号设置好后再装入GSM Modem，以后就不用再设置。
2.3.2 利用GSM MODEM 向普通手机发短信
以向手机13661174602 发中文信息“测试”为例：
首先计算或查表得到“测试”的UNICODE 编码为：6D4B（测） 8BD5（试）； 向GSM MODEM 下发数据帧：
AA 02 31 33 36 36 31 31 37 34 36 30 32 6D 4B 8B D5 GSM MODEM 可能返回于下信息：
AA 01 ?ERROR?短信未从GSM MODEM 送出，可能是未登陆网络或SIM 卡故障。 AA 01 ?OK? 短信已从GSM MODEM 送出，但未送达短信中心，可能是信号质量差或天线连接不好。
AA 01 ?SEND OK? 短信已送达短信中心，并且短信中心已经下发给接收方。 AA 01 ?SUCCESS 13661174602： 0304111023123203041110231532?接收方已经收到短信（注意仅当接收方手机已经设置短信自动应答时才会返回；GSM MODEM 已设置成短信自动应答）。
AA 01 ?FAILURE 13661174602：0304111023123203041110331532?短信中心未能将短信送达接收方或接收方已经收到短信，但其给短信中心的回应短信中心没有收到（注意仅当接收方手机已经设置短信自动应答时才会返回）。
一般情况下，由于短信不保证实时性，所以从发送到对方接收到短信可能有5-10秒的延时，使用中建议设置短信超时定时器长度在20-30秒左右。 短信发送成功的返回信息：
先返回 AA 01 ?SEND OK?31；
如果接收方手机设置了短信自动应答，则在对方收到后返回
AA 01 ?SUCCESS 13661174602： 0304111023123203041110231532?。 短信发送失败的几种可能返回信息：
a. AA 01 ?ERROR? b. AA 01 ?OK?
c. AA 01 ?SEND OK?32 后； AA 01 ? FAILURE 13661174602 ： 0304111023123203041110331532?
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第3章
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LED
显示，来对防盗报警系统进行电话号码的预设，本设计选用SK5279A作为键盘显示驱动。
3.1 SK5279A键盘显示芯片
SK5279A是一种具有串行接口，可同时驱动8位共阴式数码管或64只独立LED的显示驱动芯片。它内部带有译码器，具有多种译码方式。
SK5279A的结构图如图1所示。
CS:片选端，低电平有效。
CLK:同步时钟端，向芯片发送及读取数据时。此引脚上升沿表示数据有效。 DIO:串行数据输入/输出端。
KEY:按键有效输入端，平时为低电平，当检测到有效按键时，此引脚变为高电平。 SG一SA:段G一段A的驱动输出。 DP:小数点驱动输出。 DIG()一DIG7:位选输出。
SK5279A采用串行方式与微处理器通讯，串行数据从DIO引脚送入芯片，并与CLK同步。当片选信号变为低电平后，如果DIO是箱入状态，则DIO引脚上的数据被写人SK5279A的缓冲寄存器;如果DIO是输出状态，则键盘数据从DIO口读出。作者在对其应用中总结出
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SK5279A具有以下优点:
(1)体积小，不需要外围芯片，直接驱动LED，工作电流为3一200 mA. (2)采用串行接口，节省了单片机的I/O口线，简化了电路设计。
(3)具有控制译码/不译码、显示位数、闪烁属性等多种控制指令，编程灵活。 (4)具有段寻址功能指令，方便控制独立的LED.
(5)可接64键控制器，内含去抖动处理，可直接箱出键值。
3.2 SK5279A的控制指令：
SK5279A的指令系统可分为两大类:纯指令和带数据指令。下面就作者在本次设计中用到的指令作简单解释。
纯指令为8个bit(单字节)，微处理器需要发送8个CLK脉冲。复位指令为10100100，该指令将所有的显示清零，与系统上电后的状态一样。移位指令为101000D1D0,D1D0= 0～3，分别对应右移、左移、循环右移和循环左移。带数据指令为16个bit(双字节)，第一个字节为指令，第二个字节为数据。可以是发送的数据，可以是返回的键盘数值。控制显示的指令有三种，都是带数据指令，分为按方式1译码显示、按方式2译码显示和独立LED控制的显示方式。在本次设计中根据设计需要选择了第三种显示方式。带数据指令中还有一个很重要的指令，那就是读键盘值指令。
3.3 硬件及软件设计
3.3.1 SK5279A与MCS51单片机的连接
图2为其典型的硬件连接图，R1取10 k欧 , R2取200 f欧, R3取100 k欧, R4取3.3 k欧, C取15 pF.如果不使用键盘，8只R3和8只R1都可以省去。键值分布为:从右到左倒数第一行为0～7，倒数第二行为8～15，依次类推。在所设计的流量显示积算仪中共用到14键，其键值与对应的功能见表1。采用了右下脚4行4列相交的16键，选择其中的14键，这样可以简化键盘与芯片的连接。MCS51的晶振频率取为6MHz,如果选用不同的时钟频率，则应注意后面的延时时间的设定。
最初采用SK5279A的CS, CLK, DIO, KEY分别与MCS51单片机的P1.0～Pl.3直接相连。在设计的过程中发现，如果按照这种连接，系统工作不稳定，有时会出现检测不到键按的情况。经分析是因为SK5279A的KEY引脚直接与单片机的P1.3相连时存在着阻抗不匹配的间题。由于这种影响，当有键按下时KEY引脚的电压不是+5V，而是被拉至门槛电压之下。解决方法是在两者之间加上一由运算放大器构成的跟随器如图3，这种跟随器的输入阻抗特别大，而输出阻抗特别小.可将两部分隔离，实现预期的目。
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