东北石油大学本科生毕业设计（论文）
令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。 第15脚：背光电源正极。 第16脚：背光电源负极。
1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A” 。
3.2.3 液晶显示电路
设计中采用 LCD1602液晶显示。1602的4脚与单片机的P1.0相连，5脚接地，6脚与单片机的P1.1相连。7~14脚与单片机的 P0口相连。1、16号脚接地，2号脚接电源，15号脚背光灯与电源相连。3号脚是对比度（亮度）调整，这里要用一个滑动变阻器来调整亮度，这里我们取电位器大小为10K。LCD1602显示电路如图3-4所示：
图3-4 LCD驱动电路原理图
3.3 时钟系统电路设计
3.3.1 时钟芯片选择
我们采用具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟电路DS1302。它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。它采用主电源和备用电源双电源供电。它的工作电压范围2.0－5.5V，在2.2V时，小于300mA。它内部含有31个字节的静态RAM，可提供用户访问。
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DS1302可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，可以达到我们设计的基本要求。内部的寄存器为我们调时，闹钟定时提供了寄存空间。备用用电源也实现了当系统断电后，时钟仍然可以保持。而且它是串行接口，与单片机通信所需要的接口少。不像DS12887等芯片并行通信需要很多IO口。
3.3.2 DS1302管脚及寄存器说明
(1)DS1302的引脚排列
Vcc1为后备电源，Vcc2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1＋0.2V时，Vcc2给DS1302供电。
当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。因此，我们Vcc1用3V的纽扣电池作为备用电源，Vcc2用系统电源作为主电源。 X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。 RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc≥2.5V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向)。 SCLK为时钟输入端。
(2)DS1302的寄存器说明
DS1302有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式。此外，DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。 DS1302与RAM相关的寄存器分为两类：一类是单个RAM单元，共31个，每个单元组态为一个8位的字节，其命令控制字为C0H～FDH，其中奇数为读操作，偶数为写操作；另一类为突发方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性读写所有的RAM的31个字节，命令控制字为FEH(写)、FFH(读)。
3.3.3 DS1302时钟电路
DS1302与单片机的连接仅需3条线：时钟线SCLK、数据线I/O和复位线RST。时钟线SCLK与P1.4相连，数据线I/O与P1.3相连，复位线RST与P1.2相连。由于DS1302是靠涓细电流充电来实现串行输入输出的，因此，在SCLK、I/O、RST线上要加上拉电阻，其中，它们的电流应该在500u－1mA之间，若电源为5V，则R约为5K，因此，我们的电阻R=4.7K。
在单电源与电池供电系统中，Vcc1提供低电源并提供低功率的备用电源。Vcc2
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提供高电源作为芯片供电的主电源。因此，这里Vcc1用3V纽扣电池，Vcc2用5V的系统电源。
晶振为32.768KHz接入X1、X2引脚。DS1302时钟电路如图3-5所示：
图3-5 时钟电路
3.4 键盘控制系统电路设计
按键需要3个，分别实现为时间调整、时间的加、时间的减三个功能。用单片机的3个I/O口接收控制信号，3个按键的一端与地相连，另一端分别与P2.0、P2.1、P2.2相连。这时当按键按下就输入低电平。其中按下K1set键后，系统进入调整模式，即可对年、月、日、时、分、秒、闹钟定时时间及响铃间隔时间进行设定。K2up和K3down键分别是可实现进入调整状态后的加操作和减操作。另外，在闹钟响起时，按下K2up可使闹钟停止，再按下K3down则可使闹钟重新开始响起。其电路图如图3-6所示：
图3-6 键盘控制电路
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3.5 报警系统电路设计
报警电路设计原理：用一个三极管，平时导通，短接基极和发射极该管截止蜂鸣器不响，一旦断开，三极管导通蜂鸣器鸣响。蜂鸣器与单片机的连接仅需1条线，与单片机的P3.5口相连。电路图如图3-7所示。
图3-7 报警电路
3.6 手机传送短信系统电路设计
在本次设计中采用单片机和GSM模块来实现手机短信的传送。GSM(Global System for Mobile communication)系统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，是我国公众移动通信网的主要方式。基于GSM的短信息服务，是一种信息在移动网络上储存和转寄的过程。由于公众GSM网络在是一种在移动网络上传送简短信息的无线应用全球范围内实现了联网和漫游，建立上述系统不须再组建专用通信网络，所以具有实时传输数据功能的短信应用将得到迅速普及。
目前，国内已经开始使用的GSM模块有Falcom的A2D系列、Wavecome的WMO2系列、西门子的TC35系列、爱立信的DM10/DM20系列、中兴的ZXGM18系列等，而且这些模块的功能、用法差别不大。其中西门子的TC35系列模块性价比很高，并且已经有国内的无线电设备入网证。所以本设计选用的是西门子TC35
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系列的TC35i。这是西门子推出的最新的无线模块，功能上与TC35兼容，设计紧凑，大大缩小了用户产品的体积。TC35i与GSM2/2+兼容、双频（GSM900/GSM1800）、
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RS232数据口、符合ETSI标准GSM0707和GSM0705，且易于升级为GPRS模块。该模块集射频电路和基带于一体，向用户提供标准的AT命令接口，为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、安全的传输，方便用户的应用开发及设计。
3.6.1 TC35i模块简介
TC35i新版西门子工业GSM模块是一个支持中文短信息的工业级GSM模块,工作在EGSM900和GSM1800双频段，电源范围为直流3.3～4.8V，电流消耗休眠状态为3.5mA，空闲状态为25mA，发射状态为300mA(平均)，2.5A峰值；可传输语音和数据信号, 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电压为3V/1.8V，TC35i的数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据，可选波特率为300b/s～115kb/s，自动波特率为1.2kb/s～115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short Message Service,短消息)，可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复，资料如下：
TC35i由供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线接口等6部分组成。作为TC35i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。
TC35i硬件设计：TC35i模块有40个引脚，通过一个ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座)连接器引出。这40个引脚可以划分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。
TC35i的第1～5引脚是正电源输入脚通常推荐值4.2V，第6～10引脚是电源地。11、12为充电引脚，可以外接锂电池，13为对外输出电压(共外电路使用)，14为ACCU-TEMP接负温度系数的热敏电阻，用于锂电池充电保护控制。 15脚是启动脚IGT，系统加电后为使TC35i进入工作状态，必须给IGT加一个大于100ms的低脉冲，电平下降持续时间不可超过1ms。6～23为数据输入/输出，分别为DSR0、RING0、RxD0、TxD0、CTS0、RTS0、DTR0 和DCD0。tc35i模块的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器，符合ITU-T RS232接口标准。它有固定的参数：8位数据位和1位停止位，无校验位，波特率在300bps~115kbps之间可选，默认9600。硬件握手信号用RTS0/CTS0，软件流量控制用XON/XOFF，CMOS电平，支持标准的AT命令集。其中18脚RxD0、19脚TxD0为TTL的串口通讯脚，需要和单片机或者PC通讯。
TC35i使用外接式SIM卡，24～29为SIM卡引脚，SIM卡同TC35i是这样连接的：SIM上的CCRST、CCIO、CCCL、CCVCC和CCGND通过SIM卡阅读器与TC35i的同名端直接相连，ZIF连接座的CCIN引脚用来检测SIM卡是否插好，如果连接正确，则CCIN引脚输出高电平，否则为低电平。TC35i的第32脚SYNC引脚有两种工作模式，一种是指示发射状态时的功率增长情况，另一种是指示TC35i的工作状态，可
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