毕业论文——基于GSM的手机设计.doc

1、广西民族大学本科毕业论文（设计）论文题目：基于 GSM 的手机设计目录摘 要 .1Abstract .21 引言 .32 设计方案 .33 硬件设计 .43.1 TC35i 模块介绍 .43.2 单片机及各元件的连接 .53.2.1 STC12C5A32S2 芯片介绍 .63.2.2 LCD1602 液晶显示模块介绍 .73.2.3 按键设计模块 .74 软件设计 .84.1 软件设计工作原理 .84.2 软件流程图 .824.3 主要程序说明 .105 调试与测试 .105.1 硬件调试 .105.2 软件调试 .105.3 系统总体调试 .116 结论 .12参考文献 .13致谢 .13附

2、录 .131基于 GSM 的手机设计李洁摘 要：借助系统模型，阐明基于西门子公司的 TC35 型 GSM手机模块收发短信、打电话的基本概念以及串口控制 SMS 的基本原理。详细介绍 C51 单片机 STC12C5A32S2 控制 GSM 模块工作的软件实现过程，对怎样用单片机控制 GSM 模块收发短信、打电话进行探讨，也对程序设计的主体思想作了较为细致的分析。文章重点阐述了 STC12C5A32S2 单片机和 TC35 模块的接口、TC35 的特点和主要功能、AT 指令的应用等。该系统单片机STC12C5A32S2 的 TXD/RXD 分别接 TC35 模块的 TXD/RXD，完成对TC35

3、模块的初始化和短消息的数据收发以及打电话的功能。关键词：C51 单片机；短信收发；打电话；GSM。2GSM Based Mobile Phone DesignLI JieAbstract：Using system model based on Siemens company, expounds the TC35 type GSM mobile phone text messages, transceiver module basic concept and the basic principle of serial control SMS. Detailed introduction STC1

4、2C5A32S2 C51 single-chip microcomputer control GSM module working software realization process, to how use single-chip microcomputer control GSM module use of text messages, discussed, also call for programming the juche idea give a more detailed analysis.This paper describes the STC12C5A32S2 SCM an

5、d TC35 module interface, the characteristics of TC35 and the main function, the application of AT instructions. The system of STC12C5A32S2 TXD/RXD microcontroller TC35 module respectively TXD/pick up RXD and the completion of the initialization of TC35 module and the short message data transceiver a

6、nd call functions.Keywords：C51 Microcontroller, Messaging,Call,GSM.31 引言随着通信技术的发展， 基于移动通信网络服务功能， 正向工业控制和遥控领域有不断扩大的趋势。为适应这种需要，西门子公司推出了新一代无线通信 GSM 模块TC35i ，是一种基于 GSM 网络的通过短信形式传输数据的通信终端设备。基于该模块工作的无线网络覆盖范围广,在信息传递方面性能稳定、可靠,所以把 GSM 作为信息传递的载体,与单片机结合起来构成应用系统有着强大的生命力和广阔的应用空间,特别是在远程数据传输、远程监控等领域。本设计借助系统模型，根据 G

7、SM 模块收发短信、打电话以及串口控制 SMS的基本原理，由单片机 STC12C5A32S2 与 Tc35i 模块通过串口通信、软件技术结合相关的 AT 指令实现手机的基本功能，通过 LCD1602 液晶显示频显示串口传输的相关数据输出。2 设计方案本次设计的目的是基于 C51 单片机控制 GSM 模块实现短信收发、打电话的功能，根据题意，制定设计方案如下：1、短信模块使用西门子公司推出的无线通信 GSM 模块TC35i；2、使用 LCD1602 液晶模块作为显示器件，及时显示串口传输数据；3、单片机芯片使用宏晶科技生产的新一代 8051 单片机 STC12C5A32S2；4、整个系统组成有

8、TC35i 模型和小系统单片机电路，STC12C5A32S2 单片机的 TXD/RXD 分别接 TC35 模块的 TXD/RXD，并且两者共地，通过串口通信、软件技术结合相关的 AT 指令完成对 TC35 模块的初始化和短消息的数据收发以及打电话的功能；5、增加 4*4 矩阵键盘小模块，通过键盘设置相关按键实现相关功能，并能从键盘实现随意拨号；6、当有来电或者新信息时，通过蜂鸣器响声长短提示并在 LCD 液晶显示相关提示。43 硬件设计使用单片机控制 GSM，首先：单片机下载完程序后，先不要接 GSM，先让单片机和电脑通信，利用串口调试助手查看单片机 AT 指令的数据。然后单片机的 TXD/R

9、XD 分别接上图所示的 TXD/RXD 并共地，完成对 TC35 模块的初始化和短消息的数据收发以及打电话的功能。硬件连接实物图如图 3-1：3.1 TC35i 模块介绍TC35i 模块主要由六部分组成： GSM 基带处理器、GSM 射频模块、供电模块 (ASIC)、 闪存、ZIF 连接器、天线接口。其中，GSM 基带处理器是整个模块的核心，主要处理 GSM 终端内的语音、数据信号，并涵盖蜂窝射频设备中的所有模拟和数据功能。TC35i 模块结构框图如图 3-2：图 3-1 硬件连接实物图5GSM 开发板有两种供电方式，一种是直接把开关电源适配器插到电源插头上，另一种是直接用直流稳压电源的正负极

10、分别接到上图的电源正 5V、电源地。当用电脑串口调试 GSM 时，必须用短路帽直接把 J3、J4 分别插上短路帽，如上图所示。当用单片机控制 GSM 时，J3、J4 的短路帽必须拔下。3.2 单片机及各元件的连接 图 3-2 TC35i 模块结构框图图 3-3 单片机及各元件的连接原理图6LCD1602 液晶显示模块通过排阻接 STC12C5A32S2 单片机 P0 口，4*4 矩阵键盘按键，接 STC12C5A32S2 单片机 P1 口，具体功能分配在 3.2.1 和 3.2.2 详细介绍。3.2.1 STC12C5A32S2 芯片介绍STC12C5A32S2 芯片是宏晶科技生产的高速 /低

11、功耗/ 超强抗干扰的新一代8051 单片机，指令代码完全兼容传统的 8051，用它作为本设计控制核心。STC12C5A32S2 引脚排列如图 3-4 所示，表 3-1 为 STC12C5A32S2 引脚功能分配说明。引脚 功能P0 输出液晶显示屏双向数据口，P0口使用上拉电阻P1 4*4键盘输入口P2.2 蜂鸣器P2.3P2.5 液晶屏 RS、RW、EP2.6 P2.7/P3 空闲（预留其他用途）图3-4 STC12C5A32S2引脚排列图表 3-1 STC12C5A32S2 引脚功能分配73.2.2 LCD1602 液晶显示模块介绍字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式

12、LCD，目前常用 16*1，16*2，20*2 和 40*2 行等的模块。本设计采用 1602LCD液晶显示频作为显示工具，当系统向外拨号、发送信息或有来电以及新信息进来时，通过按键控制执行相关应答，1602LCD 同时显示相关指令指示，例如当有来电时，显示效果如图 3-5 所示：3.2.3 按键设计模块本设计采用 4*4 矩阵键盘按键，接单片机 P1 口，相关功能设置如图 3-6：3（键号 0） 7（键号 1） 11（键号 2） 15（键号 3）2（发信息） 6（键号 4） 10（键号 5） 14（键号 6）1（挂机） 5（键号 7） 9（键号 8） 13（键号 9）0（拨号） 4（接听）

13、8（清屏） 12（空闲）图 3-5 来电提醒液晶显示8功能说明：图中为括号的内容表示该按键按下则相关数字送给单片机进行存储和显示，非数字键按表格中的功能在程序中实现。4 软件设计单片机与 GSM 模块的的软件接口其实就是单片机通过与 GSM 模块相关的 AT 指令控制手机的控制技术。指令的执行过程需要单片机与 GSM 模块交互应答完成，每次发送或接收的字节数有严格的规定，二者必须依据这些规定实现数据交换，否则，通信就是失败的。设计采用的相关 AT 指令说明:a、 单片机与 TC35i 模块由串口建立连接:AT。b、 设置 TC35i 模块工作模式:AT+CMGF=n ,n=0:PDU 模式;n

14、=1:文本模式,通常要设置为 PDU 模式,在这种模式下,能传送或接收透明数据(用户自定义)。c、 发送信息指令： AT+CMGS=n,n 为目标号码。d、 新消息提示指令：AT+CMNI=2,1，0,0，设置为 mode=2,mt=1。e、 读 TC35i 模块短消息数据:AT+CMGR=n,n 为短消息号 (十进制)。f、 拨号指令：ATD 。这个命令用来设置通话、数据或传真呼叫。g、 来电显示指令：AT+CLIP=1。h、 接听指令: ATA。i、 挂电话指令：ATH。4.1 软件设计工作原理 软件设计过程中在矩阵键盘设置了相关按键分别控制发送短信息 (关键字、状态字、查询信息 )、拨号到从矩阵键盘输入的任意号码、接听来电、挂机以及数字键、清屏键。在系统运行过程中通过键盘扫描检测，当有按键按下执行相关操作或者有新信息或新来电时，TC35i 通过串口传输接收到相关 AT 指令后 ,把相关信息返回并通过串口传送给单片机 ,单片机收到有新的信号指示 ,则按指示执行相关操作并继续通过串口传输将相关数据送给 GSM 模块 , GSM 模块通过串口传输收到相关信息后成功返回“OK” ，失败返回“ERROR” 。串口传输的相图 3-6 4*4 矩阵键盘功能设置