【正文】 ............................ 22 電平轉(zhuǎn)換電路原理圖 ......................................................... 22 電平轉(zhuǎn)換電路工作原理 ..................................................... 22 GSM 通信模塊 .......................................................................... 24 GSM 模塊原理圖 ................................................................ 24 TC35I 模塊特性 ................................................................... 25 NE555 復(fù)位電路 .................................................................. 27 LM2576 電源電路 ............................................................... 28 MAX232 通信電路 .............................................................. 29 12864 液晶驅(qū)動(dòng)電路 ................................................................. 30 矩陣鍵盤(pán)模塊 ........................................................................... 30 LM317 電源模塊 ....................................................................... 32 4 軟件設(shè)計(jì) ............................................................................................. 33 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)思路 .................................................................... 33 TC35I 驅(qū)動(dòng)模塊 ......................................................................... 34 用串口調(diào)試助手對(duì) TC35 進(jìn)行初始化 .............................. 34 消息格式 ............................................................................. 35 底層驅(qū) 動(dòng)函數(shù) ..................................................................... 37 用 MSP430 對(duì) TC35I 進(jìn)行初始化 ..................................... 39 密碼處理程序 ..................................................................... 39 用戶密碼識(shí)別模 塊 ............................................................. 40 用戶密碼修改模塊 ............................................................. 41 程序設(shè)計(jì) ................................................................................... 42 主程序設(shè)計(jì) ......................................................................... 42 TimerA0 中斷服務(wù)程序 ...................................................... 44 基 于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) V 軟件精確延時(shí) ........................................................................... 44 5 系統(tǒng)調(diào)試及測(cè)試結(jié)果 ......................................................................... 46 測(cè)試方法 ................................................................................... 46 總結(jié) ......................................................................................................... 50 致謝 ......................................................................................................... 51 參 考文獻(xiàn) ................................................................................................. 52 附件 程序 ............................................................................................... 53 基 于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 前言 當(dāng)前 ,人們的安全防范意識(shí)大大提高 ,自我安全保護(hù)意識(shí)逐漸加強(qiáng) ,給安防市場(chǎng)帶來(lái)無(wú)線商機(jī) ,這就是人們所說(shuō)： “花錢(qián)買(mǎi)平安 ”是全世界最大的經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)！再則 ,中國(guó)主司安防產(chǎn)業(yè)的政府部門(mén) ,如中央政法委、各?。ㄊ校?公安 廳科技處、技防辦等等 ,均擬定策略性的發(fā)展綱要 ,以高新安防科技來(lái)維護(hù)社會(huì)治安的穩(wěn) 定 ,對(duì)安防素質(zhì)的提升不遺余力 ！ 國(guó)家規(guī)定，新建設(shè)的樓房不允許安裝防盜窗或防盜網(wǎng)；因?yàn)橛绊懯腥?，而且在發(fā)生火災(zāi)事件時(shí)，造成人員無(wú)處可逃，導(dǎo)致人員傷亡的事故發(fā)生！隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了顯著提高；尤其是物質(zhì)生活水平的提高，安全方面的問(wèn)題越來(lái)越引起人們的重視。為了保障自家的財(cái)產(chǎn)安全，許多樓房住戶都在自家地下室和住房的門(mén)、窗上安裝了防盜門(mén)和防護(hù)欄等。然而，這些設(shè)備在防盜的同時(shí)，也帶來(lái)了許多弊端：比如防盜門(mén)鑰匙丟失，會(huì)給戶主帶來(lái)很大的麻煩；家中遇到緊急情況，這些防盜設(shè)備也會(huì)給逃生及消防救援帶來(lái)諸多不便。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，尖端科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的普及，許多智能化的報(bào)警系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生，它們將更便捷、更可靠地保障住戶的財(cái)產(chǎn)安全。在本文中，筆者設(shè)計(jì)了一種基于 GSM 的住宅智能報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)滿足了現(xiàn)代住宅防盜的需要。 根據(jù)題目要求確定方案：以 MSP430 單片機(jī)為核心外加獨(dú)立工作的傳感器模塊（如溫度、煤氣、紅外等），通過(guò)外圍輸入設(shè)備（ 4*4矩陣鍵盤(pán)）對(duì)傳感器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，最后將設(shè)置信息以及傳感器狀態(tài)等參數(shù)實(shí)時(shí)的反映到輸出設(shè)備（ 128x64 液晶顯示器）當(dāng)傳感器采集到數(shù)據(jù)滿足參數(shù)要求時(shí) MSP430 單片機(jī)通過(guò)串口控制 GSM（ TC35I）模塊并且像 GSM 模塊寫(xiě)入報(bào)警信息以提醒住戶。 這種方案能實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍傳感器狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，控制靈活、可靠，精度高，可滿足對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)要求。本設(shè)計(jì)采用 MSP430 系列中的 MSP430F2617 單片機(jī)。以 MSP430F2617 為控制核心，利用溫度傳感器檢測(cè)室內(nèi)溫度并且對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)該系統(tǒng)具有可兼容信好的特點(diǎn)兼容上升沿觸發(fā)的傳感器，可以很容易的建立較大的傳感器網(wǎng)絡(luò)。 TI 公司的 MSP430 系列單片機(jī)是一個(gè)超低功耗類型的單基 于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 片機(jī)，它能夠?qū)崿F(xiàn)在 ～ 電壓、 1MHz 的條件下運(yùn)行，耗電 電流在 ～ 400uA 之間。 16 位的數(shù)據(jù)寬度， 125ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器相配合，能實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的某些算法。它的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評(píng)?；?于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 1 概述 GSM 原理及功能實(shí)現(xiàn) GSM 手機(jī)電路由無(wú)線收發(fā)信機(jī)、基帶信號(hào)處理電路、基帶控制電路、存儲(chǔ)電路、鍵盤(pán)、顯示器、外部接口等部分組成。 射頻單元：射頻單元的發(fā)信通路將基帶單元產(chǎn)生的 的 TDMA 幀數(shù)據(jù)流。 信號(hào)接： GMSK 調(diào)制方法形成 I、 Q 信號(hào)，再調(diào)制到 900MHz 或1800MHz 射頻信號(hào)，經(jīng)射頻 開(kāi)關(guān)：由天線發(fā)射出去，收信通路將天線接收的信號(hào)經(jīng)低噪聲放大、解調(diào)，產(chǎn)生基帶 I、 Q 信號(hào)，通過(guò)解調(diào)和均衡將模擬的 I、 Q 信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，恢復(fù)出數(shù)字基帶信號(hào)，送基帶電路處理。射頻單元的本振信號(hào)通常從時(shí)基電路獲得基準(zhǔn)頻率，然后采用鎖相環(huán)技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻率合成。 基帶芯片與基帶信號(hào)處理電路： GSM 基帶芯片是通信終端產(chǎn)品的關(guān)鍵部件，現(xiàn)在比較流行的一般有單 IC 封裝和雙 IC 封裝兩種形式。多家公司可以大量供應(yīng)成套的芯片組，如 TI、 ADL/TIP、 Lucent、VLSI 等 。這為國(guó)產(chǎn)手機(jī)基帶芯片設(shè)計(jì)提供了有益的參考。基帶電路包括信道編 /譯碼，加密 /解密、 TDMA 幀形成 /信道分離及基準(zhǔn)時(shí)鐘電路、話音編 /譯碼、碼速適配器等。送話器的話音信號(hào)經(jīng)過(guò) 8kHz 抽樣及 A/D 變換，成為均勻量化的數(shù)據(jù)流，經(jīng)話音編碼、信道編碼、交織、加密等處理，形成 ，送調(diào)制器發(fā)送。在接收通道執(zhí)行與發(fā)信通道相反的過(guò)程。幀及信令控制以時(shí)鐘基準(zhǔn)部分提供統(tǒng)一幀號(hào)、時(shí)隙號(hào)、 1/8bits 時(shí)鐘等基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)同步。 控制器：控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)手機(jī)系統(tǒng)的控制，包括協(xié)議處理、射頻電路控制、基帶電路控制、鍵盤(pán)輸入、顯示器輸出、 SIM 卡接口及數(shù)據(jù)接口等功能。 SMS（ Short Message Service）短信息服務(wù)是 GSM（ Global System for Mobile Communication）系統(tǒng)中提供的一種 GSM終端（手機(jī)）之間，通過(guò)服務(wù)中心 (Service Center)進(jìn)行文本信息收發(fā)的基 于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 應(yīng)用服務(wù)，其中服務(wù)中心完成信息的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能。短信息服務(wù)作為 GSM 網(wǎng)絡(luò)的一種基本業(yè)務(wù)，已得到越來(lái)越多的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商的重視，基于這種業(yè)務(wù)的各種應(yīng)用也蓬勃發(fā)展起來(lái)。以 GSM網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，可以開(kāi)發(fā)出多種前景極其樂(lè)觀的各類應(yīng)用，如無(wú)線數(shù)據(jù)的雙向 傳送、無(wú)線遠(yuǎn)程檢測(cè)和控制等。典型的應(yīng)用有：變電站、電表、水塔、水庫(kù)或環(huán)保監(jiān)測(cè)點(diǎn)等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸和無(wú)線自動(dòng)警報(bào)；遠(yuǎn)程無(wú)線控制高壓線路斷電器、加熱系統(tǒng)、防洪攔阻系統(tǒng)或其它機(jī)電系統(tǒng)的啟動(dòng)和關(guān)閉；車隊(duì)交通管理和控制指揮系統(tǒng)；控制和監(jiān)測(cè)香煙、食品和飲料自動(dòng)售貨機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和存貨水平等等。 由于 GSM 網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，具有網(wǎng)絡(luò)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，用戶無(wú)需另外組網(wǎng)，在極大提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時(shí)為客戶節(jié)省了昂貴建網(wǎng)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。同時(shí)，它對(duì)用戶的數(shù)量也沒(méi)有限制，克服了傳統(tǒng)的專網(wǎng)通信系統(tǒng)投資成本大，維護(hù)費(fèi)用高， 且網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的覆蓋范圍和用戶數(shù)量有限的缺陷。比起傳統(tǒng)的集群系統(tǒng)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋上具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，加上 GSM 的 SMS 本身具備的數(shù)據(jù)傳送功能，都使得這些應(yīng)用得到迅速的普及。利用 GSM 短信息系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)線通信還具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，性能穩(wěn)定，為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳送和監(jiān)控設(shè)備的通信提供了一個(gè)強(qiáng)大的支持平臺(tái)。 本文的報(bào)警系系統(tǒng)就是根據(jù) GSM 的 SMS 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳送功能完成其遠(yuǎn)程控制的。而短信精靈是為了解決手機(jī)短信輸入麻煩而編制的。下面簡(jiǎn)要的介紹一下這兩個(gè)系統(tǒng)。 手機(jī)短消息的收發(fā)都是通過(guò) GSM Model 的通用 AT 命令來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 AT 命令是主要的移動(dòng)電話生產(chǎn)廠商諾基亞、愛(ài)立信、摩托羅拉和HP 共同為 GSM 研制的，其中包含對(duì) SMS 的控制。 AT 命令在此基礎(chǔ)上演化并被加入 GSM 標(biāo)準(zhǔn)，以及之后的 GSM 標(biāo)準(zhǔn)。本文的兩個(gè)系統(tǒng)都是以 AT 命令為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的。 GSM 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) GSM 標(biāo)準(zhǔn)中定義的點(diǎn) 點(diǎn)短消息服務(wù)使得短消息能在移動(dòng)臺(tái)和短消息服務(wù)中心之間傳遞。這些服務(wù)中心是通過(guò)稱為 SMS GMSC 的特定 MSC 同 GSM 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的。 基 于 GSM 網(wǎng)絡(luò)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 圖 SMS 管理協(xié)議 SME： Short Messaging Entity，短消息實(shí)體。它可以接收或改善短消息，位于固話系統(tǒng)、移動(dòng)基站或其他服務(wù)中心內(nèi)； SMSC： Short Message Service Center，短消息服務(wù)中心，負(fù)責(zé)在基站和 SME 間中繼、儲(chǔ)存