基于gsm短消息的遠(yuǎn)程門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-wenkub
2023-07-10 13:55:17 本頁面
【正文】 不僅希望擁有舒適和溫馨的住所，而且對(duì)安全性、智能化等方面也提出了更高的要求。本文介紹的基于GSM短消息的遠(yuǎn)程門禁系統(tǒng)主要是利用單片機(jī)STC89C52RC的串行接口向TC35i輸入控制命令編碼，以實(shí)現(xiàn)對(duì)TC35i的控制，在門禁系統(tǒng)收到錯(cuò)誤密碼輸入時(shí)，TC35i能夠通過GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)短信息的發(fā)送，達(dá)到遠(yuǎn)程及時(shí)報(bào)警的功能。SMS?；贕SM短消息的遠(yuǎn)程門禁系統(tǒng)首先可以降低線路架設(shè)帶來的時(shí)間、人力、經(jīng)濟(jì)上的耗費(fèi)，大大節(jié)約建立門禁系統(tǒng)所需要的費(fèi)用，為本門禁系統(tǒng)的廣泛使用和普及提供了可行性。基于GSM的短消息業(yè)務(wù)不需建立撥號(hào)連接，只需把待發(fā)消息內(nèi)容加上目的地址發(fā)送至短消息中心，再由短消息中心轉(zhuǎn)發(fā)到最終目標(biāo)。（2） 遠(yuǎn)程操控：由于GSM已經(jīng)建立了全球的通信網(wǎng)絡(luò)，利用單片機(jī)收發(fā)GSM的短消息功能就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的控制操作，能夠解決無線網(wǎng)絡(luò)受通信距離限制的弊端，以及解決有線通信帶來的人力、經(jīng)濟(jì)、時(shí)間的浪費(fèi)。由于現(xiàn)今大部分門禁系統(tǒng)只能起到被動(dòng)防御的作用，并且不能做到及時(shí)遠(yuǎn)距離報(bào)警，所以基于GSM網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程門禁系統(tǒng)更能適合社會(huì)的需求。此外，通過手機(jī)終端也可以向TC35i發(fā)送短消息，并再通過串行口將信息傳送給單片機(jī)，以達(dá)到對(duì)單片機(jī)的遠(yuǎn)程控制，系統(tǒng)模塊圖如圖1.單片機(jī)手機(jī)終端TC35i GSM模塊液晶顯示矩陣鍵盤電子鎖AT24C02PC機(jī)終端GSM網(wǎng)絡(luò)圖1 系統(tǒng)模塊圖2 系統(tǒng)原理短信息服務(wù)(SMS)協(xié)議是在20世紀(jì)80年代提出的，但直到20世紀(jì)90年代才開始市場(chǎng)化運(yùn)行。DCCH為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙向控制信道，包括獨(dú)立專用控制信道(SDCCH)、快速隨路控制信道(FACCH)和慢速隨路控制信道(SACCH)。（3）如果當(dāng)短消息到達(dá)時(shí)，TCH已分配，則短消息在隨路SACCH上傳遞。每條AT命令行中只能包含一條AT指令。下面以CMGF為例說明這3種調(diào)用形式:[參數(shù)]+CMGF=[mode]+CMGF? 返回:+CMGF : mode+CMGF=? 返回:+CMGF : (列出所有支持的模式)設(shè)置調(diào)用形式一般為:AT+命令名+參數(shù)，如:AT+CMGF=l用來設(shè)置當(dāng)前短消息為Text模式。發(fā)送短消息常用Text和PDU協(xié)議數(shù)據(jù)單元模式。7Bit編碼多用于發(fā)送普通的ASCII字符。選擇發(fā)送短消息，PDU的格式為：SMSCPDU類型MRDAPIDDCSVPUDLUD(0~140octed)選擇接收短消息，PDU的格式為：SMSCPDU類型OAPIDDCSSCTSUDLUD(0~140octed)格式中各控制塊含義如下：SMSC短消息業(yè)務(wù)中心地址。 短信內(nèi)容的三種編碼方式（1）7Bit編碼7Bit編碼時(shí)，針對(duì)的是原始短消息的字符個(gè)數(shù)，而不是字節(jié)數(shù)。用單片機(jī)控制手機(jī)模塊收發(fā)短消息時(shí)，如果沒有系統(tǒng)的支持，可用通過查表法解決。8Bit編碼其實(shí)不存在具體的算法，主要是用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息，比如圖片和鈴聲等。 STC89C52RC介紹本設(shè)計(jì)使用的STC89C52RC，是具有40引腳的PQFP小型封裝的8位單片機(jī)，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。另外，STC89C52RC可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。RXD定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷系統(tǒng)CPUT0T2INT0INT1并行I/O接口串行I/O接口存儲(chǔ)器P0~P3T1TXD圖2 STC89C52RC內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖3 STC89C52RC外部引腳圖STC89C52RC單片機(jī)的并行接口都可以用來與外設(shè)之間進(jìn)行普通的并行數(shù)據(jù)或指令的傳送，但是P1口和P3口的部分?jǐn)?shù)據(jù)位往往還有第二功能，（RXD），（TXD）位的第二功能，單片機(jī)與PC機(jī)之間的信息傳遞。在進(jìn)行串口傳遞和中斷處理時(shí)，需要對(duì)單片機(jī)內(nèi)部的串行口控制寄存器SCON，中斷允許寄存器IE，中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP分別進(jìn)行相應(yīng)的初始化設(shè)置，以控制串行口正常工作。它是傳統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器與GSM無線移動(dòng)通信系統(tǒng)相結(jié)合的一種數(shù)據(jù)終端設(shè)備，因此也叫無線調(diào)制解調(diào)器。而GSM模塊則無此限制，所以基于這種模塊，以GSM網(wǎng)絡(luò)作為無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，可以開發(fā)出多種前景樂觀的應(yīng)用，如GPS/GSM(SMS)移動(dòng)車輛監(jiān)控定位系統(tǒng)、移動(dòng)POS機(jī)、移動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、移動(dòng)性數(shù)據(jù)和Internet接入等。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該注意對(duì)按鍵抖動(dòng)處理，本設(shè)計(jì)采用的是程序延遲消抖的方法。此外，LED1602輸入/輸出的指令/數(shù)據(jù)是通過P2口來完成的。具體硬件連接如圖9：GNDIGTSTC89C52RCRXDTXDRXDTXDTC35iRXDTXDVCCVCC液晶顯示器PC機(jī)終端蜂鳴器電子鎖44鍵盤AT24C02EEPROM圖9 系統(tǒng)硬件連接圖4 系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境本遠(yuǎn)程門禁系統(tǒng)嵌入式軟件部分所運(yùn)用的開發(fā)集成環(huán)境是KEIL uVision3，Version ,該集成環(huán)境是KEIL公司專門為嵌入式軟件開發(fā)而研發(fā)的，目前主要運(yùn)用于ARM系列、51系列單片機(jī)的軟件開發(fā)。BL51連接/重定位器組合由C51和A51產(chǎn)生的可重定位的目標(biāo)文件并生產(chǎn)成絕對(duì)目標(biāo)文件。（2）用C語言或匯編語言創(chuàng)建源程序。 Keil運(yùn)行界面Keil開發(fā)環(huán)境與傳統(tǒng)的C語言開發(fā)環(huán)境相比具有界面友好，操作簡單，調(diào)試方便，功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)，其具體開發(fā)環(huán)境如圖10：圖10 程序編輯界面圖程序調(diào)試中，可以軟件仿真定時(shí)器，并行口，中斷，串口等硬件設(shè)備，具體調(diào)式過程如圖11：圖11 程序調(diào)試界面圖5系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 單片機(jī)控制TC35i模塊程序單片機(jī)控制TC35i的程序主要采用的是C51程序語言，在Keil uVison環(huán)境下進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。用戶若想要修改密碼或者目的電話號(hào)碼，則可以根據(jù)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的命令控制字格式編寫新的密碼或者目的電話號(hào)碼，再通過串口程序向TC35i輸入，同時(shí)，單片機(jī)會(huì)將輸入的內(nèi)容原樣發(fā)送會(huì)串口發(fā)送程序界面以供用戶確認(rèn)。在通過串口修改密碼時(shí)應(yīng)該在密碼之前加上‘a(chǎn)’；若是修改目的電話號(hào)碼時(shí)應(yīng)該在電話號(hào)碼之前加‘b’。 TL0 = 0x00。 //選用方式1 0101 0000 選擇串行口工作方式1，8位UART， //波特率=T1溢出率/n,REN=1,表示允許接受 TMOD=0x20。 //波特率為9600 TL1=0xfd。 //enable TIMER1 啟動(dòng)定時(shí)器1 ES=1。 //不允許定時(shí)器1中斷 EA=1。 //表示禁止發(fā)送,可以接收} AT指令發(fā)送模塊該函數(shù)模塊主要根據(jù)輸入對(duì)應(yīng)的命令的宏定義選擇對(duì)應(yīng)的AT指令字符串，再將相應(yīng)的字符串復(fù)制到uart_buff[ ]通信緩沖函數(shù)中。 switch(type){ case RESET_TC35: //復(fù)位TC35 strcpy(uart_buff,AT+CFUN=1,1)。 case TC35_INIT: //TC35初始化命令 strcpy(uart_buff,ATE0V0)。 case SMS_CMGF: //SMS 接收方式, strcpy(uart_bu
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