【正文】 當其他無線通信節(jié)點收到控制信息后，將會執(zhí)行相應的功能，并返回一條確認消息給智能家庭網(wǎng)關上的 CC2500射頻通信模塊。當短消息轉(zhuǎn)換完成之后，將對應該控 制指令的標志設置為 1。而在仿真方式下，整個調(diào)試過程是在目標硬件系統(tǒng)的真實運行下進行的，不僅可以驗證設計思想和軟件，還可以實際判斷目標系統(tǒng)的硬件設計，調(diào)試完后產(chǎn)生的程序代碼直接可以運行在最終的目標系統(tǒng)上 [13]。 Workbench 包含的實用工具有：具有語法表現(xiàn)能力的文本編輯器、編譯器、匯編器、連接器、函數(shù)庫管理器、實現(xiàn)操作自動化的 Make 工具、內(nèi)嵌 C 語言級和匯編級的調(diào)試器 CSPY。 D V c c1P / A 32P / A 43P / A 54P / A 65P / A 76V R E F +7X I N8X O U T / T C L K9V e R E F +10V R E F / V e R E F 11P / T A C L K12P / T A 013P / T A 114P / T A 215P / S M C L K16P1.5/TA017P1.6/TA118P1.7/TA219P2.0/ACLK20P2.1/TAINCLK21P2.2/CAOUT/TA022P2.3/CA0/TA123P2.4/CA1/TA224P2.5/Rosc25P2.6/ADC12CLK26P2.7/TA027P3.0/STE028P3.1/SIMO029P3.2/SOMI130P3.3/UCLK031P3.4/UTXD032P / U R X D 033P / U T X D 134P / U R X D 135P / T B 036P / T B 137P / T B 238P 39P 40P 41P 42P / T B C L K43P 44P 45P 46P 47P / M C L K48P5.5/SMCLK49P5.6/ACLK50P5.7/TBoutH51XT2OUT52XT2IN53TDO/TDI54TDI55TMS56TCK57RST/NMI58P6.0/A059P6.1/A160P6.2/A261AVss62DVss63AVcc64U5M S P 430 F 149X T 1C 15C 16+ 10KR7C 1410uFC4C 1+1V S +2C 13C 2+4C 25V S 6T 2O U T7R 2I N8R 2O U T9T 2I N10T 1I N11R 1O U T12R 1I N13T 1O U T14GND15V C C16U4M A X 23 2DR X 1T X 1R X 0TX0T X 0T X 1R X I N 1R X I N 0 R X 0R X 1T X O U T 0T X O U T 1123456789J3D C on ne c t or 9123456789J4D C on ne c t or 9T X O U T 0R X I N 0R X I N 1T X O U T 1RESETS W 1S W P B10uFC5+ 10KR8R E S E T+ C 20C 2610uFC 17C 22C 24+ 圖 10 MSP430F149 外圍電路原理圖 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 13 智能家庭網(wǎng)關的軟件設計 智能家庭 網(wǎng)關系統(tǒng)的軟件設計主要分為 GSM 短消息收發(fā)模塊接口程序和 CC2500 射頻通信模塊接口程序兩部分。 (4) 豐富的片上外圍模塊 MSP430F149 集成了較多的片上外圍資源，可實現(xiàn)多種功能。其存儲器模塊是目前業(yè)界所有內(nèi)部集成 Flash 存儲器產(chǎn)品中能耗最低的一種，同其它武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 12 微處理器相比，既縮小了線路板空間，又降低了系統(tǒng)成本，在系統(tǒng)設計、開發(fā)調(diào)試及實際應用都表現(xiàn)出較明顯的優(yōu)點，它具有以下特點 [11]。 STC12LE5410AD 單片武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 11 機通過 SPI 接口對 CC2500 芯片進行初始化和控制。能量供給必須在靠近供給引腳處恰當?shù)赝笋睢? 表 3 CC2500的主要特性 可編程控制的數(shù)據(jù)傳輸率，可達 500kbps 單獨的 64 字節(jié) RX 和 TX 數(shù)據(jù) FIFO 較低的電流消耗 (RX 中 ) 集成模擬溫度傳感器 可編程控制的輸出功率，可達 +1dBm 可編程的載波感應指示器 極少的外部元件：芯片內(nèi)頻率合成器，不需要外部濾波器或 RF 轉(zhuǎn)換 高效的 SPI 接口：所有的寄存器能用一個“突發(fā)”轉(zhuǎn)換器控制 可編程控制的基帶調(diào)制解調(diào)器 對數(shù)據(jù)的可選自動白化處理 自動頻率補償可用來調(diào)整 頻率合成器到接收中間頻率 許多強大的數(shù)字特征，使得使用廉價的微控制器就能得到高性能的 RF 系統(tǒng) (2) CC2500 射頻芯片外圍電路設計 CC2500 射頻芯片外圍電路中只需加入少量的外部元件即可使用。 TC35 有兩個語音接口，每個接口均有模擬麥克風輸入和模擬耳機輸出。 TC35I 集成了一個與 ISO 781631 IC Card 標準兼容的 SIM 接口。在本系統(tǒng)中，上位機波特率設置為 9600bps,TC35I 采用默認的自動波特率模式，在 TC35I 開機后向其發(fā)送一條 “ AT(CR)”指令， TC35I 即可自動識別并設置正確的波特率。該時序信號通過芯片 CS1 產(chǎn)生。 TC35I 在通話中的典型電流值為 300mA,待機時電流損耗更小，但在突發(fā)傳輸時，如有電話呼入、開始發(fā)送一條短信時可能需要高達 2A 的瞬時電流，所 以要求電源能提供足夠大的電流 [8]。通過 ZIF(Zero Insertion Force,零阻力插座 )連接器及 50Ω天線連接器，可分別連接 SIM卡插座和天線 [8]。具體原理圖設計圖紙見附錄 1。例如，電視機、電燈的打 開和關閉；電水壺自動燒開水等。 用戶手機G S M短 消 息模 塊 收 發(fā) 模 塊M S P 4 3 0 F 1 4 9微 處 理 器 模 塊C C 2 5 0 0射 頻 通 信 模 塊通 信節(jié) 點 1通 信節(jié) 點 2通 信節(jié) 點 3家 庭 智 能 網(wǎng) 關 部 分家庭內(nèi)部通信節(jié)點圖 1 智能家庭網(wǎng)關總體結構圖 GSM 短消息收發(fā)模塊采用西門子公司的 TC35 模塊，它具有應用較成熟、性能穩(wěn)定和價格低廉等優(yōu)勢。 本課題研究的主要內(nèi)容是：研制開發(fā)出一種基于 GSM 短消息方式的智能家庭網(wǎng)關，制作出樣機。通常提到的短消息業(yè)務主要是指點到點短消息，被發(fā)送的短信息經(jīng)過編碼后消息長度為 140 個字節(jié)，也就是一條短信息可以包含 160 個英文字母 (7 比特編碼 )或 70 個中 文漢字 (16 比特編碼 )[6]。 本課題著重研究基于 GSM 短消息方式的智能家庭網(wǎng)關的實現(xiàn)。 short message。并且介紹了系統(tǒng)的軟、硬件調(diào)試過程，并對真實數(shù)據(jù)進行分析。 第 17 周：做答辯最后的準備工作并且完成答辯。對 MSP430 的編程關系到家庭網(wǎng)關智能化的成功與否。 基本內(nèi)容和技術方案 基本內(nèi)容 : 分析研究智能家庭網(wǎng)關的工作原理，及國內(nèi)外發(fā)展情況，并且制定明確的 轉(zhuǎn)換準則。通過家庭網(wǎng)關，家庭網(wǎng)絡內(nèi)的設備可以與公共網(wǎng)絡進行信息交互，也可以進行內(nèi)部設備之間的信息交互。 隨著手機應用資費的不斷下調(diào)及其通信網(wǎng)絡的不斷完善，應用手機短消息來進行遠程監(jiān)控具有很廣闊的應用前景，使用 GSM 短消息來傳遞數(shù)據(jù)信息也是近年來遙測遙控發(fā)展領域中的熱門技術。 本學位論文屬于 保密囗，在 年解密后適用本授權書 不保密 √。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 完成不少于 5000 字的指定與設計任務相關的英文文獻翻譯； 完成至少 120xx 字的畢業(yè)論文的撰寫及與論文答辯相關的工作。在歐洲， GSM 數(shù)據(jù)業(yè)務被成功的用于公共交通的智能信息控制系統(tǒng)中。 本課題的目的在于設計和實現(xiàn)“基于 GSM 短消息方式的智能家庭網(wǎng)關”。 用戶手機G S M短 消 息模 塊 收 發(fā) 模 塊M S P 4 3 0 F 1 4 9微 處 理 器 模 塊C C 2 5 0 0射 頻 通 信 模 塊通 信節(jié) 點 1通 信節(jié) 點 2通 信節(jié) 點 3家 庭 智 能 網(wǎng) 關 部 分家庭內(nèi)部通信節(jié)點 GSM 短信收發(fā)模塊擬采用西門子 的 TC35 模塊，因為其應用較成熟和價格低廉等優(yōu)勢；微處理器采用 TI 公司的 MSP430， MSP430 單片機具有運行速度快，價格低廉，功耗低和封裝小等優(yōu)點；家庭無線通信模塊采用 CC2500。同時，認真查閱技術資料，及時和老師交流！ 第 10— 13 周：完成論文的初稿及系 統(tǒng)的實現(xiàn)。 本文主要研究了基于 GSM 短消息方式的智能家庭網(wǎng)關的設計與實現(xiàn)。 analyze the real data. Finally there is a simple summary about this design and some ideal about the system39。 家庭網(wǎng)關占據(jù)了數(shù)字家庭中的關鍵位置，可以看出網(wǎng)關是連接公網(wǎng)和家庭私網(wǎng)的喉舌，即負責家庭內(nèi)部對公網(wǎng)的訪問和交互，又負責用戶從公網(wǎng)上對于家庭 網(wǎng)絡的訪問和控制，另外還需要負責家庭內(nèi)部設備的互聯(lián)，互控等操作 [2]。通過短消息業(yè)務， GSM 用戶能在幾秒鐘內(nèi)與幾乎世界各地數(shù)字蜂窩網(wǎng)的其他用戶交流簡短的字母數(shù)字消息 [3]。例如在回家的途中，只需簡單的發(fā)送一條短信就可以讓水壺自動燒開水或讓咖啡機自動沖泡一杯熱騰騰的咖啡，這 樣等主人回到家中就可以直接去品嘗熱騰騰的咖啡，從而省掉了大量燒水，沖泡咖啡的時間，給人們的生活帶來了方便。 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 3 2 智能家庭網(wǎng)關的總體設計 智能家庭網(wǎng)關的總體結構與工作原理 一個智能家庭網(wǎng)關可以看成是一個信息處理系統(tǒng)，組成系統(tǒng)的各單元就是連接在網(wǎng)絡各節(jié)點的設備 [7]。 對 MSP430F149 單片機進行編解碼編程是本課題的重中之重，它是該智能家庭網(wǎng)關能否正常工作的關鍵所在。 8 位代碼 X AA 112 格式說明如圖 2 所示。模塊的工作電壓為 ~,可以工作在 900HZ 和 1800HZ 兩個頻段。這 40 個引腳主要分為 5 類，即電源、數(shù)據(jù)輸入 /輸出、 SIM 卡、音頻接口和控制。 AMS1117 為TI 公司生產(chǎn)的 5V 轉(zhuǎn) 的電壓轉(zhuǎn)換芯片。 表 2 TC35I狀態(tài)指示燈含義 LED 狀態(tài) TC35I 狀態(tài) 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 7 熄滅 處于關閉或睡眠狀態(tài) 600ms 亮 /600ms 熄 SIM 卡沒有 插入或正在搜索網(wǎng)絡 75ms 亮 /3s 熄 已成功登錄網(wǎng)絡，處于待機狀態(tài) 長亮 處于通話中 (語音或者數(shù)據(jù) ) (3) 串口通信 [8] 串口通信電路主要完成與控制端 (PC 機或 MCU 等 )通信的功能。例如 Motorola 公司的 SC21 SIM 卡，其 CPU 為 68H05， ROM 為 6144 比特， RAM 為 12比特， EEPROM 為 2992 比特可擦除， 16 比特不可擦除。 復 位 C C R T卡 時 鐘 C C C L K卡 電 源 C C V C C卡 接 地 C C G N D數(shù) 據(jù) 輸 入 輸 出 C C I O 圖 5 SIM卡接觸點功能圖 (以 TC35I提供的引腳名標注 ) 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文） 8 在設計中為 SIM 卡布線時，考慮到設計 中的電磁兼容和靜電保護等因素，在 SIM 卡插槽下、印刷電路板的頂層敷設一層銅隔離網(wǎng)，該層敷銅與 SIM 卡的 CCGND 引腳相連，