【正文】 景及意義 隨著人們生活水平的提高，人們對安全的要求越來越高，門禁系統(tǒng)的誕生為人們提供了更安全的門鎖要求。由于這些優(yōu)點， GSM 網絡得到了廣泛的應用，同時也為遠程監(jiān)控、遙測系統(tǒng)、野外信息實時采集提供了一種新的技術手段。本設計主要采用單片機 STC12C5A60S2 對 GSM 模塊TC35i 進行控制，通過與單片機相連的矩陣鍵盤向單片機輸入密碼，并在 LED1602 液晶顯示器上進行顯示，密碼以及目的電話號碼存放在 AT24C02EEPROM 片外存儲器當中。短消息業(yè)務的傳 送在獨立專用控制信道 (SOCCH)或慢速隨路控制信道 (SACCH)進行，具體是在 SOCCH 還是 SACCH 上傳，這取決于業(yè)務信道 (TCH)的使用。在本設計中， AT 指令是被 TC35i 執(zhí)行的。使用 Text 模式收發(fā)短信，所使用的代碼簡單，所以實現(xiàn)起來十分容易，但最大的缺點是不能收發(fā)中文信息內容； PDU模式不僅支持中文信息內容，也能發(fā)送英文短信內容。 MR指明是發(fā)出信息； DA/OA源 /目的地址； PID協(xié)議識別； DCS數(shù)據(jù)編碼； VP有效時間； UDL用戶數(shù)據(jù)長度； UD用戶數(shù)據(jù)； SCTS指明短消息到達業(yè)務中心的時間。在 Windows 系統(tǒng)中可應用 API 函數(shù)實現(xiàn)編碼和解碼。 使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè) 80C51 產品指令和引腳完全兼容。 STC12C5A60S2 各引腳對應的第二功能如下圖所示： 表 3 STC12C5A60S2 引腳對應第二功能 引腳 第二功能 信號名稱 RXD 串行數(shù)據(jù)接收 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送 INT0 外部中斷 0 請求 INT1 外部中斷 1 請求 T0 定時 /計數(shù)器 0 外部輸入 T1 定時 /計數(shù)器 1 外部輸入 T2 定時 /計數(shù)器 2 外部輸入 長沙航空職業(yè)技術學院 （論文） 15 單片機與 GSM 模塊 TC35i 通信電路 在本設計中，單片機與 TC35i 模塊，單片機與 PC 終端之間的通信都是通過串口通信來完成的。它的出現(xiàn)給 GSM的發(fā)展注入了新的活力，改變了傳統(tǒng)的以話音為主的通信手段，打開了 GSM 網絡數(shù)據(jù)通信及其應用的大門。在設計中也可以采用定時器中斷消抖的方法。 KEIL uVision3 將項目源代碼管理器，帶自動提示的編輯程序管理器，高度仿真程序調試器等集成到一個功能強大的環(huán)境中，能夠準確 迅速的編譯 C源代碼和匯編源程序，連接和重定位目標文件和庫文件，創(chuàng)建 HEX 文件調試目標程序。 （ 3）用項目管理器生成應用文件。 圖 12 單片機控制 TC35i 程序結構圖 判斷密碼 錯誤次數(shù)判斷函數(shù) 鍵盤接收密碼函數(shù) 單片機輸出控制信號 開啟電子鎖 密碼正確 密碼錯誤 錯誤次數(shù)不大于 3 次 通過串口向 TC35i發(fā)送編碼 TC35i讀取編碼發(fā)送報警信息 手機終端 編碼處理函數(shù) 錯誤次數(shù)超過 3次 單片機及 TC35i初始化函數(shù) AT24C02 讀密碼及電話號碼函數(shù) 報警函數(shù) 長沙航空職業(yè)技術學院 （論文） 23 短消息發(fā)送程序流程圖 單片機 控制 TC35i 完成遠程通訊主要使用的是基于 GSM 網絡的 AT指令和 PDU 編碼規(guī)則，本設計中 AT 指令的代碼主要由單片機串口終端程序發(fā)送， PDU 編碼由windows 軟件生產，再由 windows 串口軟件發(fā)送給單片機，短消息發(fā)送的程序流程圖如如 13： 圖 13 短信息發(fā)送流程函數(shù)圖 PDU 編碼程序 PC終端串口程序 單片機端編碼組織程序 AT 指令發(fā)送程序 單片機串口程序 TC35i硬件發(fā)送接收 手機終端 單片機設置更改程序 長沙航空職業(yè)技術學院 （論文） 24 PC 機終端修改密碼及目的地址程序 為了保證目的電話號碼以及密碼能夠在系統(tǒng)重新啟動中能被保存，本系統(tǒng)在設計時就將目的電話號碼以及密碼保存在片外 AT24C02EEPROM 中，這樣就能夠保證在系統(tǒng)重新啟動，斷電等突發(fā)情況下，能夠完好保存密碼和目的電話號碼，同時這也是通過 PC 機串口修改密碼和目的電話號碼的基礎。 //表示串行口現(xiàn)在可以進行發(fā)送 RI=0。 //倍頻 0x80 IE = 0xb0。 receive_count=0。 case CHECK_PIN: //檢查當前是否要輸入 PIN 碼 strcpy(uart_buff,AT+CPIN?)。 case SMS_CMGS: //寫一個短信 strcpy(uart_buff,AT+CMGS=)。 //send_count ==0xff if((uart_buff[send_count]==0)){ //應該檢測命令結束代碼，檢測到時 //結束通信 at_send_bit=1。 SBUF = temp。 } //清除接收緩沖區(qū) receive_count=0。 測試階段及結果 （ 1）利用矩陣鍵盤輸入密碼： 111111，此密碼與系統(tǒng)預設密碼一致，為一個正確密碼，效果如圖 15： 圖 15 測試結果 1 圖 測試結果為：蜂鳴器鳴叫 3s后停止，連接電子鎖的并口引腳輸出低電平。在 彭小平 老師的指導下，通過本次畢業(yè)設計自己掌握了單片機的基本結構和開發(fā)技巧，充分 了解了單片機串行通信，中斷處理，并行口應用，矩陣鍵盤，液晶顯示等知識，能夠在 Keil 開發(fā)環(huán)境中使用 C51 程序語言獨立開發(fā)出基本應用程序。 結論 ： 本設計充分的利用了 GSM 網絡無線遠程實時的功效，能夠將非法入侵門禁系統(tǒng)的情況實時的發(fā)送到指定地方，有效的避免和改進了其他門禁系統(tǒng)被動防御帶來的不足與嚴重后果。}} receive_count=0。 send_count=0xff。F++){ uart_buff[F]=0。在中斷程序 Int_Uart()內，當數(shù)據(jù)自動從單片機 TXD 端發(fā)送出去后會置位 TI，在中斷程序中設置 TI = 0，以滿足下一次中斷的條件，循環(huán)的發(fā)送uart_buff[ ]中的字符。 case SMSS_ID: strcpy(uart_buff,ATE0V0^SSMSS=1+CNMI=2,1)。部分主要代碼如下： /******************************************************* AT指令發(fā)送程序 *******************************************************/ uchar Send_AT_Command( uchar type){ AT_Command_Type=type。 //啟動定時器 0 ET0=1。 0xf0) | 1。具體程序實現(xiàn)流程如圖 14： 圖 14 密碼及目的電話號碼修改流程圖 PC機串口程序 單片機串口接收程序 字符控制字判別程序 修改目的電話號碼程序 控制字 a 單片機向 PC機回顯輸入情況 修改密碼程序 控制字 b AT24C02 寫數(shù)據(jù)函數(shù)并保存修改 長沙航空職業(yè)技術學院 （論文） 25 主要函數(shù)模塊 單片機初始化模塊 該段程序主要完成對單片機串口工作方式的選擇（本設計選用工作方式 1），設置定時器 1 作為串口通信傳輸?shù)牟ㄌ芈拾l(fā)生器，以及對應各個中斷的設置。該部分程序主要分成三大模塊：主程序，頭文件程序，函數(shù)實現(xiàn)程序。 LIB51 庫管理器組合目標文件并生成可以被連接器使用的庫文件。當需要顯示相應字符時，應該先用 P1^0， P1^1， P1^2 三個端口初始化液晶顯示器， LED1602的硬件結構圖如圖 7： 圖 7 LED1602 液晶顯示器硬件電路圖 單片機控制 LED1602 液晶顯示器的工作流程圖如圖 8： 圖 8 液晶顯示工作流程圖 矩陣鍵盤掃描函數(shù) 初始化 LED1602 是否有鍵按下？ 有 寫 LED1602 函數(shù) 沒有 控制顯示格式并存儲按鍵數(shù)值 長沙航空職業(yè)技術學院 （論文） 19 系統(tǒng)硬件設計 本設計通過單片機對所需發(fā)送和接受的短信息內容進行編碼和解碼，編碼后的代碼和所要解碼的代碼都是通過單片機的串行口 TXD， RXD 與 TC35i 模塊的串行口RXD、 TXD 進行數(shù)據(jù)傳輸。 TC35i 模塊內部結構如圖 6所示，從功能上看主要由 4部分組成： GSM 基帶處理器、 GSM 射頻部分、電源 ASIC(Application Specific Integrated c