【正文】 (原為高阻態(tài) )置低，且下降沿時(shí)間不超過(guò) 1ms,之后保持低電平至少 10ms 后再拉高，這時(shí) TC35I 才可以正常啟動(dòng) [8]。數(shù)據(jù)接口配置為 8 位數(shù)據(jù)位、 1 位停止位、無(wú)校驗(yàn)位，波特率在 300bps~230kbps 之間可選。 SIM 卡在與手機(jī)連接時(shí)，最少需要 5 個(gè)連接線：電源 Vcc、時(shí)鐘 (CLK)、數(shù)據(jù) I/O(Data)、復(fù)位 (RST)、接地端 (GND)。 (5) 語(yǔ)音電路 [8] 由于 TC35I 的 GSM 基帶處理器內(nèi)集成了音頻濾波、 ADC、 DAC、語(yǔ)音合成等部分，所以模塊語(yǔ)音接口的外圍電路連接相對(duì)簡(jiǎn)單?？臻e信道評(píng)估 CCA(Clear Channel Assessment)功能是指當(dāng) CC2500 處于 RX 狀態(tài)時(shí)，可以檢測(cè)自身所處 信道的電磁場(chǎng)的強(qiáng)弱以判斷該信道是否空閑 [10]，從而保證了數(shù)據(jù)的正確性。晶體振蕩器使用一個(gè)帶 2 個(gè)負(fù)載電容 (C81 和 C101)的外部晶體。 SPI接口與 CC2500 射頻芯片相連， UART 接口與 MAX232 芯片相連。 (1) MSP430F49 微處理器簡(jiǎn)介 MSP430F149 單片機(jī) (或稱為微控制器 )，是一種具有超低功耗特性的功能強(qiáng)大的單片機(jī)。s。 為了減少各個(gè)模塊之間的信號(hào)干擾，在每塊電路板上都需要相當(dāng)多的旁路電容來(lái)抵消電源線的電感 [12]，各個(gè)模塊的地線也需要分開(kāi)走線，然后在接電源處將各模塊地線相連接。它提供方便且功能豐富的窗口界面，使開(kāi)發(fā)和調(diào)試的效率大大提高。在模擬方式下，目標(biāo)系統(tǒng)的工作過(guò)程有調(diào)試主機(jī)以軟件模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)，用戶可以通過(guò)各種不同類型的窗口來(lái)觀察調(diào)試程序的運(yùn)行過(guò)程，或者說(shuō)，在目標(biāo)硬件系統(tǒng)產(chǎn)生前已經(jīng)可以驗(yàn)證程序的設(shè)計(jì)思想和程序結(jié)構(gòu)。最后將獲取的短消息內(nèi)容代碼進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 當(dāng) CC2500 射頻通信模塊發(fā)送完確認(rèn)信息以后，通過(guò)執(zhí)行一定的指令將收到的信息進(jìn)行打包，加密等一些處理后發(fā)送給家庭內(nèi)部的其他無(wú)線通信節(jié)點(diǎn)。 CC2500 射頻通信模塊收到返回的確認(rèn)信息后，將該確認(rèn)信息通過(guò) UART1串口發(fā)送給 MSP430F149 微處理器， MSP430F149 微處理器將通過(guò)發(fā)送相應(yīng)的 AT 指令驅(qū)動(dòng) TC35 模塊，將確認(rèn)信息以短消息的形式發(fā)回給用 戶。 中斷處理函數(shù)執(zhí)行完成之后，程序?qū)⒅匦逻M(jìn)入 while 循環(huán)。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 (2) 主程序設(shè)計(jì)流程 基于 GSM 短消息方式的智能家庭網(wǎng)關(guān)的軟件設(shè)計(jì)主要是將發(fā)送到 GSM 短消息收發(fā)模塊上的用戶短消息用 MSP430F149 單片機(jī)進(jìn)行解碼，并將代碼進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，傳輸給 CC2500射頻模塊，然后經(jīng) CC2500 射頻模塊將控制信息發(fā)送給家庭內(nèi)部各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，家庭內(nèi)部各通信節(jié)點(diǎn)收到控制信息后執(zhí)行相應(yīng)命令，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭內(nèi)部各家用電器的控制。 Workbench具有以下基本特性：可在 Windows9x/2K/NT 下運(yùn)行；分層次的項(xiàng)目管理； Windows 風(fēng)格的可視 化用戶界面；必要時(shí)可用 Make 重新編譯、匯編和連接文件： Workbench 的所有工具都完全集成在一起，以方便使用；支持直觀的拖放功能；有超文本風(fēng)格的操作幫助。 GSM 短消息收發(fā)模塊接口程序分為： UART0 接口初始化； GSM 模塊的初始化；獲取短消息內(nèi)容的 0、 1 序列；分析 0、 1 序列，獲取其中有用信息并存儲(chǔ)等四部分。它由以下部分組成：基礎(chǔ)時(shí)鐘模塊，包括 1 個(gè)數(shù)控振蕩器 (DCO)和頻率為 8MHz、 32768Hz的兩個(gè)晶體振蕩器；看門狗定時(shí)器 Watchdog Timer 可用作通用定時(shí)器；帶有 3 個(gè)捕捉 /比較寄存器的 16 位定時(shí)器 Timer_A 和 Timer_B； 6 個(gè) 8 位并行端口，其中 2 個(gè)具有中斷功能；兩通道串行通信接口可用于異步或同步 (UART/SPI)模式；具有多達(dá) 60KB FLASH ROM 和2KB RAM，便于運(yùn)算處理。 (1) 超低功耗 MSP430F149 運(yùn)行在 1MHz 時(shí)鐘、 條件下時(shí)，消耗電流僅 280181。 STC12LE5410AD 單片機(jī)的 UART 接口通過(guò) MAX232 芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后與 MSP430F149 微處理器的 UART1 接口相連接，實(shí)現(xiàn)兩者之間的通信。退耦電容的放置及大小對(duì)于達(dá)到最優(yōu)性能是非常重要的。 CC2500 技術(shù)手冊(cè)中推薦的應(yīng)用電路如圖 7 所示，外部元件由表 4 給出。在本系統(tǒng)中由于不要求語(yǔ)音通話功能，所以 未設(shè)計(jì)此部分電路。為了適合外部的 SIM接口，該接口連 接到主接口 (ZIF 連接器 )。 串口通信電路以 SP270 芯片為核心，實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換及串口通信功能。啟動(dòng)過(guò)程時(shí)序如圖 4所示。在本課題中，所使用的是輸入交流 220V，輸出直流 5V/2A 的成品開(kāi)關(guān)電源。 TC35 模塊主要由 GSM 基帶處理器、 GSM 射頻模塊、電源專用集成電路 (ASIC)、閃存、 ZIF 連接器、天線接口六部分組成。 GSM短消息收發(fā)模塊硬 件設(shè)計(jì) 目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始使用的 GSM 模塊有 Wave的 WM02 系列、西門子的 TC35 系列、摩托羅拉 (Motorola)的 D D15 系列、中興的 ZXGM18 系列等，而且這些模塊的功能、用法差別不大。當(dāng)用戶發(fā)送內(nèi)容為 OPEN TV 的短消息時(shí)，家庭內(nèi)部各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)并不可能接受和辨別該信息，這時(shí)就需要單片機(jī)將 GSM 短消息模塊接收的信息“翻譯”成家庭內(nèi)部通信節(jié)點(diǎn)所能識(shí)別的信號(hào)，從而控制家庭中的各種家用電器。微處理器部分采用的是 TI 公司的 MSP430F149,它具有運(yùn)行速度快、價(jià)格低廉、功耗低和封裝小等特點(diǎn)。具體方案如下： 本課題著重圍繞以上五點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究，課題的重點(diǎn)在于智能家庭網(wǎng)關(guān)部分的設(shè)計(jì)。本文此后的敘述中如非特別聲明，也以 SMS 代表點(diǎn)到點(diǎn)短消息 [3]。 GSM(Global System for Mobile Communication)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)是當(dāng)前發(fā)展最成熟、國(guó)內(nèi)覆蓋最廣、系統(tǒng)可靠性最高、話機(jī)持有量最大的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。 MCU。最后，本文對(duì)本次設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)，并對(duì)系統(tǒng)的改進(jìn)及應(yīng)用進(jìn)行了展望。 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 摘要 ................................................................................................................................................... I Abstract .............................................................................................................................................II 1 緒論 ............................................................................................................................................... 1 本課題 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ......................................................................................................... 1 本文 主要 研究工作 ................................................................................................................ 2 2 智能家庭網(wǎng)關(guān)的總體設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 3 智能家庭網(wǎng)關(guān)的總體結(jié)構(gòu)與工作原理 .................................................................................... 3 智能家庭網(wǎng)關(guān)的控制命令介紹 .............................................................................................. 4 智能家庭網(wǎng)關(guān)的硬件設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 5 GSM 短消息收發(fā)模塊硬件設(shè)計(jì) .................................................................................... 5 CC2500 射頻通信模塊硬件設(shè)計(jì) .................................................................................... 8 MSP430F149 微處理器模塊硬件設(shè)計(jì) ........................................................................... 11 智能家庭網(wǎng)關(guān)的軟件設(shè)計(jì) ....................................................................................................13 智能家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì) ....................................................................................13 GSM 短消息收發(fā)模塊程序設(shè)計(jì) ...................................................................................15 CC2500 射頻通信模塊程序設(shè)計(jì) ...................................................................................17 智能家庭 網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的軟件調(diào)試 ....................................................................................19 3 總結(jié)與展望 ...................................................................................................................................22 工作總結(jié) .............................................................................................................................22 展望 ....................................................................................................................................22 參考文獻(xiàn) ..........................................................................................................................................23 附錄 1 ..............................................................................................................................................24 附錄 2 ..............................................................................................................................................25 致 謝 ..............................................................................................................................................27 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘要 現(xiàn)在的家庭中，各種家用電器日益增多，怎樣對(duì)各種家用電器進(jìn)行統(tǒng)一的管理，就成了一個(gè)比較重要的問(wèn)題。 進(jìn)