基于gsm短消息的遠(yuǎn)程門禁系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計論文(編輯修改稿)
2024-07-22 13:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 門狗定時器，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。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。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。STC89C52RC內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖2，外部封裝引腳如圖3。RXD定時器/計數(shù)器中斷系統(tǒng)CPUT0T2INT0INT1并行I/O接口串行I/O接口存儲器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。STC89C52RC各引腳對應(yīng)的第二功能如下圖所示：表3 STC89C52RC引腳對應(yīng)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 單片機(jī)與GSM模塊TC35i通信電路在本設(shè)計中，單片機(jī)與TC35i模塊，單片機(jī)與PC終端之間的通信都是通過串口通信來完成的。單片機(jī)向TC35i發(fā)送的AT命令通過字符數(shù)組發(fā)送到SBUF中，然后再通過串口逐位發(fā)送到TC35i接收SBUF中。在使用串口通信的時候，本設(shè)計采用了中斷處理的方法來進(jìn)行信息傳遞，在中斷處理函數(shù)中完成數(shù)據(jù)的傳輸。在進(jìn)行串口傳遞和中斷處理時，需要對單片機(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。單片機(jī)STC89C52RC串行口硬件結(jié)構(gòu)圖如圖4。A波特率發(fā)生器移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器+發(fā)送緩沖器SBUF（99H）接收緩沖器SBUF（99H）串行口中斷請求TXDRXD圖4 STC89C52RC串口結(jié)構(gòu)圖本設(shè)計所對應(yīng)的串口中斷服務(wù)處理程序與定時器中斷服務(wù)程序過程如圖5：t中斷源串口中斷程序主程序串口中斷定時器中斷定時器中斷程序圖5 中斷服務(wù)程序處理 GSM模塊TC35i介紹GSM模塊作為一種主要的GSM網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，已得到越來越多系統(tǒng)制造商和系統(tǒng)開發(fā)商的重視，基于它的各種應(yīng)用也蓬勃發(fā)展起來。GSM模塊是繼GSM手機(jī)后，又一種非常重要的GSM移動通信系統(tǒng)的終端設(shè)備。它是傳統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器與GSM無線移動通信系統(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。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(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用的大門。所以在應(yīng)用上，凡是使用調(diào)制解調(diào)器的地方多數(shù)都可以用GSM模塊代替。由于調(diào)制解調(diào)器必須通過PSTN或者其他專用通訊網(wǎng)進(jìn)行通信，因而受地域以及線路等因素的影響，在應(yīng)用上有很大的局限性。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)移動車輛監(jiān)控定位系統(tǒng)、移動POS機(jī)、移動收費(fèi)系統(tǒng)、移動性數(shù)據(jù)和Internet接入等。TC35i模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)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 circuit)、Flash。天線插FlashGSM射頻部分電源ASICGSM基帶處理器40芯的ZIF連接器SIEMENS GSM模塊 TC35i天線圖6 GSM模塊TC35i系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 矩陣鍵盤與液晶顯示設(shè)計本設(shè)計采用44的矩陣鍵盤作為密碼輸入工具，使用LED1602字符液晶顯示器作為顯示工具。用單片機(jī)的P0口的高四位與矩陣鍵盤的行連接，P0口低四位與矩陣鍵盤的列連接，在行端口上給以高電平，列端口上給以低電平，當(dāng)有按鍵被按下時，與某行連接的列的端口也會是低電平，那么通過交叉判斷就可以確定一個鍵被按下，并通過公式：數(shù)值=(行數(shù)1)4+列數(shù)1，就可以得出被按下的鍵對應(yīng)的數(shù)值。在設(shè)計過程中，應(yīng)該注意對按鍵抖動處理，本設(shè)計采用的是程序延遲消抖的方法。在設(shè)計中也可以采用定時器中斷消抖的方法。當(dāng)確定了被按下的數(shù)值以后，通過P2口將對應(yīng)的數(shù)值發(fā)送給LED1602字符液晶顯示器進(jìn)行相應(yīng)的顯示，就能夠?qū)崿F(xiàn)鍵盤輸入液晶顯示密碼的效果。本設(shè)計中所使用到的LED1602字符液晶顯示器只能顯示簡單字符，LED1602字符液晶顯示器的三個控制端口分別由P1^0，P1^1，P1^2控制，其中P1^0用作指令/數(shù)據(jù)控制位，用來控制向LED1602輸入的指令或者數(shù)據(jù)；P1^1口用作讀寫控制位，用來控制向LED1602讀或者寫數(shù)據(jù)/指令；P1^2口用作使能控制位，用來控制LED1602正常工作。此外，LED1602輸入/輸出的指令/數(shù)據(jù)是通過P2口來完成的。當(dāng)需要顯示相應(yīng)字符時，應(yīng)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(jié)構(gòu)圖如圖7：圖7 LED1602液晶顯示器硬件電路圖單片機(jī)控制LED1602液晶顯示器的工作流程圖如圖8：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)值圖8 液晶顯示工作流程圖 系統(tǒng)硬件設(shè)計本設(shè)計通過單片機(jī)對所需發(fā)送和接受的短信息內(nèi)容進(jìn)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(jī)的串行口TXD，RXD與TC35i模塊的串行口RXD、TXD進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。用于控制TC35i模塊的AT指令和響應(yīng)信息也是以同樣的方式在單片機(jī)和TC35i模塊之間傳輸。此外，單片機(jī)的串行口還需分時復(fù)用，以便能夠接受PC機(jī)發(fā)送給單片機(jī)的命令。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)。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(diào)試器等集成到一個功能強(qiáng)大的環(huán)境中，能夠準(zhǔn)確迅速的編譯C源代碼和匯編源程序，連接和重定位目標(biāo)文件和庫文件，創(chuàng)建HEX文件調(diào)試目標(biāo)程序。KEIL uVision3開發(fā)工具編譯C源代碼和匯編源程序，連接和重定位目標(biāo)文件和庫文件主要使用的是以下特定程序：
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