【文章內(nèi)容簡介】 ， 無需專用仿真器， 可通過串口（ 和 ）直接下載用戶程序，在編程調(diào)試過程中尤為方便。 STC12C5A60S2 管腳排列 STC12C5A60S2 管腳（ 如圖 21） 所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 頁 7 圖 21 STC 單片機(jī)管腳圖 管腳 ~（管腳編號 3932） P0:P0 口既可作為輸入 /輸出口，也可作為地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用總線使用 。 當(dāng) P0 口作為輸入 /輸出口時(shí)， P0 是一個 8位準(zhǔn)雙向口，內(nèi)部有弱上拉電阻，無需外接上拉電阻。當(dāng) P0 作為地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用總線使用時(shí)，是低 8 位地址線 [A0~A7]， 數(shù)據(jù)線的 [D0~D7]。 管腳 （管腳編號 1） ： 標(biāo)準(zhǔn) I/O 口， PORT1[0]。 管腳 （ 管腳 編號 2） ： 標(biāo)準(zhǔn) I/O 口， PORT1[1]。 管腳 ~（管腳編號 38） ~： 標(biāo)準(zhǔn) I/O 口， PORT1[3]~PORT1[7]。 管腳 ~（ 管腳 編號 2128） Port2: P2 口內(nèi)部有上拉電阻，既可作為輸入 /輸出口，也可作為高 8 位地址總線使用 (A8~A15)。當(dāng) P2 口作為輸入 /輸出口時(shí)， P2 是一個 8 位準(zhǔn)雙向口。 管腳 （管腳編號 10） ： 標(biāo)準(zhǔn) I/O 口， PORT3[0]。 RXD： 串口 1 數(shù)據(jù) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 頁 8 接收端。 管腳 （ 管腳 編號 11） ： 標(biāo)準(zhǔn) I/O 口， PORT3[1]。 TXD： 串口 1數(shù)據(jù)發(fā)送端。 管腳 （管腳編號 12） ： 標(biāo)準(zhǔn) I/O 口， PORT3[2]。 INT0： 外部中斷 0,下降沿中斷或低電平中斷。 管腳 （管腳編號 13） ： 標(biāo)準(zhǔn) I/O 口， PORT3[3]。 INT1： 外部中斷 1,下降沿中斷或低電平中斷。 管腳 （管腳編號 14） ： 標(biāo)準(zhǔn) I/O 口， PORT3[4]。 T0： 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器0的外部輸入。 管腳 （管腳編號 15） ： 標(biāo)準(zhǔn) I/O 口， PORT3[5]。 T1： 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 的外部輸入。 管腳 （管腳編號 16） ： 標(biāo)準(zhǔn) I/O 口， PORT3[6]。 WR： 外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖。 管腳 （管腳編號 17） ： 標(biāo)準(zhǔn) I/O 口， PORT3[7]。 RD： 外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖。 管腳 PSEN（管腳編號 29） 此腳的輸出是外部程序存儲器的讀選通信號。 管腳 ALE/PROG（管腳編號 30） ALE： 地址鎖存允許。 PORG： 編程脈沖的輸入端 ， 在進(jìn)行程序下載時(shí)使用。 管腳 EA/VPP（管腳編號 31） 訪問內(nèi)部或外部程序存儲器選擇信號和提供編程電壓。 管腳 RST/VPD（管腳編號 9） RST： 復(fù)位腳。 VPD： 備用電源 。 管腳 XTAL1（管腳編號 19） 內(nèi)部時(shí)鐘電路反相放大器輸入端，接外部晶振的一個引腳。當(dāng)直接使用外部時(shí)鐘源時(shí)，此引腳是外部時(shí)鐘源的輸入端。 管腳 XTAL2（管腳編號 18） 內(nèi)部時(shí)鐘電路反相放大器的輸出端，接外部晶振的另一端。當(dāng)直接使用外部時(shí)鐘源時(shí)，此引腳可浮空，此時(shí) XTAL2 實(shí)際將 XTAL1 輸入的時(shí)鐘進(jìn)行輸出。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 頁 9 各主要功能模塊原理及其概述 TC35 GSM 模塊的概述及內(nèi)部結(jié)構(gòu)和通信特性 TC35 由供電模塊 (ASIC)、閃存、 ZIF 連接器、天線接口等 6 部分組成。作為 TC35的核心基帶處理器主要處理 GSM 終端內(nèi)的語音和數(shù)據(jù)信號，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有模擬和數(shù)字功能。模塊的供電電壓如果低于 會自動關(guān)機(jī)。同時(shí)模塊在在發(fā)射時(shí)，電流峰值可高達(dá) 。同時(shí)在此電流峰值時(shí)，電源電壓（送入模塊的電壓）下降值不能超過 。所以該模塊對電源的要求較高，電源的內(nèi)阻 +FFC 聯(lián)接線的電阻必需小于 200mΩ。單片機(jī)通過兩根 I/O 口控制 TC35 的開關(guān)機(jī)、復(fù)位等，通過串口與 TC35進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通信速率為 9600Kbps，采用 8位異步通訊方式， 1位起始位， 8 位數(shù)據(jù)位， 1 位停止位。 TC35i 模塊輸入輸出的 TTL 正 電平邏輯不是 +5V，而是 +，因此必要時(shí)加端口保護(hù)。 GSM 模塊作為用戶手機(jī)和控制器之間數(shù)據(jù)交換的橋梁，在本系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，本系統(tǒng)使用 TC35 GSM 模塊。蜂窩通信引擎 TC35 是 Siemens 推出的一種無線通信模塊，并且已經(jīng)有國內(nèi)的無線電設(shè)備入網(wǎng)。它設(shè)計(jì)小巧、功耗低，可以為很多通信應(yīng)用提供經(jīng)濟(jì)高效的解決方案，適用的范圍包括便攜式電腦的低功耗通信設(shè)備、遙測遙感、遠(yuǎn)程信息處理和通信等工業(yè)領(lǐng)域（外觀如圖 22所示）。 具有基本通訊功能－接打電話和收發(fā)短信，并支持 GPRS 功能。 本設(shè)計(jì)正好需要無線傳輸數(shù) 據(jù)短信收發(fā)，因此采用這種模塊是比較合適的。 圖 22 TC35 GSM 模塊 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 頁 10 TC35版西門子工業(yè) GSM模塊是一個支持中文短信息的工業(yè)級 GSM模塊 ,主要 功能是提供無線語音和數(shù)據(jù)傳輸，與外界的傳輸媒介為 GSM（ 全球移動通訊系統(tǒng) ）網(wǎng)絡(luò)。模塊配有與 GSM 網(wǎng)絡(luò)的通信接口（接收器、發(fā)送器和外置天線），同時(shí)配有與數(shù)據(jù)終端的通信接口（可通過單排 40 引腳的 ZIP 連接），其 ZIP 接口可提供控制、數(shù)據(jù)接口，語音及電源供給線。 TC35 GSM 模塊的特性： ? 支持 EGS900 和 GSM1800 雙頻段； ? 支持 數(shù)據(jù) 信號 、 傳輸 語音、短消息和傳真 ， 功耗在 EGSM900(4 類 )和 GSM1800(1 類 )分別為 2W和 1W，通過接口連接器和天線連接器分別連接 SIM 卡讀卡器和天線 ； ? SIM 應(yīng)用工 具包 ， SIM 電壓為 3V/； ? AT 命令集控制 ； ? SMS： Text/PDU 模式 ； ? 支持電壓范圍： — ； ? 電流消耗： mA（睡眠） mA（閑置） ，發(fā)射狀態(tài)為 300mA(平均 )， 2.5A 峰值； ? 數(shù)據(jù)特征 ： CSD 最大達(dá)到 kbps、 USSD、 不透明模式 ； ? 譯碼方式： CS 1,2,3,4； ? 標(biāo)準(zhǔn) RS232 雙向接口 ； ? 模擬語音接口 ； ? 50 歐姆天線連接器 ； ? 尺寸： x 36 x mm； ? 環(huán)境溫度： – 20176。C — +55176。C （ GSM 標(biāo)準(zhǔn)） ； GSM 模塊的內(nèi)部構(gòu)造 GSM 模塊可分為 GSM 基帶處理器（ Basedband Processor）、無線收發(fā)模塊（ Radio）、電源供給模塊（ Power Supplay ASIC）和 FLASH 閃存幾部分，其結(jié)構(gòu)如圖 23 所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 頁 11 圖 23 GSM 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 GSM 基帶處理器是 GSM 模塊的核心，它集成了 C166MCU 處理器內(nèi)核及 DSP 內(nèi)核， MCU及 DSP 程序和數(shù)據(jù)存儲器，可編程的系統(tǒng)時(shí)間發(fā)生器 PLL， MCU 及 DSP 定時(shí)器，脈沖載波調(diào)制輸出，串行 RF控制接口，兼容 SIM 卡接口，數(shù)字和模擬語音濾波器和 ADDA轉(zhuǎn)換器，電池電壓測量電路，電池環(huán)境溫度檢測電路， C51 及 C52 密碼單元， GMSK 調(diào)節(jié)器，靜、動態(tài)電源管理器等模塊。 無線收發(fā)模塊是建立在無線收發(fā)芯片 SMARTI 基礎(chǔ)上，收發(fā)器由差分接收電路、非轉(zhuǎn)移調(diào)制環(huán)路傳送器、 RF/PLL/IF 合成器、外置收發(fā)天線組成。 電源供給模塊為系統(tǒng)供電。 GSM 引擎 TC35 所需直流電壓為 ，最大電流為（待機(jī)時(shí)電流很小，一般為 ，但在發(fā)送語音、數(shù)據(jù)機(jī)短信時(shí)要很大的電流驅(qū)動，因此必須外加電源，額定電流至少 2A）。 FLASH 存儲器存儲各種操作指令、數(shù)據(jù)及控制信息，掉電數(shù)據(jù)不丟失。 TC35 接口電路說明 TC35 接口電路如圖 24 所示，只需利用單片機(jī)的 RXD和 TXD 管腳對 TC35 進(jìn)行控制，就可完成短消息方式的數(shù)據(jù)傳輸。 TC35 默認(rèn)的串行通信方式是 8 位數(shù)據(jù)位， 1 位停止位，無校驗(yàn)位，波特率在 Bit/s 到 115Kbit/s 之間自動可調(diào)。值得注意的是 TC35 管腳定義是針對外部連線，對于 TC35 來說， TXD 是信號輸入腳，連接單片機(jī)的 TXD； RXD 是信號輸出腳，連接單片機(jī)天線插口 GSM 射頻部分 FLASH ROM GSM 基帶處理器 電源 40管腳ZIP連接 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 頁 12 的 RXD。 此外，在設(shè)計(jì)電路的時(shí)候 ，需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)方法是加上拉電阻。 圖 24 TC35 接口電路結(jié)構(gòu)圖 IIC 鍵盤顯示 為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)生警情時(shí)能夠向指定的號碼發(fā)送短信息的功能，則必須有鍵盤和 LCD 顯示，來對防盜報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行電話號碼的預(yù)設(shè)，本設(shè)計(jì)選用 CH452 作為鍵盤顯示驅(qū)動 。鍵盤電路圖如圖 25 所示。該芯片 內(nèi)置時(shí)鐘振蕩電路，可以動態(tài)驅(qū)動 8 位數(shù)碼管或者 64 位 LED，具有 BCD 譯碼、閃爍、移位、段位尋址、光柱譯碼等功能；同時(shí)還可以進(jìn)行 64 鍵的鍵盤掃描； CH452 通過 可以級聯(lián)的 4 線串行接口或者 2 線串行接口與單片機(jī)等交換數(shù)據(jù)；并且可以對單片機(jī)提供上電復(fù)位信號。 鍵盤控制： ? 內(nèi)置 64 鍵鍵盤控制器，基于 8 8 矩陣鍵盤掃描 ； ? 內(nèi)置按鍵狀態(tài)輸入的下拉電阻，內(nèi)置去抖動電路 ； ? 鍵盤中斷，可以選擇低電平有效輸出或者低電平脈沖輸出 ； ? 提供按鍵釋放標(biāo)志位，可供查詢按鍵按下與釋放 ； ? 支持按鍵喚醒，處于低功耗節(jié)電狀態(tài)中的 CH452 可以被部分按鍵喚醒 ； TC35 GSM模塊 電源模塊 SIM 卡插座 STC 單片機(jī) 觸發(fā)電路 網(wǎng)絡(luò)指示電路 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 頁 13 圖 25 IIC 鍵盤電路圖 LCD 液晶顯示 本設(shè)計(jì)所用到的 MzLH0312864 為一塊 128X64 點(diǎn)陣的 LCD 顯示模組，模組自帶兩種字號的一、二級漢字庫，并且自帶基本繪圖 GUI 功能，包括畫點(diǎn)、畫直線、矩形、圓形等；此外還自帶有兩種字號的 ASCII 碼西文字庫。模組上為串行 SPI 接口，除電源線之外通訊僅需要連接一根片選線（ CS）、一根時(shí)鐘線（ SCK）、一根數(shù)據(jù)線（ SDA）以及一根 BUSY 線即可；接口簡單、操作方便；與各種 MCU 均可進(jìn)行方便簡單的接口操作。 MzLH0312864 最有特色的是其自帶的基本繪圖 GUI 功能，用戶只需要寫入一些簡單的命令，就可以繪出直線、矩形或者是圓形等，用戶代碼中無需進(jìn)行繁 瑣的計(jì)算和操作。 LCD 液晶電路接口圖如圖 26 所示。 ? 128 x 64 點(diǎn)陣 FSTN； ? 串行接口方式 ； ? 自帶 12X12 點(diǎn)二級漢字庫和 16X16 點(diǎn)二級漢字庫 ； ? 自帶 6X 8X16 點(diǎn) ASCII 碼西文字庫 ； ? 自帶基本繪圖 GUI 功能（繪點(diǎn)、直線、矩形、矩形框、實(shí)心圓形、圓形框） ； ? 自帶整型數(shù)顯示功能，直接輸入整型數(shù)顯示，而無需作變換 ； ? 模塊自帶由指令控制的白色 LCD 背光，美觀大方 ； 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 頁 14 圖 26 LCD 液晶電路接口圖 系統(tǒng)工作原理及結(jié)構(gòu)框圖 本系統(tǒng)工作原理是：當(dāng)有人進(jìn)入房 間觸發(fā)斷線報(bào)警裝置時(shí)，斷線報(bào)警器異常情況傳到 STC 單片機(jī)，通過 STC 單片機(jī)分析、處理，生成報(bào)警信息；同時(shí)單片機(jī)系統(tǒng)控制 GSM模塊向指定手機(jī)發(fā)出報(bào)警短信。 根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)任務(wù)，整個系統(tǒng)框圖如圖 27 所示。系統(tǒng)主要有 STC 單片機(jī)（帶鍵盤）作為主控機(jī)、 GSM 模塊、 LCD 液晶模塊、手機(jī)模塊、斷線報(bào)警裝置及電源構(gòu)成。各個部分功能有： （ 1）主控機(jī)核心為 STC12C5A60S2 單片機(jī)，主要負(fù)責(zé)接收斷線報(bào)警器的報(bào)警信號后，通過分析、處理控制 GSM 模塊向設(shè)定的手機(jī)發(fā)送短信以及接收到 GSM模塊的檢測信號后，通過分析、處理控制 GSM模塊向設(shè)定手機(jī)發(fā)送檢測信息。 STC 單片機(jī)和 GSM 模塊之間通過 RS232 串口進(jìn)行雙向通信， GSM 只接收 STC 單片機(jī)的控制信息。（ 2） GSM 模塊，主要負(fù)責(zé)向 STC 單片機(jī)傳送控制信息、向單片機(jī)指定的電話號碼發(fā)送報(bào)警信息。（ 3） LCD 液晶顯示，主要用于顯示信息及更設(shè)置用戶想要指定的手機(jī)號碼。（ 4）斷線報(bào)警裝置，主要用于檢測是否有人入侵，便于單片機(jī)檢測連接線是否斷線。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙 第 頁 15 圖 27 系統(tǒng)框圖 STC 單 片 機(jī) （ IIC 鍵盤）