【正文】 MAX232芯片是美信公司專門為電腦的 RS232標準串口設計的接口電路 ,使用 +5v 單電源供電 。 MAX232 的引腳圖和內部結構圖如下圖所示： 圖 311 MAX232 的引腳圖和內部結構圖 MAX232 的 內部結構基本可分三個部分： 第一部分是電荷泵電路。由 6 腳和 4只電容構成。功能是產(chǎn)生 +12v 和 12v 兩個電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 第二部分是數(shù)據(jù)轉換通道。由 1 1 1 14 腳構成兩個數(shù)據(jù)通道。 其中 13腳（ R1IN）、 12 腳（ R1OUT）、 11腳（ T1IN）、 14腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 8 腳（ R2IN）、 9 腳（ R2OUT）、 10腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉換成 RS232數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT送到電腦 DP9 插頭； DP9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉換成TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、 R2OUT 輸出。 第三部分是供電。 15 腳 DNG、 16 腳 VCC（ +5v）。 MAX232 包含兩路驅動器和接收器的 RS232 轉換芯片。圖 312為實際電路。芯片內部有一個電壓轉換器，可以把輸入的 +5v 電壓轉換為 RS232 接口所需的177。10V 電壓，尤其適用于沒有 177。12V 的單電源系統(tǒng)。 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 28 圖 312 MAX232 實現(xiàn)的 RS232 接口 本設計中 單片機與 TC35 的通信接口電路如下圖所示， TXD 和 RXD 分別連接到單片機的串行口上，經(jīng)過 MAX232進行電平轉換送給 TC35， C3和 C4 兩個電容和芯片內部構成電荷泵電路，為電路產(chǎn)生 +12v 和 12v 的電壓。 R1 IN13R2 IN8T1 IN11T2 IN10R1 OUT12R2 OUT9T1 OUT14T2 OUT7C1+1C1 3C2+4C2 5U5MAX232C31μFC41μF123P1RXDTXD 圖 313 單片機與 TC35 接口電路 TC35 模塊外圍電路設計 TC35 的數(shù)據(jù)輸入 / 輸出接口實際上是一個串行異步收發(fā)器，符合 ITUT RS232 接口標準。它有固定的參數(shù)； 8 位數(shù)據(jù)位和 1 位停止位，無校驗位，波特率在 300bps~115kbps 之間可選，硬件握手信號用 RTS0/CTS0。 TC35 模塊的電平轉換及外圍電路如圖 311 所示。 TC35有 40個引腳通過一個 ZIF(Zero Insertion Force,零阻力插座 )連接器引出 .這 40 個引腳可以劃分為 5 類 ,即電源數(shù)據(jù)輸入 / 輸出、 SIM 卡音頻接口和控制、第 1~14 腳為電源部分、 1~5 為電源電壓輸入端 Vbatt+、 6~10 為電源地 GND，1 12 為充電引腳， 13 為對外輸出電壓 (共外電路使用 )， 14 為 ACCUTEMP 接負溫度系數(shù)的熱敏電阻。 24~29 為 SIM 卡引腳分別為 CCIN、 CCRST、 CCIO、CCCLK、 CCVCC、和 CCGND。 33~40 為語音接口，用來接電話手柄。 1 3和 32 腳為控制部分： 15 為點火線 IGT(Ignition)，當 TC35i 通電后必須給 IGT 一個大于 100ms 低電平。模塊才啟動； 30 為 RTC backup， 31 為 Power down，南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 29 32 為 SYNC。 16~23 為數(shù)據(jù)輸入 / 輸出分別為 DSR0、 RING0、 RxD0、 TxD0、CTS0、 RTS0、 DTR0、和 DCD0。 R1 IN13R2 IN8T1 IN11T2 IN10R1 OUT12R2 OUT9T1 OUT14T2 OUT7C1+1C1 3C2+4C2 5U1MAX232C51μFC41μFRXDTXDVbatt+1~5GND6~10POWER11~12VDD13AKKU_TEMP14/IGT15DSR016/RING017RXD018TXD019CTS020RTS021DTR022DCD023CCIN24CCRST25CCIO26CCCLK27CCVCC28CCGND29RTC backup30Power down31SYNC32EPP233EPN234EPP135EPN136MICP137MICN138MICP239MICN240U2TC35CCVCC1CCRST2CCCLK3CCGND4CCIN5CCIO6SIMSIM_CARDQ190141nFC110mHL1DS1LEDR1VCC100nFC21KR2330R51KR310KR4C3100μF至單片機串口CCINCCRSTCCIOCCCLKCCVCCCCGNDTXD0RXD0CCINCCRSTCCIOCCCLKCCVCCCCGNDIGTDSR0RING0CTS0RTS0DTR0DCD0C610uFR610KVCCS1RST1 2U5A40106VCC 圖 314 TC35 模塊外圍電路圖 圖 314 中， TC35 的 1~5 為電源電壓輸入端，這里接入 5V電源； 6~10 為電源地，接入電源負極；模塊上電后，為使之正常工作，必須在 15 腳 (IGT)加時長至少為 100ms 的低電平信號，且該信號下降沿時間小于 1ms。啟動后， 15 腳的信號應保持高電平。電路圖中采用了類似于單片機上電復位的電路設計，當系統(tǒng)上電時，由于電容 C6 兩側電壓不越變，電容 C6 和電阻 R6 之間的電壓為 5V的高電平，之后隨著電容的充電而變?yōu)榈碗娖健?TC35 模塊需要的復位啟動信號為長于 100ms 的低電平信號。因此電路中設計了 40106 施密特特性的反相器對復位信號進行處理。 40106 不僅將復位信號取反，使復 位信號電平符合 TC35 的輸入需要。而且對復位信號進行了整形，保證其下降沿時間小于 1ms。使 TC35可靠啟動。 TC35 的 24~29 腳為 SIM 卡引腳，分別用來連接 SIM 卡相應的引腳， SIM 引腳中的 CCIN 引腳用來檢測 SIM 卡支架中是否插有 SIM 卡。當插入 SIM 卡，該引腳置為高電平時，系統(tǒng)方可進入正常工作。這里通過上拉電阻 R1 接入CCVCC. TC35 的 SYNC 引腳有兩種工作模式，一種是指示發(fā)射狀態(tài)時的功率增長情況，另一種是指示 TC35 的工作狀態(tài)。本模塊使用的是后一種功能，即當 LED熄滅時 ,表明 TC35 處于關閉或睡眠狀態(tài)；當 LED 為“ 600ms 亮 /600ms 熄”時，表明 SIM 卡沒有插入或 TC35 正在進行網(wǎng)絡登錄；當 LED 為“ 75ms 亮 /3s 熄”南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 30 時，表明 TC35 已登錄到網(wǎng)絡，處于待機狀態(tài)。三極管 Q1 這里起驅動發(fā)光二極管的作用。 報警電路設計 紅外探測電路檢測到有人活動時，現(xiàn)場要發(fā)出報警信號。為了給入侵者以震懾，嚇跑入侵者，報警電路應該保證足夠的功率。報警電路的電路圖如圖 315所示： C11100uFC12330uFC13330uFC14330uFC15104R321KR35240KR37R38300R3922VCCU8TDA2021LS1SPEAKERR36100KVCC報警電路VDDSEL1OSCSEL2OSC2VSSOUTU6KD9561至單片機 I/0 口 圖 315 報警電路圖 單片機的輸出加到報警音樂集成電路 KD9561 的 SEL1 腳上 ，當輸入為高電平時，觸發(fā)報警， KD9561 輸出報警音響信號；當輸入為低電平時，停止報警音響輸出。 KD9561 是專用報警音樂集成電路，只需要簡單的外圍元件就可以輸出報警音頻信號， SEL1 腳是報警音響選擇端，報警音頻信號從 OUT 引腳輸出，通過電容 C11 耦合給后級電路。但 KD9561 輸出的這一音頻信號還比較微弱。需要音頻功放電路才可以使輸出的報警功率足夠大。 TDA2021 是專用音頻功率放大電路。輸出功率達 10W，圖 71 中功放部分是 TDA2021 的典型應用電路，元件參數(shù)選取典型數(shù)值，音頻信號通過 2 腳輸入，通過 改變可調電阻 R30，可以調整報警音量的大小。 報警電路音量調整及揚聲器的安裝要注意其防破壞的措施，避免報警裝置被入侵者輕易破壞，失去報警作用。 電源電路設計 遠程紅外報警系統(tǒng)中單片機和 TC35 模塊等電路都需要穩(wěn)定的 5V 電壓供電。系統(tǒng)電源部分的電路原理圖如圖 316 所示。交流 220V 經(jīng)變壓器降壓后送到由四個整流二極管構成的全橋整流電路整流，經(jīng)過整流后交流電壓轉換成了脈動直南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 31 流，在經(jīng)過電容的濾波后送到三端集成穩(wěn)壓電路 7805 的輸入端，經(jīng) 7805 的穩(wěn)壓后為控制電路提供穩(wěn)定的 5V 電壓。再經(jīng)電容 C20濾波后，進 一步提高電源的品質，保證系統(tǒng)控制部分電源的供電品質。 C3103C62200uFTF15V 220V12J1AC 220VD11N4007D3IN4007D2IN4007D4IN4007VCCOUT1GND2INPUT3U47805C20104 圖 316 系統(tǒng)的電源部分電路圖 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 32 第四章 系統(tǒng)的軟件部分設計 TC35 模塊的編程 與 SMS 有關的 GSM AT 指令介紹 GSM引擎模塊提供的命令接口符合 和 規(guī)范 中定義的 AT Command 接口 ,提供了一種移動平臺與數(shù)據(jù)終端設備之間的通用接口 。在短消息模塊收到網(wǎng)絡發(fā)來的短消息時 ,能夠通過串口發(fā)送指示消息 ,數(shù)據(jù)終端設備可以向 GSM 模塊發(fā)送各種命令。與SMS 有關的 GSM AT 指令如表 1 所列。 GSM AT 指令集 ,是由諾基亞、愛立信、摩托羅拉和 HP等廠家共同為 GSM系統(tǒng)研制的 ,其中包含了對 SMS(Short Message Service)的控制。 表 41 與 SMS 相關的 GSM AT 指令 設置短消息中心 AT+CSCA=?+8613800270500 回車 (具體的號碼由當?shù)氐倪\營商決定 )。 接收短消息 +CMTI:SM， X(X 表示接收短消息的 SIM 卡存儲號碼 ) AT+CMGR=X回車 (從 X存儲區(qū)讀短消息 )。 AT+CMGD=X 回車 (從 X存儲區(qū)刪除短消息 )。 南京工程學院自動化學院本科畢業(yè)設計（論文） 33 發(fā)送短消息 AT+CMGF=1 回車 (采用文本格式發(fā)送，如用 PDU 格式，則AT+CMGF=0)。 AT+CMGS=?+8613xxxxxxxxx 回車 輸入短消息。 Crtl+Z 結束并發(fā)送。 重要的指令 ATZ。E 回車 Echo OFF ATZ。E1 回車 Echo ON AT+CREG？回車 回答 x(X=2 脫網(wǎng)， X=1 注冊， X=0 狀態(tài)不明 ) AT+COPS？回車 表示 SIM卡是否被網(wǎng)絡接受 AT+COPS=?回車 顯示所有可用的網(wǎng)絡。 建立語音呼叫 AT+CREG？回車 (是否網(wǎng)絡注冊 ) ATD13xxxxxxxxx；回車(語音呼叫和數(shù)據(jù)呼叫建立的區(qū)別在于號碼后所接的分號上 )。 改變并保存參數(shù) AT+IPR=2400 回車 (改變 RS232 口的速率至 2400bps) ATamp。W 回車 (保存已改參數(shù) ) 輸入 PIN 碼 AT+CPIN=?xxxx 。 短消息的模式 SMS 共有三種模式： Block Mode 基于 AT 命令的 PDU Mode 使用 Block 模式需要手機生產(chǎn)廠家提供驅動支持，目前， PDU Mode 已取代 Blo