【正文】 9 5 DB9PRXPTX GNDGNDGNDSM8952AC25PTC35GSM業(yè)業(yè)20 / 67圖 RS232 接口電路 TC35 短消息模塊控制設(shè)計SM8952AC25P 與 TC35 之間通過異步串行接口進行通信，通信速率為 9600b／s,具有 1 位起始位、8 位數(shù)據(jù)位、1 位停止位，無奇偶校驗。由于 TC35 的數(shù)據(jù)接口工作在CMOS 電平,接口電平為 ～，而 SM8952AC25P 單片機串口工作在 TTL 電平，工作電壓范圍一般比 TC35 寬，故應(yīng)在 SM8952AC25P 和 TC35 之間加電平轉(zhuǎn)換電路和電平限制電路。若無電平轉(zhuǎn)換，則有可能使智能模塊的性能不太穩(wěn)定。ZIF 連接器給 SIM 卡接口提供 6 個引腳，其中 CCIN 用來檢測 SIM 卡是否插好，其他 5 個引腳分別為ccvcc(電源，2．9v)、CCGND(地)、CCRST(復(fù)位)、CCCLK(時鐘)和 CCIO(數(shù)據(jù))。ZIF 連接器的 SYNC 腳控制燈的狀態(tài)，以此判斷 TC35 的工作狀態(tài)。系統(tǒng)加電后，為使 TC35 進入工作狀態(tài)，必須給 IGT 加一延時大于 100ms 的低脈沖，電平下降持續(xù)時間不可超過lms；啟動后，IGT 應(yīng)保持高電平()：驅(qū)動 IGT 時，TC35 的供電電壓不能低于．否則 TC35 不能被激活。 紅外學(xué)習(xí)遙控電路設(shè)計 紅外學(xué)習(xí)遙控接收電路設(shè)計所有紅外遙控器的輸出都是用編碼后的串行數(shù)據(jù)對 38kHz～40kHz 的方波進行脈沖幅度調(diào)制而產(chǎn)生的。如果直接對已調(diào)波進行測量，而其脈寬只有 20 多微秒，由于單片機的指令周期是微秒級，會產(chǎn)生很大的誤差。因此，先要對已調(diào)波進行解調(diào)，對解調(diào)后的波形進行測量。將 CX20226 或一體化紅外接收頭解調(diào)出的遙控編碼脈沖直接連入SM8952AC25P 單片機的 INT0 和 T0 腳，定時器 T0 和 T1 都初始化為定時工作方式 1，T0的 GATE 位置位。每次外部中斷首先停止定時，記錄 T0、T1 的計數(shù)值，然后將 T0、T1的計數(shù)值清零，并重新啟動定時。T0 的值即為高電平脈寬，T1～T0 的值為低電平脈寬。T0、T1 與紅外編碼信號脈寬的對應(yīng)關(guān)系并且存儲到外部儲蓄器 24C256 中等待發(fā)送調(diào)用。圖 紅外學(xué)習(xí)遙控接收電路設(shè)計 紅外學(xué)習(xí)遙控發(fā)送電路設(shè)計1 2 3 5 6 7vss4vdd8cx20226 IC1CX20226C3330C11UC4100UR1R2200K R310KVCCGND業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)21 / 67遙控信號的還原是通過 SM8952AC25P 的 T2 特殊輸出口進行二進制脈沖碼的高電平與低電平的調(diào)制輸出，其中調(diào)制為利用單片機特殊功能進行內(nèi)部調(diào)制這也是本設(shè)計的一個創(chuàng)新點，調(diào)制后的信號如圖 驅(qū)動紅外發(fā)光管工作。該設(shè)計的硬件電路相對簡單，因此系統(tǒng)的調(diào)試重點在軟件上。圖 紅外學(xué)習(xí)遙控發(fā)送電路設(shè)計4 軟件部分 下位機編程 主控單片機系統(tǒng)軟件設(shè)計主控單元部分由于任務(wù)多、對可靠性的要求高，本系統(tǒng)的主控部分軟件設(shè)計為分時操作系統(tǒng)控制，采用 RTX51 Tiny 版操作系統(tǒng)。作為嵌入式系統(tǒng)主控單元的單片機，其軟件一般是一個微觀的實時操作系統(tǒng)，是為某種應(yīng)用而專門設(shè)計的。系統(tǒng)程序有實時過程控制或?qū)崟r信息處理的能力，要求能夠及時響應(yīng)隨機發(fā)生的外部事件并對該事件做出快速處理。分時操作系統(tǒng)是把 CPU 的時間劃分成長短基本相同的時間區(qū)間，即“時間片” ，通過操作系統(tǒng)的管理，把這些時間片依次輪流地分配給各個用戶使用。如果某個作業(yè)在時間片結(jié)束之前，整個任務(wù)還沒有完成，那么該作業(yè)就被暫停下來，放棄 CPU，等待下一輪循環(huán)再繼續(xù)做。此時 CPU 又分配給另一個作業(yè)去使用。由于計算機的處理速度很快，只要時間片的間隔取得適當，那么一個用戶作業(yè)從用完分配給它的一個時間片到獲得下一個 CPU 時間片，中間有所“停頓” ；但用戶察覺不出來，好像整個系統(tǒng)全由它“獨占”似的。分時操作系統(tǒng)主要具有以下 3 個特點：①多路性。用戶通過各自的終端，可以同時使用一個系統(tǒng)。②及時性。用戶提出的各種要求，能在較短或可容忍的時間內(nèi)得到響應(yīng)和處理。③獨占性。在分時系統(tǒng)中，雖然允許多個用戶同時使用一個 CPU，但用戶之間操作獨立，互不干涉。RTX51 Tiny 可以配置成使用 roundrobin 多任務(wù)。Roundrobinp 容許 quasiparallel 執(zhí)行多任務(wù)。任務(wù)并不是連續(xù)執(zhí)行的，而是分時間片執(zhí)行的（本系統(tǒng)采用 10毫秒作為時間片，由 RTX51 Tiny 把時間片分配給各個任務(wù)） 。由于時間片的時間很短，因此任務(wù)看起來像連續(xù)執(zhí)行一樣。在本系統(tǒng)中 RTX51 Tiny 首先執(zhí)行信號采集 job0 的任務(wù) 0。本函數(shù)創(chuàng)建了另一個任務(wù)報警分析 job1。信號采集執(zhí)行完它的時間片后，RTX51 Tiny 開始執(zhí)行報警分析job1，這個函數(shù)又創(chuàng)建了另一個任務(wù)短信發(fā)送 job2。如此類推，最后執(zhí)行完它的時間PNP1VCC業(yè)業(yè)業(yè)T2 R4GND R122 / 67片后，RTX51 Tiny 又返回到 job0 開始執(zhí)行。然后再切換到 job1，如此循環(huán)。void job0 (void) _task_ 0 { os_create (1)。 while (1) { job0（）。 }}void job1 (void) _task_ 1 { os_create (2)。 while (1) { job1（）。 }}遠程控制軟件設(shè)計主要分為系統(tǒng)初始化、振鈴檢測計數(shù)、控制摘掛機、雙音頻信號分析處理、控制電器、信號音提示等部分。下面， 為整體流程圖： 開始初始化模擬摘機提示輸入密碼開電器提示控制電器等待回應(yīng)關(guān)電器啟動軟件計數(shù)啟動計時掛機啟動軟件計數(shù)提示重輸密碼振鈴信號振鈴六次密碼正確45S 到3 次提示完成按 23 / 67圖 遠程控制程序設(shè)計流程圖TC35 模塊支持 8 位數(shù)據(jù)位,無奇偶校驗位,位停止位數(shù)據(jù)傳輸。傳輸速率可以在。對 TC35 模塊控制,IGT 信號非常地重要,只有正確的 IGT 信號才可以使 TC35 模塊正常地運行。IGT 的下降沿啟動 TC35,并且 IGT 的低電平應(yīng)該至少保持 100ms 如圖 ,TC35 然后正常工作。24 / 67圖 存儲示波器采集到的啟動信號單片機對 TC35 模塊的控制 TC35 模塊采用 AT 賀氏指令。單片機可以通過正確的 AT指令對 TC35 模塊進行初始化和短消息的接收發(fā)送。對短消息的控制共有三種模式:Block 模式!PDU 模式和 Text 模式。使用 Block 模式需要手機生產(chǎn)廠家提供驅(qū)動支持。目前,PDU 模式已取代 Block 模式,而 Text 模式不支持中文,因此本系統(tǒng)使用 PDU 模式進行短消息的發(fā)送。單片機通過以下系列 AT 指令對短消息進行控制。TC35 初始化：首先設(shè)置短消息發(fā)送格式 AT+CMGF=1CR,設(shè)置 1 代表 PDU 模式,CR是回車符號,也就是 0x0d。指令正確則模塊返回CRLFOKCRLF,CRLF是回車換行符號。其次設(shè)置短消息中心 AT+CSCA=d+8613800531500d(短消息中心)CR,設(shè)置正確則模塊返回CRLFOKCRLF。注意短消息中心號碼可能會因不同手機或不同區(qū)域而不同。如果讀取短消息服務(wù)中心則使用命令 AT+CSCA=?CR,模塊應(yīng)該返回CRLF+CSCA:d8613800531500dCRLF。最后設(shè)置短消息到達自動提示AT+CNMI=1,1,0,0,1CR,設(shè)置正確則模塊返回CRLFOKCRLF。設(shè)置此命令可使模塊在短消息到達后向單片機發(fā)送指令CRLF+CMTI:dSMd,IN2DEX(信息存儲位置)CRLF。發(fā)送短消息在 PDU 模式,如果發(fā)送短消息,則首先發(fā)送短消息數(shù)據(jù)的長度。AT+CMGS=lengthCR。等待 TC35 模塊返回 ASCII 字符/0,則可以將 PDU 數(shù)據(jù)輸入,PDU 數(shù)據(jù)以Z(也就是 0x1a)作為結(jié)束符。短消息發(fā)送成功,模塊返回CRLFOKCRLF。發(fā)送數(shù)據(jù)格式例如，需要發(fā)送漢字“一氧化碳的濃度超標，排氣扇已打開”到手機 13878305396,則首先發(fā)送數(shù)據(jù)串 AT+CMGS=19CR,然后等待 ASCII 字符/0,然后輸入 PDU 數(shù)據(jù)。25 / 67圖 TC35 模塊 PCB 實物圖設(shè)計的主要思路是通過對紅外二進制脈沖的寬度進行測量，從而獲得紅外遙控的波形信息，進而實現(xiàn)存儲、還原。根據(jù)遙控信號編碼和發(fā)射過程，遙控信號的識別（也叫解碼過程）是去除 38KHz 載波信號后識別出二進制脈沖碼中的 0 和 1。紅外接收頭的解調(diào)信號送到 INT0 引腳，由內(nèi)部定時器完成高低電平長度的采集，然后進行數(shù)據(jù)保存，由單片機進行高電平與低電平的寬度的測量。遙控信號的還原是通過（T2）輸出二進制已調(diào)脈沖。對遙控信號還原的調(diào)制在單片機的內(nèi)部進行，利用了定時器 2 的捕獲工作方式，定時器 2 是一個 16 位定時/計數(shù)器。它既可當定時器使26 / 67用，也可作為外部事件計數(shù)器使用，其工作方式由特殊功能寄存器 T2CON 的 C/T2 位選擇。定時器 2 有三種工作方式：捕獲方式，自動重裝載（向上或向下計數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式，工作方式由 T2CON 的控制位來選擇，在捕獲方式下，通過 T2CON 控制位 EXEN2 來選擇兩種方式。如果 EXEN2＝0，定時器 2 是一個 16 位定時器或計數(shù)器，計數(shù)溢出時，對 T2CON 的溢出標志 TF2 置位，同時激活中斷。如查 EXEN2＝1，定時器2 完成相同的操作，而當 T2EX 引腳外部輸入信號發(fā)生 1 至 0 負跳變時，也出現(xiàn) TH2 和TL2 中的值分別被捕獲到 RCAP2H 和 RCAP2L 中。另外，T2EX 引腳信號的跳變使得 T2CON中的 EXF2 置位，與 TF2 相仿，EXF2 也會活中斷。本系統(tǒng)正是利用了捕獲方式的RCAP2H 和 RCAP2L 自動重裝載，產(chǎn)生 38K 調(diào)制信號，準備還原的 0，1 信號的調(diào)制通過TF2 標志進行調(diào)制，該方案不僅合理的利用硬件資源，而且還提高了系統(tǒng)的可靠性。 上位機（PC 機）編程 本系統(tǒng)為了給用戶提供一個良好的人機對話界面還利用 RS232 通信標準還特別設(shè)計了與 PC 機軟件，傳輸波特率為 57600 kbps。 用戶界面的設(shè)計用戶界面是一個應(yīng)用程序最重要的部分，對用戶而言，界面就是應(yīng)用程序，用戶感覺不到幕后正在執(zhí)行的代碼。不論花多少時間和精力來編制和優(yōu)化代碼，應(yīng)用程序的可用性仍然在很大程度上依賴于界面的好壞。首先針對本系統(tǒng)要開發(fā)的應(yīng)用程序做出初步規(guī)劃設(shè)計，在設(shè)計用戶界面時，參照了 Microsoft 和其他公司的一些應(yīng)用程序，使用了通用的設(shè)計方案，比如：工具欄、狀態(tài)條、工具提示、上下文菜單以及標記對話框等。本設(shè)計用戶界面如圖圖 。27 / 6728 / 67圖 系統(tǒng)用戶界面 串行通信的實現(xiàn)利用 VB 開發(fā)通信程序主要有兩種方法，一是利用 VB 本身提供的控件，另一種是利用 Windows API 應(yīng)用程序接口，Windows API 主要提供了三個動態(tài)鏈接庫、 供開發(fā)人員調(diào)用，其中 主要包括一些底層操作函數(shù)，如通信、菜單、消息等以及絕大多數(shù)非顯示函數(shù)， 圖形設(shè)備接口庫，主要內(nèi)容為與設(shè)備輸出有關(guān)的函數(shù)。和串口通信有關(guān)的函數(shù)均在 Windows\System子目錄下的 動態(tài)鏈接庫中。在本設(shè)計中用 VB 控件實現(xiàn)通信的方法比調(diào)用 SDK的 API 動態(tài)鏈接庫的方法更加快捷，且用較少的代碼可以實現(xiàn)相同的功能，因此本設(shè)計使用此控件來完成串口的通信。 MSComm 使用方法MSComm 控件通過串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù)，為應(yīng)用程序提供串行通訊功能。MSComm 控件在串口編程時非常方便，程序員不必去花時間去了解較為復(fù)雜的 API 函數(shù)，而且在 VC、VB、Delphi 等語言中均可使用。 Microsoft Communications Control（以下簡稱 MSComm）是 Microsoft 公司提供的簡化 Windows 下串行通信編程的ActiveX 控件，它為應(yīng)用程序提供了通過串行接口收發(fā)數(shù)據(jù)的簡便方法。具體的來說，它提供了兩種處理通信問題的方法：一是事件驅(qū)動(Event－driven)方法，一是查詢法。MSComm 控件提供下列兩種處理通訊的方式：事件驅(qū)動方式和查詢方式。 ①事件驅(qū)動方式事件驅(qū)動通訊是處理串行端口交互作用的一種非常有效的方法。在許多情況下，在事件發(fā)生時需要得到通知，例如，在串口接收緩沖區(qū)中有字符，或者 Carrier Detect(CD)或 Request To Send (RTS)線上一個字符到達或一個變化發(fā)生時。在這些情況下，可以利用 MSComm 控件的 OnComm 事件捕獲并處理這些通訊事件。OnComm 事件還可以檢查和處理通訊錯誤。所有通訊事件和通訊錯誤的列表，參閱 CommEvent 屬性。在編程過程中，就可以在 OnComm 事件處理函數(shù)中加入自己的處理代碼。這種方法的優(yōu)點是程序響應(yīng)及時，可靠性高。每個 MSComm 控件對應(yīng)著一個串行端口。如果應(yīng)用程序需要訪問多個串行端口，必須使用多個 MSComm 控件。②查詢方式 查詢方式實質(zhì)上還是事件驅(qū)動，但在有些情況下，這種方式顯得更為便捷。在程序的每個關(guān)鍵功能之后，可以通過檢查 CommE