【導(dǎo)讀】道德、學(xué)術(shù)規(guī)范的行為，也沒有侵犯任何其他人或組織的科研成果及專利。如本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果歸武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院所有。交通工具和通信工具并且其數(shù)量正在不斷增加。然而，現(xiàn)代科技的發(fā)展亦使得被。盜事件的發(fā)生越來越頻繁，這給社會(huì)帶來極大的不安定因素。意識(shí)越來越強(qiáng),對(duì)貴重物品防盜越來越重視，各種防盜裝置應(yīng)運(yùn)而生。本文從防盜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、防盜方案、安全性等方面開始對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。件及軟件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文采用RFID技術(shù)多通信方式設(shè)計(jì)了一款防盜系統(tǒng)，系?；迹尫辣I更及時(shí)、使用更方便。借助最可靠的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，以最直觀的中文短信。消息或電話形式，直接把情況放映到你的手機(jī)屏幕上，實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

　　

【正文】 TC35i新版西門子工業(yè) GSM 模塊是一個(gè)支持中文短信息的工業(yè)級(jí) GSM 模塊 ,工作在 EGSM900 和 GSM1800 雙頻段 ， 電源范圍為直流 ～ ， 電流消耗 ——休眠狀態(tài)為 ，空閑狀態(tài)為 25mA，發(fā)射狀態(tài)為 300mA(平均 )， 峰值；可傳輸語音和數(shù)據(jù)信號(hào) ， 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 電壓為武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 3V/， TC35i的數(shù)據(jù)接口 (CMOS 電平 )通過 AT 命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù) ， 可選波特率為 300b/s～ 115kb/s， 自動(dòng)波特率為 ～ 115kb/s。它支持 Text 和 PDU格式的 SMS(Short Message Service,短消息 )， 可通過 AT 命令或關(guān)斷信號(hào)實(shí)現(xiàn)重啟和故障恢復(fù)。作為 TC35i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(hào)，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有模擬和數(shù)字功能。 主要特點(diǎn) 支持雙頻 GSM900/DCS1 800 MHZ；符合 ETSI GSM Phase 2/Phase 2+標(biāo)準(zhǔn)；Class 4（ 2W@900MHz）、 Class 1（ 1 W @1800MHz）；支持語音、短消息、傳真和數(shù)據(jù)傳輸功能 SMS 支持 PDU（協(xié)議數(shù)據(jù)單元）格式和 TEXT（文本）格式，符合GSM 標(biāo)準(zhǔn)； RS 232 接口界面（ CMOS 電平）； AT 命令控制，完全符合 GSM 、 、 標(biāo)準(zhǔn)，以及擴(kuò)展的 SIEMENS AT 命令；接收靈敏度： 105dBm可由電源或者電池供電；工作電壓： —— ； .TC35i的工作原理 圖 如圖 所示 。 圖 TC35i 工作原理圖 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 TC35i 的硬件 TC35i[13]模塊有 40 個(gè)引腳，通過一個(gè) ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插 座 )連接器引出。這 40 個(gè)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。 TC35i的第 1～ 5 引腳是正電源輸入腳通常推薦值 ，第 6～ 10 引腳是電源地。 1 12 為充電引腳，可以外接鋰電池， 13 為對(duì)外輸出電壓 (共外電路使用 )，14 為 ACCUTEMP 接負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，用于鋰電池充電保護(hù)控制。 15 腳是啟動(dòng)腳 IGT，系統(tǒng)加電后為使 TC35i進(jìn)入工作狀態(tài) ,必須給 IGT 加一個(gè)大于 100ms 的低脈沖 ， 電平下降持續(xù)時(shí)間不可超過 1ms。 16～ 23 為數(shù)據(jù)輸入 /輸出，分別為 DSR0、 RING0、 RxD0、 TxD0、 CTS0、 RTS0、DTR0 和 DCD0。 tc35i 模塊的數(shù)據(jù)輸入 /輸出接口實(shí)際上是一個(gè)串行異步收發(fā)器，符合 ITUT RS232 接口標(biāo)準(zhǔn)。它有固定的參數(shù)： 8 位數(shù)據(jù)位和 1 位停止位，無校驗(yàn)位，波特率在 300bps~115kbps 之間可選，默認(rèn) 9600。硬件握手信號(hào)用 RTS0/CTS0，軟件流量控制用 XON/XOFF， CMOS 電平，支持標(biāo)準(zhǔn)的 AT 命令集。 其中 18 腳 RXD、 19 腳 TXD 為 TTL 的串口通訊腳，需要和單片機(jī)或者 PC 通訊。 TC35i使用外接式 SIM 卡 , 24～ 29 為 SIM 卡 引腳， SIM 卡同 TC35i是這樣連接的 :SIM 上的 CCRST、 CCIO、 CCCL、 CCVCC 和 CCGND 通過 SIM 卡閱讀器與TC35i的同名端直接相連， ZIF 連接座的 CCIN 引腳用來檢測(cè) SIM 卡是否插好，如果連接正確，則 CCIN 引腳輸出高電平，否則為低電平。 TC35i的第 32 腳 SYNC 引腳有兩種工作模式，一種是指示發(fā)射狀態(tài)時(shí)的功率增長情況，另一種是指示 TC35i的工作狀態(tài)，可用 AT 命令 AT+SYNC 進(jìn)行切換，本模塊使用的是后一種。當(dāng) LED 熄滅時(shí) ,表明 TC35i處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)；當(dāng) LED為 600 ms 亮 /600ms 熄時(shí)，表明 SIM 卡沒有插入或 TC35i 正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)登錄；當(dāng)LED 為 75 ms 亮 /3s 熄時(shí)，表明 TC35i已登錄進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，處于待機(jī)狀態(tài)。 3 32 腳為控制腳，其中 30 為 RTC backup， 31 為 Power down， 32 為SYNC。 35～ 38 為語音接口， 3 36 接揚(yáng)聲器放音。 3 38 可以直接接駐極體話筒來武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 采集聲音（ 37 是話筒正端， 39 是話筒負(fù)端） 。 模塊的供電電壓如果低于 會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)。同時(shí)模塊在在發(fā)射時(shí)，電流峰值可高達(dá) 2A。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(duì)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 TC35i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)。 短消息 傳遞實(shí)現(xiàn) 由于 TC35i通信模塊支持 GSM07. 05所定義的 AT命令集的指令 ,因此 ,單片機(jī)AT89S52 能十分方便地通過串口 ,使用 AT指令與 TC35通信模塊連接并實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息的傳輸。 單片機(jī) AT89S52 發(fā)出的 AT 指令用來建立通信鏈路。 AT 命令集的指令格式幀都以 AT 開頭 ,選擇 PDU(協(xié)議數(shù)據(jù)單元 )模式 ,用十六進(jìn)制格式編碼 ,存儲(chǔ)在 E2 PROM 中 。 TC35i通信模塊收到短信后將自動(dòng)反饋給單片機(jī) ,使其停止發(fā)送 ,避免多次發(fā)送。這樣就方便、快捷地實(shí)現(xiàn)了基于短消息的收發(fā)、查詢和管理 [14]。 短消息的發(fā)送和接收 報(bào)警短消息的發(fā)送和接收是利用現(xiàn)有 GSM網(wǎng)絡(luò)的短消息服務(wù)中心資源實(shí)現(xiàn)的，如圖 。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 系統(tǒng)報(bào)警短消息的發(fā)送和接收 短消息檢測(cè)與控制電路部分 本系統(tǒng)最終選定西門子 TC35i 作為無線通信模塊，其外圍電路圖短消息檢測(cè)與控制電路如圖 所示 。 圖 短消息檢測(cè)與控制電路 通信模塊 移動(dòng)基站 基站控制器 用戶手機(jī) 移動(dòng)基站 基站控制器 移動(dòng)交換中心 訪問寄存器 歸屬寄存器 短消息中心 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 第 5 章 防盜系統(tǒng)軟件 實(shí)現(xiàn) 通過 前面對(duì)防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，我們把整個(gè)硬件系統(tǒng)整機(jī)連接， 下面我們通過軟件設(shè)計(jì)，把整個(gè)系統(tǒng)連接起來。 防盜系統(tǒng) 總體流程 采用采用匯編語言與 C 語言混合編程實(shí)現(xiàn)，程序主要流程如圖 所示。系統(tǒng)程序主要包括系統(tǒng) 初始化程序、 GSM 模塊通信程序等。 程序編寫見附錄 1。 圖 防盜系統(tǒng)軟件 流程圖 由于 TC35i通信模塊支持 GSM07. 05所定義的 AT命令集的指令 ， 因此 ， 單片機(jī)AT89S52 能十分方便地通過串口 ,使用 AT指令與 TC35i通信模塊連接并實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息的傳輸。 開始 初始化 射頻識(shí)別 設(shè)置用戶號(hào)碼 報(bào)警數(shù)據(jù)綜合 發(fā)送 GSM 報(bào)警短信 相應(yīng)報(bào)警處理 是否異樣 接受回信 結(jié)束 N Y Y N 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 射頻識(shí)別 軟件模塊 該防盜報(bào)警系統(tǒng)是依托 GSM 網(wǎng)，利用 GSM 無線通信業(yè)務(wù)及短消息服務(wù)業(yè)務(wù)，對(duì)物品進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。主控裝置采用單片機(jī)的控制，功能由軟件編程實(shí)現(xiàn)。 該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要用于實(shí)現(xiàn)發(fā)射器與應(yīng)答器之間的無線通訊。根據(jù)用戶設(shè)定的功能，實(shí)時(shí)提 示用戶并發(fā)出移動(dòng)電話的存在狀態(tài)和防盜信息。 如圖 所示 。 圖 射頻識(shí)別模塊軟件流程圖 GSM 模塊的 實(shí)現(xiàn) 西門子 TC35i模塊支持 PDU 格式的短消息的發(fā)送和接收，該模塊通過 AT 指令與單片機(jī)通信。 AT(Attention)指令集是調(diào)制解調(diào)器通信接口的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。由于沒有控制移動(dòng)電話文本消息的先例，因此開發(fā)了一種叫 SMS Block Mode 的協(xié)議，通過終端設(shè)備（ TE）或電腦來完全控制 SMS。幾年后，主要的移動(dòng)電話生產(chǎn)廠商諾基亞、愛立信、摩托羅拉和 HP 共同為 GSM 研制了一整套 AT 指令，其中包括對(duì)開始 應(yīng)答器尋址 發(fā)射器尋址 應(yīng)答器接收 警情信號(hào) 預(yù)定時(shí)間 有反饋信息 N N Y Y 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 SMS 的控制。 AT 指令在此基礎(chǔ)上演化并被加入 標(biāo)準(zhǔn)，以及之后的 標(biāo)準(zhǔn)。 GSM 引擎模塊提供的命令接口符合 GSM07． 05 和 GSM07． 07 規(guī)范。 GSM07． 07中定義的 AT Command 接口，提供了一種移動(dòng)平臺(tái)與數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的通用接口； 對(duì)短消息作了詳細(xì)的規(guī)定，在短消息模塊收到網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的短消息時(shí)，能夠通過串口發(fā)送指示消息， 數(shù)據(jù)終端設(shè)備可以向 GSM 模塊發(fā)送各種命令。與SMS 有關(guān)的 GSM AT 指令如表 所示 [15]。 表 部分 GSM AT 指令表 控制端發(fā)送的 AT 指令 指令的功能 AT 通訊握手 AT+CLCC 來電話時(shí)有信號(hào)輸出 AT+CMGL=0 讀取全部未讀過的 SMS 消息 AT+CMGL=2 列出已有的短信息 AT+CMGL=4 讀取全部 SMS 消息 AT+CMGR=X 讀取第 X 條短消息 AT+CMGF=0 用 PDU 格式 AT+CMGD=X 刪除第 X 條短消息 AT+CGSN 讀取 TC35I 的序列號(hào) AT+CSCA 顯示短信息中心地址 本系統(tǒng)中用到的 AT 指令如下： 發(fā)送： AT+CMGF=0//設(shè)置短消息發(fā)送格式 (1文本模式 。 0PDU 模式 ) 回答： OK 發(fā)送： AT+CMGS=24//短信息長度，注意為十進(jìn)制。 回答： 發(fā)送： 0001030D91683108480646F932080A67094EBA52A88F66FF01//PDU 數(shù)據(jù)包 回答： +CMGS： [， ] 單片機(jī) AT89S52 發(fā)出的 AT 指令用來建立通信鏈路。 AT 命令集的指令格式幀都以 AT 開頭 ,選擇 PDU(協(xié)議數(shù)據(jù)單元 )模式 ,用十六進(jìn)制格式編碼 ,存儲(chǔ)在 E2 PROM武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 中。 TC35i通信模塊收到短信后將自動(dòng)反饋給單 片機(jī) ,使其停止發(fā)送 ,避免多次發(fā)送。這樣就方便、快捷地實(shí)現(xiàn)了基于短消息的收發(fā)、查詢和管理。 PDU 格式簡(jiǎn)介 目前，發(fā)送短消息常用 Text 和 PDU(Protocol Data Unit)模式。使用 Text 模式收發(fā)短信代碼簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，但最大的缺點(diǎn)是不能收發(fā)中文短信；而 PDU 模式不僅支持中文短信，也能發(fā)送英文短信。 PDU 模式收發(fā)短信可以使用三種編碼：7bit、 8bit 和 UCS2 編碼。 7bit 編碼用于發(fā)送普通的 ASCII 字符， 8 bit 編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息， UCS2 編碼用于發(fā)送 Unicode 字符，編碼類型在 PDU 數(shù)據(jù)包中指定。 下面舉例說明 PDU 格式的組成。例如要把 “物品遺失 ！ ”五個(gè)字發(fā)送到13808460649，則 PDU 數(shù)據(jù)為： 0001030D91683108480646F932080A67094EBA52A88F66FF01 (1) 00 表示省略短信中心號(hào)碼； (2) 01 表示文件頭字節(jié)； (3) 03 表示信息類型 (TPMessageReference)； (4) 0D 表示被叫號(hào)碼長度； (5) 91 表示被叫號(hào)碼類型； (6) 683108480646F9 表示被叫號(hào)碼，經(jīng)過了位移處理； (7) 32 表示協(xié)議標(biāo)識(shí) TPPID； (8) 08 表示數(shù)據(jù)編碼方案 TPDCS，因?yàn)橐l(fā)送 UNICODE 內(nèi)碼，所以使用USC2(16bit)編碼； (9) 0A 表示用戶數(shù)據(jù)長度 TPUDL(以 8 位碼為單位 (octet))； (10) 67094EBA52A88F66FF01 表示用戶數(shù)據(jù)。 漢字編碼 由于在 GSM 標(biāo)準(zhǔn)中，中文編碼采用 Unicode 編碼，而不是目前國內(nèi)常用的GB2312 編碼，所以只要將十進(jìn)制的 Unicode 編碼轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)