【正文】 the ESD electrostatic protection circuit can protect the data of SIM card by using the SMF05C chip。 The power supply module mainly uses LM2576 and MIC29302 regulator chip, they provide stable 5V and power supply for the system respectively。 it also can send alarm message according to the threshold of environmental parameters which is set by the users. Besides, it also supports balance reminded, when the balance of SIM cards in system are insufficient, it will remind users to recharge by the way of sending short message, this measure can prevent the system from economic loss caused by the price problem. THE OVERALL DESIGN OF THE WIRELESS DATA TRANSCEIVER This system is posed of the main control module, the wireless munication module, the power supply module, the serial port module and so on. The main control module uses ATMEGA128 as its main control chip, we select it mainly to parse the external terminal mand and control SIM900A to implement the corresponding mand through the AT mand。 data transceiver。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 25 頁 共 43 頁 參考 文獻 [1] 張保衛(wèi)，尚家封，趙金水 .燃?xì)鈭缶鞯姆诸惻c選擇 [J].山東消防 .2020,8:12 [2] 王元慶 .新型傳感器原理及應(yīng)用 [M].北京：機械工業(yè)出版社 .2020:6769. [3] 牛德芳 .半導(dǎo)體傳感器原理及應(yīng)用 [M].大連：大連理工大學(xué)出版社 .1993:97101. [4] 李永生，楊莉玲 .半導(dǎo)體氣敏元件的選擇性研究 [J].傳感器技術(shù) .2020(3):13. [5] 李忠國，陳剛 .單片機應(yīng)用技能實訓(xùn) [M].北京：人民郵電出版社 .2020:4952. [6] 何立民 .單片機應(yīng)用技術(shù)選編 [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社 .1993. [7] 梅麗鳳 ,王艷秋 ,汪琉鐸 ,任國臣 .單片機原理及接口技術(shù)（第 3版） [M].北京：清華大學(xué)出版社，2020:8889. [8] 楊振江 .A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)與實用電路 [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社 .1996:102103. [9] 閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第 4版） [M].北京：高等教育出版社 .1998:33. [10]宇孟濤 .現(xiàn)代通訊新技術(shù) [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社 .2020:45. [11]孫丘偉 ,余臻 .基于 GSM的短信報警收發(fā)平臺設(shè)計 [J].福州大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版 ).2020,S1:3. 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Keywords—SIM900A。 時間的倉促及自身專業(yè)水平的不足，整篇論文肯定存在尚未現(xiàn)的缺點和錯誤。從論文的選題、文獻的采集、框架的設(shè)計、結(jié)構(gòu)的布局到最終的論文定稿，從內(nèi)容到格式，從標(biāo)題到標(biāo)點 ，他 都費盡心血。老師的諄諄誘導(dǎo)、同學(xué)的出謀劃策及家長的支持鼓勵，是我堅持完成論文的動力源泉。這除了自 身努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的 。回首既往，自己一生最寶貴的時能于這樣的校園之中，能在眾多學(xué)富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過，實是榮幸之極。在每次設(shè)計遇到問題時老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計順利的進行。對于以后在基于 GSM 短消息的遠程控制系統(tǒng)的研究和學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。 軟件程序設(shè)計部分遇到了很多問題，也暴露了自 己 C 語言編程缺乏實際練習(xí)，自己在實際程序修改過程中，也意識到雖然 C 語言較匯編語言簡單明了，但對于單片機的編程，學(xué)好匯編語言同樣重要，有助于理解和利用好 C 語言編寫程序。在畫電路原理圖過程中，自己的專業(yè)知識的漏洞也逐步顯現(xiàn)。 初期的硬件電路設(shè)計，在查詢和閱讀了大量相關(guān)資料后，我從該系統(tǒng)實現(xiàn)的功能出發(fā)，分模塊設(shè)計相關(guān)功能模塊電路。這個課題非常具有實用性，一 開始選課題時就有強烈的興趣，想真正的了解其硬件結(jié)構(gòu)和軟件如何驅(qū)動單片機實現(xiàn)系統(tǒng)功能。 基于 SIM900A的天然氣報警遠程控制系統(tǒng)，將現(xiàn)在人們最常用的通信工具手機與天然氣報警控制系統(tǒng)結(jié)合起來，使用戶更加方便快捷的掌握相關(guān)信息，以便在無人的情況下實時監(jiān)測環(huán)境。 通過此次畢業(yè)設(shè)計，實際的動手把所學(xué)知識跟實際應(yīng)用相結(jié) 合，真正的明了所學(xué)專業(yè)課知識的應(yīng)用方向和領(lǐng)域。在這段時間里，我學(xué)到了很多知識也有很多感受，我開始了獨立的學(xué)習(xí)和試驗，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起來，每一次改進都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗的成功都會讓我興奮好一段時間。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 23 頁 共 43 頁 經(jīng)過了經(jīng)過近幾個月的學(xué)習(xí)和工作，終于完成了畢業(yè)設(shè)計。一直進行 A/D 采集，當(dāng)采集的傳感器的數(shù)據(jù)超過所設(shè)定的預(yù)置數(shù)據(jù)時，繼電器打開，排氣扇通電旋轉(zhuǎn)；蜂鳴器響， LED燈交替閃爍； SIM900A模塊發(fā)送短信給特定用戶。摁下按鍵，系統(tǒng)進入正常工作模式。即為個模塊的正常狀態(tài)。等待各個模塊進入正常工作狀態(tài)。 系統(tǒng)時鐘的選擇，外部時鐘為 12Mhz,因為系統(tǒng)對速度要求不高，為了避免高速系統(tǒng)帶來的不穩(wěn)定，我通過系統(tǒng)初始化函數(shù)軟件的方法，進行時鐘分頻，最后穩(wěn)定為 1MHz。 ADC采樣部分， ADC的參考電源的打開需要一定的時間，需要一定的延時。再按照先后順序?qū)⒛K的功能函數(shù)排列在主函數(shù)中，可以實現(xiàn)遇到哪種情況就執(zhí)行相應(yīng)的某模塊程序。 軟件調(diào)試 軟件的調(diào)試過程，是按照一個一個模 塊的形式單獨編寫的，再把其和到一起進行聯(lián)調(diào)，分別定義管腳，為了防止管腳的重疊和時序的混亂，所以單獨定義了管腳，分別放到各個模塊初始化函數(shù)里，在程序運行時，首先經(jīng)行端口的初始化。測試能否正常工作。測試能否正常工作。 步驟二 將數(shù)碼管驅(qū)動芯片與單片機小系統(tǒng)通信，檢驗數(shù)碼管顯示有無問題。設(shè)置 發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 和 數(shù)據(jù) 的 個 數(shù)單 片 機 發(fā) 送 指 令向 指 定 手 機 發(fā) 送報 警 短 信結(jié) 束 圖 SIM900A 模塊流程圖 當(dāng)系統(tǒng)上電后 ， SIM900A系統(tǒng)數(shù)據(jù)和波特率初始化， AT+CMGF=0設(shè)置為 PDU模式， AT+CMGS=85；設(shè)置發(fā)送數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的個數(shù)，單片 機接收到報警信號后向 SIM900A發(fā)送指令， SIM900A開始向指定手機發(fā)送報警短信，直至報警結(jié)束。 SIM900A的流程圖如圖 。在遠程監(jiān)控和無線公話以及無線 POS終端等領(lǐng)域您都能看到無線模塊在發(fā)揮作用，使用它是產(chǎn)品質(zhì)量和性能的保證。 數(shù) 碼 管 顯 示 數(shù) 值顯 示 數(shù) 值 是 否在 正 常 范 圍 ？傳 感 器 實 時 監(jiān) 測 ， A D C 采樣 ， 數(shù) 碼 管 顯 示電 壓 值 是 否大 于 設(shè) 定 值信 號 傳 入 單 片 機聲 光 報 警 ， 繼 電 器 打 開 風(fēng)扇 ， 報 警 短 信 的 發(fā) 送氣 體 濃 度 下 降 ，停 止 報 警結(jié) 束否是否是 圖 系統(tǒng)流程圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 20 頁 共 43 頁 此系統(tǒng)的遠程報警使用的是 SIM900A集成芯片， SIM900A采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，工作頻率 GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHz，高度集成的 GSM模塊。系統(tǒng)的流程圖如圖 。此系統(tǒng)的原理圖如圖 所示。現(xiàn)用一個實例說明發(fā)送PDU 串的結(jié)構(gòu)和編排方式。它們是 8 位字節(jié)的十六進制數(shù)，或者 BCD 碼十進制數(shù)。 通過 UCSII編碼我們就可得到中文 Unicode 碼，下面就可以進行發(fā)送 PDU 串的編制了。即將單個的字符轉(zhuǎn)換為由四位的‘ 0’ ‘ 9’、‘ A’ ‘ F’的數(shù)字和字母組成的字符串。該系統(tǒng)將 SIM900A模塊設(shè)置為 PDU模式發(fā)送和接收短消息，采用 Unieode編碼方式。 7位編碼用 于陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 17 頁 共 43 頁 發(fā)送普通的 ASCII字符； 8位編碼用于發(fā)送數(shù)據(jù)信息，如圖片或鈴聲等； UCSII編碼用于發(fā)送 Unieode字符。所以本系統(tǒng)采用基于 AT指令的 PDU模式 [14]。 Block模式需要手機生產(chǎn)廠家提供驅(qū)動支持，已經(jīng)逐 漸被 PDU模式取代。 表 相關(guān)的 GSM AT 指令 AT+CMGC 發(fā)出一條短消息命令 AT+CMGD 刪除 SIM卡內(nèi)存的短消息 AT+CMGF 選擇短消息信息格式： 0PDU。在短消息模塊收到網(wǎng)絡(luò)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(shè)備可以向 GSM 模塊發(fā)送各種命令。 中定義的 AT Command 接口。 SIM900A 模塊中與 SMS 有關(guān)的 GSM AT 指令介紹。其中 消息的應(yīng)用，考慮到本章介紹的是短消息應(yīng)用系統(tǒng)，這里只討論 指令集。下面介紹幾種常用的 AT 指令，下面的命令如果不做特殊說明，都是需要帶 ASCII 碼為 13 的字符結(jié)尾，如果不帶 ，則會對該條命令進行說明 [12]。不同的 AT 命令控制 GSM 模塊的不同動作。 AT 命令是一套用于對 GSM 模塊控制的命令，通常以“ AT”開頭。本系統(tǒng)采用此業(yè) 務(wù)的 PDU 模式將 SMS 地址、中心電話號碼、用戶電話號碼和濕度信息通過 Unicode 編碼方式進行編碼壓縮成 PDU 數(shù)據(jù)包，以 UCSII 碼的格式發(fā)送出去 [11]。采用GSM 模塊的短消息業(yè)務(wù)（ SMS）實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠距離傳輸功能。TTE 認(rèn)證、 GCF認(rèn)證 （ 7） SMS： MT/MO/CB/PDU模式 （ 8）音頻 : 最高速率，升級最高速率和半速率 （ 9）便于集成 SIM900A主要參數(shù)如下： 輸入電壓：范圍 ： ~ 溫度范圍： 40℃ ~85℃ 串口速率：可調(diào)（模塊的串口速率為 9600,19200,38400,57600,115200可選） 無線協(xié)議：通過 AT命令控制 （ GSM , and SIMCOM 增強 AT命令集） 傳輸距離：中國范圍內(nèi) 低功耗性： （睡眠模式） 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）