【正文】 司對TC35系列產(chǎn)品的發(fā)展，TC35i在相同技術(shù)領(lǐng)域相對TC35更勝一籌，但它的價格比TC35要昂貴得多，而且在本設計系統(tǒng)中的技術(shù)要求TC35同樣能夠達到標準，因此綜合來考慮，選擇TC35做為本設計系統(tǒng)的無線通信模塊。因此必須需要一個微控制器才能達到要求，而MSP430F149單片機開發(fā)板不僅滿足設計要求，而且是自帶A/D轉(zhuǎn)換器、顯示器和本設計調(diào)試時所需的溫度傳感器模塊，在短時間內(nèi)和有限的條件下使設計更加輕松和方便。 電源模塊的選擇，~。本設計中采用7805穩(wěn)壓芯片對系統(tǒng)進行供電，由于這個電源可以很容易得到，設計中不再單獨給出。通過讀取TC35接收到的短信內(nèi)容從而控制相應的外部繼電器組工作，或者控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作，把相應的數(shù)據(jù)通過串口0發(fā)給TC35模塊，進而發(fā)送數(shù)據(jù)。系統(tǒng)由MSP430單片機主控，TC35作為無線通信模塊，繼電器組控制外部設備，傳感器組為數(shù)據(jù)采集模塊，24LC02B串行存儲器作為數(shù)據(jù)存儲器，電源模塊提供模塊的電源供應。2 系統(tǒng)硬件模塊設計，硬件系統(tǒng)主要包括電源模塊、串口模塊、采集控制模塊、GSM模塊、串行存儲器模塊及單片機模塊。 電源及復位電路的設計 MSP430電源模塊的設計 MSP430電源模塊：。 TC35的電源模塊TC35模塊需要提供4V直流電壓， 圖 對于TC35模塊采用的4V供電，為了使輸出的4V電壓的紋波小，在輸出部分用了一個22pf和100uf的電容，實現(xiàn)濾波。、復位電路在單片系統(tǒng)中，為了保證系統(tǒng)在上電時進行初始化，同時也為了保證對電源的監(jiān)視，需要采用復位芯片，在此系統(tǒng)中采用MAX809STR芯片，復位電路如下圖： 復位電路由上圖可以看出：該電路非常簡單，以減小干擾。由于單片機與上位機進行通信時接口電平不同，因此需要進行接口轉(zhuǎn)換，這里采用MAX3238E芯片來完成接口電平的轉(zhuǎn)換。 RS232電路圖 由圖可以看出，通過一個上拉電阻將SHDN管腳拉高，使該芯片一直處于工作狀態(tài)，如果系統(tǒng)需要處于低功耗狀態(tài)，也可以通過單片機來控制該管腳。在管腳C1+、CC2+、CV+，滿足相應的充電電泵的要求，管腳T1OUT、TIN、R1OUT和RIN分別是232轉(zhuǎn)換的輸入/輸出腳，實現(xiàn)單片機的TTL電平與上位機的接口電平的轉(zhuǎn)換。 GSM模塊接口設計、GSM模塊簡介本系統(tǒng)采用TC35。它可以快速、安全可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)傳輸、語音傳輸、短消息服務（Short Message Service）和傳真服務。該模塊有AT指令集接口，支持文本和PDU模式的短消息第三組的二類傳真等。常用工作模式有省電模式、IDLE、TALK等模式。通過ZIF連接器及50Ω天線連接器，可分別連接SIM卡支架和天線。在不需要額外硬件電路的前提下，可支持FR、HR和EFR語音編碼。雖然TC35的串口提供了許多控制線，但由于考慮到設計接口的簡單性，并且與單片機的UART進行連接，所以采用兩線（TXD、RXD）連接。對于TC35的其它管腳在不使用的時候，如果該管腳為輸出時，一般將該管腳懸空；如果該管腳為輸入管腳，則需要將該管腳通過10Ω的電阻上拉。在設計時需要考慮TC35模塊的電源管腳并連在一起，由于TC35是一個功能完全的模塊，因此這里不需要做任何的信號處理和射頻處理。以下為TC35模塊的接口設計。在進行串口設計時，雖然TC35模塊串口管腳的工作電平是CMOS電平，單片機串口管腳的工作電平是TTL電平，但由于單片機的高電平和低電平的邏輯判斷電平可以實現(xiàn)屯TC35的管腳進行連接（具體可以參看MSP430F149的數(shù)據(jù)手冊），因此TC35模塊的串口線直接與單片機的串口線進行連接。/IGT為TC35模塊的工作狀態(tài)控制管腳，該管腳首先通過一個電阻拉高，平時該管腳為高電平，處于不工作狀態(tài)；另外該管腳還同時與單片機的一般I/O端口進行連接，這樣通過單片機來實現(xiàn)對TC35模塊的工作狀態(tài)的控制，當單片機在該管腳送低電平時，則TC35模塊工作。 TC35_ZIF管腳接口電路 指示燈電路TC35 有一個同步信號腳SYNC （32腳 synchronization signal ) ，該腳是一個同步信號輸出端，該腳輸出的信號，反應了模塊的工作情況。 LED 燈受到該腳信號控制，可以顯示 TC35模塊運行的狀態(tài)。燈將會在一秒內(nèi)點亮。 SIM卡電路TC35模塊的SIM卡座采用的是Molex座，該座有8個管腳，而TC35模塊的SIM管腳只有6個管腳，如下圖所示。其接口示意圖如下圖： SIM卡接口示意圖 所示的圖為SIM座接口電路圖，由圖可以看出SIM座直接與TC35模塊的ZIF連接器對應的SIM卡管腳進行連接，在需要的地方加了電容進行濾波處理。 SIM座接口電路圖 串行存儲器的設計在本系統(tǒng)中，串行存儲器使用24LC02B芯片來實現(xiàn)。 串行存儲器電路由圖可以看出，該電路的設計比較簡單。在實際設計的時候，也可以將WP管腳與單片機的一個一般I/O端口進行連接，通過單片機來控制24LC02B就處于寫保護狀態(tài)；單片機在該管腳輸出低電平，則24LC02B不處于寫保護狀態(tài)。24LC02B的A0、A1和A2都接地，該總線上可以掛接很多器件，所以總線上的每個器件都應該有相應的地址，這樣才能實現(xiàn)尋址操作。由于MSP430系列單片機里有的單片機沒有I2C接口，因此本系統(tǒng)在設計時采用MSP430單片機的一般I/，采用軟件來模擬I2C總線，從而實現(xiàn)與24LC02B進行接口。此外，為了減小電源的干擾，以減小輸入端受到的干擾。由于A/D轉(zhuǎn)折基準為電壓，也就是參考源為電壓，所以A/D轉(zhuǎn)換的是電壓，這樣需要將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號。電路中采用二極管作為ESD保護電路，考慮到干擾問題，采用電容進行濾波處理，增加采集電路的抗干擾問題。該控制電路相對比較簡單，主要利用繼電器來實現(xiàn)。在一般狀態(tài)下，繼電器處于開路狀態(tài)，、繼電器吸合，則電路導通，這樣就可以控制設備的狀態(tài)了。它適合應用在各種要求極低功耗的場合，具有一定的技術(shù)特點。其中 FLASH 型芯片又可分為幾個分支，如 11x、11x13x、14x 等。MSP430 系列采用存儲器存儲器結(jié)構(gòu)，即用一個公共的空間對全部功能模塊尋址，同時用精簡指令組對全部功能模塊進行操作[34,35]。首先來看一下 CPU(Central Processing Unit)。寄存器中有 4 個具有特殊用途，即程序計數(shù)器R0/PC(Register 0/Program counter)、堆棧指針 R1/SP(Stack pointer)、狀態(tài)寄存器和常數(shù)發(fā)生器 R2/SR/CG1(Special Register/Constant Generator 1)、R3/CG2。常數(shù)發(fā)生器只用于指令執(zhí)行時提供常數(shù)，但不能存儲數(shù)據(jù)。PC(program counter)、SP 和 SR 配合精簡指令所實現(xiàn)的控制，可以使應用系統(tǒng)的程序設計實現(xiàn)復雜的尋址模式和軟件算法。每次訪問均需要 16 位數(shù)據(jù)總線(MDB,即：Memory Data Bus)和訪問當前存儲器模塊所需的地址總線(MAB,即：Memory Address Bus)。對于 MSP430F 系列，程序存儲器是 FLASH 的。64 KB 空間頂部的 16 字(0FFFFh～0FFE0h)保留用作復位及中斷的向量地址。RAM 內(nèi)的數(shù)據(jù)可以以字或字節(jié)寬度訪問。 單片機電路圖單片機電路作為整個系統(tǒng)的核心控制部分，主要采集來自傳感器的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)中心。單片機與PC通信則需要通過串口芯片（SP3220）完成接口電平的轉(zhuǎn)換。，該單片機的接口電路非常簡單。考慮到電源的輸入紋波對單片機的影響，以減小輸入管腳處受到的干擾，另外單片機還有模擬電源的輸入端，因此在這里需要考慮干擾問題，由于在該系統(tǒng)中的干擾比較小，因此模擬地和數(shù)字地共地，并在模擬電源輸入管腳增加一個濾波電容以減小干擾。此外，、以控制設備的狀態(tài)。本系統(tǒng)軟件采用了前后臺的設計方式，前臺系統(tǒng)是主程序，后臺是由所有的中斷服務程序，如串口接收中斷服務程序，定時器中斷服務程序等功能模塊組成。將設置好的SIM卡裝入裝置并上電后，裝置即可按程序設計的流程運行。啟動與初始化的設計 TC35模塊的初始化裝置上電后首先必須對單片機、系統(tǒng)變量等進行初始化，然后通過拉低IGT啟動TC35，并通過發(fā)送AT命令進行模塊的初始化設置。在本系統(tǒng)中，串口0與GSM模塊接口，串口程序部分需要實現(xiàn)串口0。下面具體介紹程序?qū)崿F(xiàn)的代碼。下面為體和程序。 //數(shù)據(jù)位為8bit U0CTL += CHAR。 //波特率發(fā)生器選擇SMCLK U0TCTL += SSEL1。 UBR1_0 = 0X01。 //使能UART0的TXD和RXD ME1 |= UTXE0 + URXE0。 //使能UART0的TX中斷 IE1 |= UTXIE0。 // P3SEL |= BIT5。 return。在上面的程序中，串口0的通信率為19200波特/秒。////////////////////////////////////////// 處理來自串口 0 的接收中斷if __VER__ 200 interrupt [UART0RX_VECTOR] void UART0_RX_ISR(void)else pragma vector=UART0RX_VECTOR __interrupt void UART0_RX_ISR(void)endif{ char chrTemp。 nRX0_Len_temp += 1。 if((chrTemp == 13) || (chrTemp == 10)) { //接收到一幀信號 nRX0_Len= nRX0_Len_temp。 nRX0_Len_temp = 0。TXBUF0 = UART0_TX_BUF[nSend_TX0]。Delay_us(5)。 nTX0_Len = 0。 } }}在上面的中斷服務程序中，為了與其他程序進行數(shù)據(jù)交互，使用全局變量或者全局緩沖區(qū)來實現(xiàn)，例如“UART1_TX_BUF[]”和“Ntx1_Flag”等。單片機通過I2C與串行存儲器進行接口。下面分別進行詳細介紹。下面對單字節(jié)寫和按頁寫兩種方式分別進行介紹。首先單片機發(fā)送控制字節(jié)，然后發(fā)送地址字節(jié)，最后輸入寫的內(nèi)容，具體程序如下。//寫命令 // 啟動數(shù)據(jù)總線 I2C_START()。 // 等待 ACK nTemp = I2C_GetACK()。 BIT3) return 0。 // 等待 ACK nTemp = I2C_GetACK()。 BIT3) return 0。 // 等待 ACK nTemp = I2C_GetACK()。 BIT3) ret