基于gsm短消息的遠(yuǎn)程門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-在線瀏覽
2024-08-05 13:55本頁面
【正文】 M短消息遠(yuǎn)程門禁系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)基于GSM短消息遠(yuǎn)程門禁系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1） 實(shí)時(shí)監(jiān)控：通過GSM短消息的遠(yuǎn)程通訊功能可以對門禁系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，這樣就可以避免由于時(shí)間、地理等因素而造成不能準(zhǔn)確監(jiān)控帶來的諸多后果，提升了監(jiān)控的安全性和有效性。（3） 系統(tǒng)簡潔：基于GSM短消息的遠(yuǎn)程門禁系統(tǒng)因?yàn)椴捎昧薚C35i集成模塊與單片機(jī)相結(jié)合進(jìn)行控制，這樣就避免了傳統(tǒng)有線遠(yuǎn)程控制中布線，維護(hù)線路的繁瑣工序，使得設(shè)備系統(tǒng)的架設(shè)變得非常的簡潔并且易于維護(hù)，同時(shí)也降低了運(yùn)行成本。 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容本文主要研究的是基于GSM網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程門禁系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)主要采用單片機(jī)STC89C52RC對GSM模塊TC35i進(jìn)行控制，通過與單片機(jī)相連的矩陣鍵盤向單片機(jī)輸入密碼，并在LED1602液晶顯示器上進(jìn)行顯示，密碼以及目的電話號(hào)碼存放在AT24C02EEPROM片外存儲(chǔ)器當(dāng)中。用戶同時(shí)也可以使用PC機(jī)串口工具向單片機(jī)輸入控制指令，用于更改單片機(jī)設(shè)置。目前SMS協(xié)議的最新版本是GSM07系列協(xié)議，它規(guī)定了短消息傳送的信道分配、編碼規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)AT指令集等內(nèi)容。傳送短消息業(yè)務(wù)的控制信道為專用控制信道(DCCH)。短消息業(yè)務(wù)的傳送在獨(dú)立專用控制信道(SOCCH)或慢速隨路控制信道(SACCH)進(jìn)行，具體是在SOCCH還是SACCH上傳，這取決于業(yè)務(wù)信道(TCH)的使用。（2）如果短消息在SDCCH上處理時(shí)分配了TCH，短消息傳遞將停止并繼續(xù)在TCH隨路的SACCH上進(jìn)行。（4）當(dāng)采用TCH的實(shí)體結(jié)束其處理時(shí)，無線資源管理(RR)子層可選擇在SACCH繼續(xù)進(jìn)行短消息傳遞或?qū)⑺D(zhuǎn)至SDCCH。 AT指令A(yù)T指令一般應(yīng)用于終端設(shè)備與PC應(yīng)用之間的連接與通信。在本設(shè)計(jì)中，AT指令是被TC35i執(zhí)行的。1文本AT+CMGL列出SIM卡中的短消息信息格式AT+CMGR讀取短消息AT+CMGS發(fā)送短消息AT+CMGW向SIM卡中寫入待發(fā)的短消息AT+CMSS向SIM內(nèi)存卡中發(fā)送短消息AT+CNMI顯示新收到的短消息AT+CPMS選擇短消息內(nèi)存AT+CSCA短消息中心地址AT+CSMP設(shè)置短消息文本模式 AT指令操作原理一般來講，每條AT指令都有3種調(diào)用形式，即設(shè)置、讀取和查詢。讀取調(diào)用形式一般為:AT + 命令名?，如: AT + CMGF ? 如果當(dāng)前短消息格式為Text, 返回+CMGF 1，如果是PDU模式，則返回+CMGF 0 。 設(shè)計(jì)使用的非標(biāo)準(zhǔn)AT指令A(yù)TE0V0：ATE0和ATV0的縮寫，用于初始化TC35i；ATE0V0+CMGF=1+CNMI=2：讀取SIM卡的卡號(hào)；ATE0V0^SSMSS=1+CNMI=2：選擇短消息優(yōu)先存儲(chǔ)在SIM卡；（Protocol Data Unit，協(xié)議數(shù)據(jù)單元）編碼 PDU編碼格式PDU數(shù)據(jù)模式是發(fā)送或接收手機(jī)短消息的一種方法。使用Text模式收發(fā)短信，所使用的代碼簡單，所以實(shí)現(xiàn)起來十分容易，但最大的缺點(diǎn)是不能收發(fā)中文信息內(nèi)容；PDU模式不僅支持中文信息內(nèi)容，也能發(fā)送英文短信內(nèi)容。7Bit、8Bit和UCS2編碼是PDU模式收發(fā)短信所使用的3種編碼。8Bit編碼多用于發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)容的消息。一般來說PDU編碼由A B C D E F G H I J K L M十三項(xiàng)組成。MR指明是發(fā)出信息；DA/OA源/目的地址；PID協(xié)議識(shí)別；DCS數(shù)據(jù)編碼；VP有效時(shí)間；UDL用戶數(shù)據(jù)長度；UD用戶數(shù)據(jù)；SCTS指明短消息到達(dá)業(yè)務(wù)中心的時(shí)間。如下例：接收方原始電話號(hào)碼：15983506053；經(jīng)PDU編碼后的電話號(hào)碼應(yīng)為：5189536050F3。7Bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符，它將一串7Bit的字符(最高位為0)編碼成8bit的數(shù)據(jù)，每8個(gè)字符可“壓縮”成7個(gè)，在使用7Bit編碼時(shí)發(fā)送的短消息的最大字符數(shù)為按照 ISO/IECl0646的相關(guān)規(guī)定，UCS2編碼以12個(gè)字節(jié)為一個(gè)字符，將每個(gè)字符轉(zhuǎn)變?yōu)?6位的Unicode寬字符。在Windows系統(tǒng)中可應(yīng)用API函數(shù)實(shí)現(xiàn)編碼和解碼。（3）8Bit編碼8Bit編碼，就是字節(jié)數(shù)。使用8Bit編碼時(shí)發(fā)送短消息時(shí)，最多可發(fā)送140個(gè)字符。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本此設(shè)計(jì)中所用的到的硬件主要有單片機(jī)STC89C52RC，GSM模塊TC35i，LED1602液晶顯示器，44矩陣鍵盤，AT24C02EEPROM片外存儲(chǔ)器以及一些輔助器件。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。STC89C52RC具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。STC89C52RC內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖2，外部封裝引腳如圖3。STC89C52RC各引腳對應(yīng)的第二功能如下圖所示：表3 STC89C52RC引腳對應(yīng)第二功能引腳第二功能信號(hào)名稱RXD串行數(shù)據(jù)接收TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送INT0外部中斷0請求INT1外部中斷1請求T0定時(shí)/計(jì)數(shù)器0外部輸入T1定時(shí)/計(jì)數(shù)器1外部輸入T2定時(shí)/計(jì)數(shù)器2外部輸入 單片機(jī)與GSM模塊TC35i通信電路在本設(shè)計(jì)中，單片機(jī)與TC35i模塊，單片機(jī)與PC終端之間的通信都是通過串口通信來完成的。在使用串口通信的時(shí)候，本設(shè)計(jì)采用了中斷處理的方法來進(jìn)行信息傳遞，在中斷處理函數(shù)中完成數(shù)據(jù)的傳輸。單片機(jī)STC89C52RC串行口硬件結(jié)構(gòu)圖如圖4。GSM模塊是繼GSM手機(jī)后，又一種非常重要的GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)的終端設(shè)備。它的出現(xiàn)給GSM的發(fā)展注入了新的活力，改變了傳統(tǒng)的以話音為主的通信手段，打開了GSM網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用的大門。由于調(diào)制解調(diào)器必須通過PSTN或者其他專用通訊網(wǎng)進(jìn)行通信，因而受地域以及線路等因素的影響，在應(yīng)用上有很大的局限性。TC35i模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6所示，從功能上看主要由4部分組成：GSM基帶處理器、GSM射頻部分、電源ASIC(Application Specific Integrated circuit)、Flash。用單片機(jī)的P0口的高四位與矩陣鍵盤的行連接，P0口低四位與矩陣鍵盤的列連接，在行端口上給以高電平，列端口上給以低電平，當(dāng)有按鍵被按下時(shí)，與某行連接的列的端口也會(huì)是低電平，那么通過交叉判斷就可以確定一個(gè)鍵被按下，并通過公式：數(shù)值=(行數(shù)1)4+列數(shù)1，就可以得出被按下的鍵對應(yīng)的數(shù)值。在設(shè)計(jì)中也可以采用定時(shí)器中斷消抖的方法。本設(shè)計(jì)中所使用到的LED1602字符液晶顯示器只能顯示簡單字符，LED1602字符液晶顯示器的三個(gè)控制端口分別由P1^0，P1^1，P1^2控制，其中P1^0用作指令/數(shù)據(jù)控制位，用來控制向LED1602輸入的指令或者數(shù)據(jù)；P1^1口用作讀寫控制位，用來控制向LED1602讀或者寫數(shù)據(jù)/指令；P1^2口用作使能控制位，用來控制LED1602正常工作。當(dāng)需要顯示相應(yīng)字符時(shí)，應(yīng)該先用P1^0，P1^1，P1^2三個(gè)端口初始化液晶顯示器，LED1602的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖
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