【正文】 電水平，所以無線模塊的電源設(shè)計(jì)非常重要。 硬件資源介紹GSM 終端主要由 AT89S52 和 GSM 通信模塊構(gòu)成，為便于理解終端電路的設(shè)計(jì)，下面對選用的主要元器件性能作簡單介紹。在業(yè)內(nèi)被廣泛應(yīng)用，受到大多數(shù)工業(yè)用戶的推崇。C to +55176。TC35i 的功能框圖如圖 所示。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。外部通過 40 管腳的 ZIF 連接器對 TC35i 模塊進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語音信號及控制信號的雙向傳輸。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得AT89S52 在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng) 可編程 Flash，使得AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提 供高靈活、超有效的解決方案。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8個(gè) TTL 邏 輯電平。 當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，P0 口也被作為低 8 位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。 在 flash 編程時(shí)，P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個(gè) TTL 邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL） 。 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口接收低8 位地址字節(jié)。對 P3 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入 口使用。 P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。此外，P3 口還接收一些用于 FLASH 閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。一般情況下，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。對 FLASH 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。該位置位后，只有一條 MOVX 和MOVC 指令才能將 ALE 激活。PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89S52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。FLASH 存儲器編程時(shí)，該引腳加上+12V 的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。計(jì)算機(jī)與外界的數(shù)據(jù)傳送大多數(shù)是串行的，其傳送的距離可以從幾米到幾千公里。但并行數(shù)據(jù)傳送有多少數(shù)據(jù)位，就需多少根數(shù)據(jù)線，因此傳送成本高。2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 21 頁 共 75 頁(Simplex)形式單工形式的數(shù)據(jù)傳送是單向的。單工形式的串行通信，只需要一條數(shù)據(jù)線。例如計(jì)算機(jī)與打印機(jī)之間的串行通信就是單工形式，因?yàn)橹荒苁怯?jì)算機(jī)向打印機(jī)傳送數(shù)據(jù)，而不可能有相反方向的數(shù)據(jù)傳送。但任何時(shí)刻只能由其中的一方發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方接收數(shù)據(jù)。如圖 35(b)所示。如圖 (c)所示。異步通信用起始位“0”表示字符的開始，然后由低位到高位逐位傳送數(shù)據(jù)，最后用停止位“1”表示字符結(jié)束，見圖 。圖（a）中一幀信息包括 1 位起始位、8 位數(shù)據(jù)位和 1 位停止位。在 89S52 中，第九位數(shù)據(jù) D8 既可以用作奇偶校驗(yàn)位，也可以用作地址/數(shù)據(jù)幀標(biāo)志，D8＝1 表示該幀信息傳送的是地址，D8=0 表示傳送的是數(shù)據(jù)。圖 異步通信的數(shù)據(jù)格式幀（frame）：從起始位開始到停止位結(jié)束的全部內(nèi)容稱之為一幀，幀是一個(gè)字符的完整通信格式，因此也就把串行通信的字符格式稱之為幀格式。起始位使數(shù)據(jù)線處于邏輯“0”狀態(tài)。在數(shù)據(jù)位中，低位在前（左） ，高位在后（右） 。奇偶校驗(yàn)位：用于對字符傳送作為正確性檢查。停止位：停止位在最后，用以標(biāo)志一個(gè)字符傳送的結(jié)束，它對應(yīng)于邏輯“1”狀態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用中通信的雙方根據(jù)需要，在通信發(fā)生之前確定上述內(nèi)容。數(shù)據(jù)塊的各個(gè)字符間，取消了每一個(gè)字符的起始位和停止位，所以通信速度得以提高，見圖 。2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 23 頁 共 75 頁圖 同步通信的數(shù)據(jù)格式（三）串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)及其接口在設(shè)計(jì)通信接口時(shí)，根據(jù)需要選擇標(biāo)準(zhǔn)接口，并考慮傳輸介質(zhì)、電平轉(zhuǎn)換等問題。如果是短距離傳送，只需要 TX、RX 和 GND 三根線，見圖 （a） ；如果距離在 15 米左右，采用 RS232 標(biāo)準(zhǔn)接口，可提高信號幅度加大傳送距離，見圖 （b） 。圖 兩種串行通信連接示意圖（四）RS232C 標(biāo)準(zhǔn)RS232C 標(biāo)準(zhǔn)是美國 EIA（電子工業(yè)聯(lián)合會）與 BELL 等公司一起開發(fā)的于1969 年公布的通信協(xié)議，它規(guī)定了串行數(shù)據(jù)傳送的連接電纜、機(jī)械特性、電氣特性、信號功能及傳送過程的標(biāo)準(zhǔn)。在數(shù)據(jù)線上，邏輯“1”的電平界于3—15V 之間，邏輯“0”的電平界于+3—+15V 之間；對于控制信號，接通狀態(tài)（ON）即信號有效的電平界于+3V—+15V 之間，斷開狀態(tài)（OFF）即信號無效的電平界于3—15V 之間。實(shí)際工作時(shí)，電平應(yīng)保證在正負(fù) 3—15V 之間。因此，為了能夠同計(jì)算機(jī)接口或終端的 TTL 器件連接，必須在EIARS232C 與 TTL 電路之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的轉(zhuǎn)換。MAX232 芯片可完成 TTL 到 EIA雙向電平的轉(zhuǎn)換。圖 TTL 到 EIA 電平的轉(zhuǎn)換與 RS232C 相匹配的連接器有 DB2DB9，其引腳定義各不相同，下面只介紹 DB9 連接器。圖 DB9 的引腳示意圖DB9 的引腳定義如下表所示表 引腳定義引腳 信號名 功能1 DCD 載波檢測2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 25 頁 共 75 頁2 RXD 接收數(shù)據(jù)3 TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)4 DTR 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備就緒5 GND 信號地線6 DSR 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備完成7 RTS 發(fā)送請求8 CTS 發(fā)送清除9 RI 振鈴指示（五）AT89S52 串行口結(jié)構(gòu)與控制AT89S52 單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行口，可作為通用異步接收和發(fā)送器（UART）用，也可作同步移位寄存器用。見圖 。兩個(gè)緩沖寄存器共用一個(gè)地址 99H，可以用讀/寫指令區(qū)分。89S52 串行 I/O 接口的基本工作過程是：發(fā)送時(shí)，將 CPU 送來的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一定格式的串行數(shù)據(jù)，從引腳 TXD（）上按規(guī)定的波特率逐位輸出；接收時(shí)，要監(jiān)視引腳 RXD（） ，一旦出現(xiàn)起始位“0” ，就將外圍設(shè)備送來的一定格式的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，等待 CPU 讀入。對于發(fā)送緩沖器，為了保持最大傳輸率，一般不需要雙緩沖，這是因?yàn)榘l(fā)送時(shí) CPU 是主動的，不會產(chǎn)生寫重疊的問題。（1）串行口控制寄存器 SCON（98H）串行口控制寄存器 SCON 是一個(gè)特殊功能寄存器，字節(jié)地址 98H，有位尋址功能。當(dāng)串行口方式 2 或方式 3 接收時(shí)，如SM2=1，則只有當(dāng)接收到的第九位數(shù)據(jù)(RB8)為 1，才將接收到的前 8 位數(shù)據(jù)送入SBUF，并置位 RI 產(chǎn)生中斷請求；否則，將接收到的前 8 位數(shù)據(jù)丟棄。2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 27 頁 共 75 頁REN—允許接收位REN=0 禁止接收；REN=1 允許接收。TB8—發(fā)送數(shù)據(jù)位第 9 位在方式 2 和方式 3 時(shí)，TB8 的內(nèi)容是要發(fā)送的第 9 位數(shù)據(jù)，其值由用戶通過軟件設(shè)置。RB8—接收數(shù)據(jù)位第 9 位在方式 2 或方式 3 時(shí)，RB8 存放接收到的第 9 位數(shù)據(jù)，代表著接收數(shù)據(jù)的某種特征（與 TB8 的功能類似） ，故應(yīng)根據(jù)其狀態(tài)對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。在其它方式下，當(dāng)發(fā)送停止位之前，由硬件置位。TI 位由軟件清“0” 。在其它方式下，當(dāng)接收到停止位時(shí)，該位由硬件置位。其狀態(tài)既可供軟件查詢使用，也可以請求中斷。（2）電源控制寄存器 PCON（87H）電源控制寄存器 PCON 主要是為 CHMOS 型單片機(jī)電源控制而設(shè)置的專用寄存器。PCON 不能位尋址。系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，SMOD＝0。方式 0 的波特率固定不變，僅與系統(tǒng)的振蕩頻率 fosc 有關(guān)。波特率=2smod fosc / 64方式 1 和方式 3 的波特率是可變的，以定時(shí)器 T1 作波特率發(fā)生器使用，其值由定時(shí)器 1 的計(jì)數(shù)溢出率來決定，其公式為：波特率=2smod ／32（定時(shí)器 1 溢出率）當(dāng)定時(shí)器 1 作波特率發(fā)生器使用時(shí)，選用工作方式 2(即 8 位自動加載方式） 。則波特率計(jì)算公式為：波特率=2smod fosc / [3212（256－X）]實(shí)際使用時(shí)，總是先確定波特率，再計(jì)算定時(shí)器 1 的計(jì)數(shù)初值，然后進(jìn)行定時(shí)器的初始化。表 常用波特率與其它參數(shù)選取關(guān)系定時(shí)器 1波特率（方式 3 的情況）fosc /MHZ SMOD模式 初值 12 1 0 2 FFH 1 0 2 FDH 0 0 2 FDH 0 0 2 FAH 0 0 2 F4H 0 0 2 E8H2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 29 頁 共 75 頁110 12 0 0 1 FEEBH例如振蕩頻率 fosc=，若 SMOD=0，通信波特率為 9600 波特，則X=256－(1062 0)/ (9600384)=253=FDH初始化程序如下： MOV TMOD，20H ；設(shè) T1 為定時(shí)方式 2MOV THl， 0FDH ；設(shè)定波特率為 9600bit／sMOV TLl， 0FDHSETB TRl ；啟動定時(shí)器MOV PCON，00H ；SMOD=0MOV SCON，50H ；串行口工作在方式 1（2）串行口工作方式 0方式 0 通過外接移位寄存器芯片實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展并行 I/O 接口的功能，該方式又稱為移位寄存器方式。發(fā)送或接收是 8 位數(shù)據(jù)。發(fā)送過程以指令 MOV SUBF，A 開始，當(dāng)八位數(shù)據(jù)傳送完，TI 被置“1”后可再發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)。圖 采用一個(gè)串入并出移位寄存器，TXD 連接串行口輸出移位寄存器 164的時(shí)鐘端，RXD 連接 164 的輸入端， 連接 164 的 CLR 選通端。其中起始位和停止位在發(fā)送時(shí)自動插入的。方式 1 發(fā)送：CPU 執(zhí)行一條寫入 SBUF 的指令就啟動串行口的發(fā)送，首先發(fā)送起始位 0，此后每經(jīng)過一個(gè)時(shí)鐘周期產(chǎn)生一個(gè)移位脈沖，并且由 TXD 輸出一個(gè)數(shù)據(jù)位，當(dāng) 10 位數(shù)據(jù)全部發(fā)送后，使 TI 置 1。接收的值是 3 次采樣中至少兩次相同的值，防止傳送錯(cuò)誤。若接收的第一位是“0” ，起始位有效，接收器開始接收本幀其余數(shù)據(jù)。這 2 個(gè)條件是：① RI=0② SM2=0 或接收到的停止位為 1。方式 1 適用于點(diǎn)對點(diǎn)的異步通信，若通信雙方都使用 89S52 的串行口，可以直接將它們的串口相連。2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 31 頁 共 75 頁 2方式 2 是 11 位異步通信方式，每幀數(shù)據(jù)由 1 個(gè)起始位“0” 、9 個(gè)數(shù)據(jù)位和 1個(gè)停止位“1”共 11 構(gòu)成。其波特率是固定的為 fosc/32 或 fosc/64。首先發(fā)送起始位 0，此后每經(jīng)過一個(gè)時(shí)鐘周期產(chǎn)生一個(gè)移位脈沖，并且由 TXD 輸出一個(gè)數(shù)據(jù)位，當(dāng) 11 位數(shù)據(jù)全部發(fā)送后，使TI 置 1。數(shù)據(jù)由 RXD 端輸入，接收 11 位數(shù)據(jù)。這 2 個(gè)條件是：① RI=0② SM2=0 或接收到的第 9 位數(shù)據(jù)為 1。 3方式 3 為波特率可變的 11 位異步通信方式，除波特率外，方式 3 和方式 2 相同。通信接口標(biāo)準(zhǔn)有 RS23RS423A、RS422A、RS485 等,常用的接口標(biāo)準(zhǔn)有 RS232 和RS485。本課題采用的是 RS 232 直連無 modem 方式和 DB 9 連接器, 單片機(jī)采用 AT89S52, 使單片機(jī)的串行輸入端( RXD) 和串行輸出端( TXD) 與 PC 機(jī)的 COM 口相連接。因此, 為了能夠同計(jì)算機(jī)接口相連或 T TL 器件相連, 必須在 RS232 與T TL 之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的變換。M AX232 內(nèi)部有電壓倍增電路和轉(zhuǎn)換電路, 僅需+ 5 V 電源便可工作, 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 32 頁 共 75 頁使用十分方便, 其與 AT 89S52 連接時(shí)可以采用最簡單的方式連接 ( 見圖 ) , MAX232 的 T1 IN 引腳與 89S52 的串行輸入口線 P3. 1TXD 相連, R1 OUT 引腳與89S52 的串行輸入口線 P3. 0RXD 相連, MAX232 的 T1 OUT、R1 IN 分別于與RS232 的 3 引腳相連。因?yàn)殡娐分胁捎昧穗娖睫D(zhuǎn)換芯片, 只需把單片機(jī)所用到的連接器和 PC 機(jī)串口所用的連接器的 3 、5 管腳對應(yīng)連接起來, 3 管腳不需交叉連接( 如圖 所示) 。為盡量減少這些負(fù)面影響，系統(tǒng)實(shí)行雙路供電，一路電源模塊給 GSM 模塊供電，另一路給其他電路供電