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1、 专业综合课程设计 学院：机械学院 专业：测控技术与仪器 学号：201108728 姓名：谢良波 指导老师：牛金星 申杰 目 录绪论.1第一章 嵌入式、单片机和IO口的使用.1 一、嵌入式讲解 二、单片机的概述第二章 数码管介绍.2 一、数码管 二、矩阵键盘第三章 定时器.3 一、定时器与计数器 二、 机器周期和指令周期第四章 12864LCD屏.5 一、显示设备 二、像素点 三、取模软件四、12864LCD屏第五章 串口.6 一、串行通信和并行通信的区别 二、 通信的方式 三、RS232协议 四、软件编写串口程序第六章 SIM900A GSM模块使用.7 一、.GSM的介绍 二、SIM900
2、A - AT指令集的介绍 三、 打电话操作 四、发送接收短信的操作第七章 总结.8参考文献.8. 绪 论 目前手机短信息的应用越来越广泛，它已经不仅仅作为交流信息的工具，渐渐的开始用在工程上，如家电的远程控制、电压的远程采集等。本文将比较详尽的介绍了基于手机短信的PC机短信发送软件和数据采集系统的硬件电路部份和软件编程部份，以及手机短消息的AT命令。借助系统模型，阐明GSM模块收发短信的基本概念以及串口控制SMS的基本原理。详细介绍单片机控制GSM模块工作的软件实现过程，对怎样用单片机控制GSM模块收发短信进行探讨，也对程序设计的主体思想作了较为细致的分析。为了能够让您详细的了解它们的原理，本
3、文按照SMS的基本概念、PDU数据格式、AT命令、手机短消息实现的三种方法、应用实例的顺序介绍。 第一章 嵌入式、单片机和IO口的使用一、嵌入式讲解 IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气和电子工程师协会）对嵌入式系统的定义：“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。原文为：Devices Used to Control，Monitor or Assist the Operation of Equipment，Machinery or Plants。嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通
4、常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。1事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。2从应用对象上加以定义，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。二、 单片机的概述1、AT89C51 特性概述 AT89C51 提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32
5、 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。2、 管脚说明 VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在
6、FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故
7、。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚 备选功能 P3.0 RXD（串行输入口）P3.1
8、TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（计时器0外部输入）P3.5 T1（计时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 第二章 数码管介绍一、数码管1.数码管：分类：7段显示数码管 8段显示数码管共阳：发光二极管的正极，都连接在电源上（低电平有效）共阴：发光二极管的负极，都连接在地上（高电平有效）2.操作数码管1）.查找原理图a、三极管（放大和开关）（PNP 低电平导通）b、P20P27 - 8个数码管的8个com段（开关作用c、
9、P07 - AH (传输数据) 例如：显示0 - 1100 0000 0xC02）.软件编写a.设置开关变量b.选择哪个数码管c.输出要显示的数据3）.动态显示 让不同的数码管，显示不同的数据 1.第一个数码管显示07 1.打开开关量 2.选择第一个数码管 3.循环显示数字 2.在8个数码管上显示 0 7 3.显示电话号码的前八位：二.矩阵键盘 1）.通过原理图a.P1 47 呈现高电平（1）b.如果给P10管脚赋值为低电平 - 当K2键按下，那么P14呈现低电平得知K2被按下 2）.查询整个矩阵键盘 1.判断是否有按键按下 P1 03都为低电平 读取P1 47 如果其中有一个为低电平，那么就
10、证明有按键按下 2.判断哪个按键被按下 轮询法： 1.检测第一排是否有按键按下： P10为低电平，1 2 3为高电平 - 检测 4 5 6 7 状态 2.检测第二排是否有按键按下： P11为低电平 0 2 3为高电平 - 检测 4 5 6 7 状态 3.检测第三排是否有按键按下： P12为低电平，0 1 3为高电平 - 检测 4 5 6 7 状态 4.检测第四排是否有按键按下： P13为低电平 0 1 2为高电平 - 检测 4 5 6 7 状态 第三章 定时器一、定时器与计数器1、定时器和计数器定义： 定时器：定时的作用；内部提供时钟，驱动一个计数器 计数器：用来计数，外部提供信号，驱动一个计
11、数器2、用途： 定时器：家电 - 空调，微波炉，洗衣机 计数器：工厂中记件 3、特点与区别： 定时器：通过自身的计数，当计数完成后，那么给外部发送信号 计数器：外部给计数器传递信号，进而达到计数的效果二、 机器周期和指令周期51单片机的输入的时钟频率 = 12M机器周期：12M/12 = 1M 指令周期：14个机器周期for(i=0;i8;i+)。51单片机有2个定时器：T0与T1就以T0来进行举例：T0可以代表的功能1.定时器2.计数器定时器：在CPU内部。定时器不会占用CPU时间。Delay（5000）;起到精确的延时。振荡器：12Mhz分频：1Mhz - 产生的时钟用来给定时器进行计数T
12、R1：开关定时器TL0和TH0 - 16位 065535 （us）TF1：定时器定是完成的标志位 定时完成 - 1 否则 0定时器的两个寄存器：TMOD:配置定时器模式TCON:定时控制寄存器TMOD:方式0:13位定时器方式1:16位定时器方式2：1个8位定时器，另外的8位存放预置数。方式3：T0有，T1没有，1个定时器和1个计数器。TR0：1 启动定时器 ; 0不启动定时器TF0：1 代表计数完成 ;0代表计数未完成软件定时：1个灯0.5秒闪烁一次。a.设置定时器模式b.给THO和TLO赋初值 c.启动定时器d.查询等待TF0是否1. 第四章：12864LCD屏一.显示设备1.灯箱2.数码
13、管（家电）3.段码式显示屏（电子表，微波炉，电饭煲）4.8*8led屏（户外显示屏）5.1602 （字符型显示屏）（传呼机，只能显示字符） 6.12864（点阵型显示屏）（不带字库，通过取模操作）7.彩屏 TFT:16 24 32 OLED:可以弯曲二.像素点 像素：LCD屏最小单位三.取模软件 1.参数设置：字体选择：选择字体的大小和类型。其他选项：选择字体的取模方式。 2.输入字符或者汉字 3.取模方式：4种：点亮为1，不点亮为0. a.纵向+倒序b.纵向+不倒序c.横向+倒序d.横向+不倒序四、12864LCD屏 带中文字库的128X64 是一种具有4 位/8 位并行、2 线或3 线串行
14、多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体 中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为12864, 内置8192 个16*16 点汉字，和128 个16*8 点ASCII 字符 集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示84 行1616 点 阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶 显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块第五章：串口一.串行通信和并行通信的区别通信：两个设备之间的数据交流；并行通信：在同一时刻发送多位数
15、据。优点：发送速度快。缺点：传输距离短，资源占用多。串行通信：用一根线，通过不同时间，发送8位数据（分时复用）。优点：传输距离远，占用资源少。缺点：发送速度慢。二. 通信的方式1. 单工通信：只能接收或者只能发送。收音机）（信号基站）2. 半双工通信：在同一时刻，只能接收或者发送。（对讲机）3.全双工通信：在同一时刻，既能接收又能发送。（电话）三.RS232协议 通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。因此，也叫做通信控制规程，或称传输控制规程，它属于ISOS OSI七层参考模型中的数
16、据链路层。四. 软件编写串口程序1.初始化串口 1.1 设置波特率 1.2 初始化SCON（设置串口模式） 1.3 启动定时器1.2.回显：a.单片机等待接收数据;b.接收到数据，再把数据发送给电脑。第六章：SIM900A GSM模块使用一、.GSM的介绍:二代的移动通信; 作用：通讯行业。移动电话、远程控制、发送短信等。二、SIM900A - AT指令集的介绍（AT作为开头，以回车作为结尾） 总共有3种指令集：1.基础指令集;2.S参数指令集;3.扩展指令集。 基础指令集：AT x代表的是命令 扩展指令集：AT+ x代表的是命令 1.查询指令：AT+？ 2.设置指令：AT+= 3.执行指令：
17、AT+三. 打电话操作 1.基本指令：AT:检测GSM是否已经准备好2.检测运营商指令：AT+COPS?3.设备的连接 4.开机操作：按下开机键：按下，等待信号灯闪烁 - 3秒闪烁一次。 5.操作基本指令：AT 查询运营商：AT+COPS? 返回值：+COPS: 0,0,CHINA MOBILE OK 查询信号强度：AT+CSQ 返回： +CSQ: 15,0 OK 信号强度：030.6.打电话操作： 呼出电话：ATDxxxxxxxxx;(回车) 挂电话：ATH(回车) 接电话：ATA 重播：ATDL四.发送接收短信的操作1.设置短信的格式：ASCII码格式 AT+CMGF=1(回车) 返回 -
18、 OK2.发送短信的地址号码 AT+CMGS=15136426935 输入发送的内容（Ctrl+z）（0x1A） +CMGS: 90 /短信的大小 OK /代表是否成功3.查询短信 AT+CMGL=ALL(回车) 返回：+CMGL:3,/第三个位置 REC UNREAD,/未读 已读 READ +8615638539105,/信息人号码 _XeS, 15/01/07,16:34:45+32 /时间和信息 halo /内容4.读取短信： AT+CMGR=短信编号 第七章 总结 现在手机的应用越来越来多，无论是在家电控制，还是在工程控制上都发挥其成本低、控制距离远和容易开发等优势。因此我做了这个基
19、于手机的系统。由于对手机系统一无所知，开始阶段我花大量的时间和经历在收集资料上。而后为了测试AT命令做自己能够对其有更深入的了解，这次设计经历了短短的几个月时间，可以说有成果也有不足。基于手机的应用已经走进我们的生活。通过本次课设，不但开阔了我的眼界，使我对手机以及AT命令有了更进一步的认识，也使我在专业知识与实践相结合的能力及灵活运用所学知识等方面有了很大的进步，同时对于学科之间的相互渗透性有了更深的体会。对我而言可以说是受益非浅。 参考文献1、求是科技 许浩 等编著 串口通信工程开发实例导航 人民邮电出版社2、宋大华 宋涛 编著 Visual Basic 6.0 编程基础教程 科学出版社3、曾琦 主编 Visual Basic 6.0 编程实例与技巧 中国水利水电出版社4、张毅刚 彭喜源 等编著 MCS-51 单片机应用设计 哈尔滨工业大学出版社5、AT command set for s45 Siemens mobile phones and modems PDF文档6、MZ28硬件接口说明书 2003年1月7、MZ28AT命令说明书 2003年1月
