基于单片机的智能家居设计毕业论文

烟台大学毕业论文(设计)

AT+CMGF AT+CMGR AT+CMGS AT+CMGW AT+CMSS AT+CNMI 选择短消息信息格式:0--PDU;1--文本 读取短消息 发送短消息 向SIM内存中写入待发的短消息 从SIM内存中发送短消息 显示新收到的短消息 由于GSM Modem提供的接口是标准的RS232接口,采用ELA电平。而单片机使用TTL电平,与EIA电平不能直接通用,所以要在单片机和GSM Modem之间连接实现电平转换的电路,一般用芯片MAX232来实现EIA和TTL电平之间的转换。 3.9.2 MAX232芯片简介

MAX232芯片是美信(MAXIM)公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片,使用+5v单电源供电。该产品是由德州仪器公司(TI)推出的一款兼容RS232标准的芯片。一般的单片机应用系统的信号电压是TTL电平0~+5V,MAX232就是用来进行电平转换的,该器件包含2驱动器、2接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。该器件符合TIA/EIA-232-F标准,每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成5V的TTL/CMOS电平。每一个发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平。所有的驱动器、接收器及电压发生器都可以在德州仪器公司的LinASICTM 元件库中得到 标准单元。

MAX232的工作温度范围为0℃至70℃,MAX232I的工作温度范围为-40℃至85℃。

图3-23 MAX232的引脚配置图

? 引脚功能:

第一部分是电荷泵电路。由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成。功能是产生

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+12v和-12v两个电源,提供给RS-232串口电平的需要。

第二部分是数据转换通道。由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。其中13脚(R1IN)、12脚(R1OUT)、11脚(T1IN)、14脚(T1OUT)为第一数据通道。8脚(R2IN)、9脚(R2OUT)、10脚(T2IN)、7脚(T2OUT)为第二数据通道。TTL/CMOS数据从11引脚(T1IN)、10引脚(T2IN)输入转换成RS-232数据从14脚(T1OUT)、7脚(T2OUT)送到电脑DB9插头;DB9插头的RS-232数据从13引脚(R1IN)、8引脚(R2IN)输入转换成TTL/CMOS数据后从12引脚(R1OUT)、9引脚(R2OUT)输出。

第三部分是供电。15脚GND、16脚VCC(+5v)。 3.9.3 GSM模块电路设计

GSM模块,是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上,具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。GSM模块,是一个类似于手机的通讯模块,集成了手机的若干功能于一块小电路板上,它可以发送短消息,通话等等,模块虽小,但它具备了很多手机的功能,拥有它等于就是拥有了手机的核心部分了,它在很多应用领域中都有着广泛的应用,GSM模块通过使用AT指令才能控制它,模块可以与电脑RS232串口相连,也可以用单片机来进行控制。

图3-24 TC35i实物图

? TC35i的管脚功能:

1~5引脚是正电源输入脚通常推荐值4.2V,第6~10引脚是电源地。11、12为充电引脚,可以外接锂电池,13为对外输出电压(共外电路使用),14为ACCU-TEMP接负温度系数的热敏电阻,用于锂电池充电保护控制。

15脚是启动脚IGT,系统加电后为使TC35i进入工作状态,必须给IGT加一个大于100ms的低脉冲,电平下降持续时间不可超过1ms。

16~23为数据输入/输出,分别为DSR0、RING0、RxD0、TxD0、CTS0、RTS0、

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DTR0 和DCD0。tc35i模块的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器,符合ITU-T RS232接口标准。它有固定的参数:8位数据位和1位停止位,无校验位,波特率在300bps~115kbps之间可选,默认9600。硬件握手信号用RTS0/CTS0,软件流量控制用XON/XOFF,CMOS电平,支持标准的AT命令集。其中18脚RXD、19脚TXD为TTL的串口通讯脚,可以方便和单片机进行通讯。

TC35i使用外接式SIM卡, 24~29为SIM卡引脚,SIM卡同TC35i是这样连接的:SIM上的CCRST、CCIO、CCCL、CCVCC和CCGND通过SIM卡阅读器与TC35i的同名端直接相连,ZIF连接座的CCIN引脚用来检测SIM卡是否插好,如果连接正确,则CCIN引脚输出高电平,否则为低电平。

TC35i的第32脚SYNC引脚有两种工作模式,一种是指示发射状态时的功率增长情况,另一种是指示TC35i的工作状态,可用AT命令AT+SYNC进行切换,本模块使用的是后一种。当LED熄灭时,表明TC35i处于关闭或睡眠状态;当LED为600 ms亮/600ms灭时,表明SIM卡没有插入或TC35i正在进行网络登录;当LED为75 ms亮/3s熄时,表明TC35i已登录进网络,处于待机状态。

30、31、32脚为控制脚,其中30为RTC backup,31为Power down,32 为SYNC。 35~38为语音接口,35、36接扬声器放音。37、38可以直接接驻极体话筒来采集声音(37是话筒正端,39是话筒负端)。

图3-25 串口通信模块电路图

串口通讯模块工作原理:GSM Modem采用的RS232串口与单片机通信时的两问两答的握手信号:DTR----数据终端就绪,DSR----数据设备就绪好,RTS----请求发送,CTS----清除发送,它们依次有效(1为有效)RS232串口才能收发数据。其中,DSR、CTS是串口输出给单片机的,对单片机来讲可不用接入,而DTR、RTS这2条输入

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线是终端设备输入给RS232串口的,必须接通。这2个信号可用软件设置或者由硬件产生(即直接把DTR、RTS接到正电压)。本系统采用前者,如上图所示。 至此为止,智能家居系统的硬件电路已经分模块设计完成,把所有的硬件模块进行整合,就完成了智能家居系统的整体硬件电路设计。硬件电路部分是智能家居系统的关键环节,整个系统的功能实现和执行就依靠硬件电路的准确连接和配合。所以,硬件整体电路构成了家居系统的“躯干”,所有的执行和配合都需要对硬件电路作出精确控制,而控制部分就是软件系统的设计。

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