基于GSM的库房安全报警系统-硬件设计

摘 要随着移动通信技术的迅猛发展,远程控制技术已经有着越来越广阔的理论和实践方面的研究价值。远程控制综合了移动通信技术、数字信号处理技术、自 动控制技术和单片机等技术,被广泛的应用于远程控制机器人系统、汽车防盗系统、远程控制工业机器等领域,它有别于一般控制系统的优点就在于该技术可以实现实时双向通信并不受地域范围的限制。本课题设计的库房报警系统正是远程控制技术在现实生活中的一个应用。关键字： 单片机； 库房报警系统； 无线；GSM 通信模块； AT 指令Based on GSM security alarm system of the Treasury - hardware designAbstractMobile communication technology as the rapid development of remote control technology has had more and more extensive theoretical and practical research value. Integrated remote control of mobile communications technology, digital signal processing technology, automatic control technology and single-chip technology has been widely used in remote control of robotic systems, automotive anti-theft system, remote control in areas such as industrial machinery, which is different from the general the advantages of control system is that the technology can achieve real-time two-way communication is not subject to geographical limitations. The design of the Treasury issues is the remote control alarm system technology in a real-life applications. Keywords: Single-chip; the Treasury alarm system; wireless; GSM communication module; AT commands目 录1 绪论 .12 设计要求 .13 方案论证 .23.1 控制器部分设计方案 .23.2 GSM 模块 的选择 .24 系统结构框图 .35 单片机外围器件的设计 .35.1 电源电路 .45.2 单片机主控制电路 .45.2.1 单片机 AT89S52 .45.2.2 单片机 AT89S52 接口电路 .55.3 短信模块 .55.3.1 TC35i 的控制简介 AT 指令的介绍 .65.3.3 TC35i 的连机方法 .75.3.4 单片机与 TC35i 的硬件接口 .85.4 无线接收模块 .95.5 解码电路 .105.5.1 编解码芯片介绍 .105.5.2 解码电路图 .135.5.3 干扰检测电路 .146 系统总体电路图 .147 结束语 .14致谢 .15参考文献 .16附录 系统总体电路图 .1711 绪论全球移动通讯系统（Global system for mobile communication），简称 GSM 是目前基于时分多地址技术和频分多址技术的通信网络体系，它是移动通信体制中最成熟、用户最多、应用最广的一种系统，属于第二代通信技术。该技术成熟，覆盖范围广,抗干扰性较强，具有很好的实事性。随着通信技术的发展，现代化的通信工具迅速地走进人们的生活中，基于移动通信网络的服务功能正向工业控制和遥控领域扩展。为了适应这种需要，西门子公司推出了新一代 TC35i 型无线通信 GSM 模块 ，该模块的短消息功能，可以快速、安全、可靠地实现对用户信息处理等功能，特别适用于轻重工业中控制中心与终端设备距离很远或不便采用有线通信介质的场合。SMS（Short Message Service）短信息服务是 GSM（Global System for Mobile Communication）系统中提供的一种 GSM 终端（手机）之间,通过服务中心（Service Center）进行文本信息收发 的应用服务,其中服务中心完成信息的存储和转发功能。GSM 短信息服务作为 GSM 网络的基本业务，已得到越来越多的系统运营商和开发商的重视，将 GSM 技 术应用于库房报警系统中，就是为了能够通过与我们形影不离的通信工具来实现对库房的远程监控和有效防盗，使通信工具更好地服务于生活，对这一领域进 行开发和研究有着重要的实际意义和广阔的市场前景。目前，在客户需要和市场动力的推动下，国内外 许多安防公司开始将目光投向这一领域，在将 GSM 技 术应用于库房报警系统方面，也是一个新的起点。2 设计要求通过对库房的重要出入口和窗口的检测，把警情信息通过无线调频发射电路传送到主控制器，主控器控制启动现场报警并控制 GSM 控制模块拨打并发短信息告知安全保卫部门，从而提高库房安全控制的实时性，减少安全保卫工作人力投入。主要设计要求：（1）无线门磁实现对门的无线监测。（2）无线门磁对窗户的监测。（3）热释电传感器实现对重要位置的活体监测。（4）单片机主控器实现对监测信息的无线接收并控制 GSM 报警系统进行拨号和短信报警。（5）实现手动和遥控撤防布防。（6）实现报警点的指示。2（7）调频发射距离要求大于 50 米。（8）按键控制实现紧急求助功能。3 方案论证3.1 控制器部分设计方案在选择微控制器的时候，主要要考虑：处理器的速度，要实现的功能， ROM和 RAM 的大小， I/O 端口 类型和数量， 编程语言以及功耗等。其主要类型有： PLC、PC 机、单片机等。PLC 价格昂贵 ，工作 稳定性能高，适合用于工业机床，等一些环境比较复杂的工业场合，PC 机就是我们常说电脑，其功能强大，价格适中，用途广泛，但稳定性能相对较差。单片机具有体积小，价格低，稳定性能适中等 优点。综合上述处理器的特点及设计的要求，本设计采用单片机作为处理器。3.2 GSM 模块的选择本设计中 GSM 模块是该系统中的核心部分，正确选择合适 GSM 模块确定着整个项目设计的成败。目前 GSM 模块有众多供 应商提供，我们有以下几种常用的 GSM 模 块进行选择 ，以便 选择合适的方案。方案（1）：采用 MZ28 模块。MZ28 模块是中兴通讯推出的 GSM 无线双频调制解调器，主要为语音传输 、短信 发送和数据业务提供无线接口。 MZ28 集成了完整的射频电路和 GSM 的基带处理器，特别适合于迅速开发基于 GSM 无线网络的无线应用产品。带有人机接口（MMI）界面的应用产品内部与 MZ28 的通讯可通过标准的串行接口（RS232 ）进行。 MZ28 使用简单的 20-PIN ZIP 插座与用户自己的应用系统相连，此 ZIP 连接方式提供开发所需的数据通信、音频和电源等接口信号。MZ28 可以作为 无线引擎，嵌入到用 户自己的产品当中，用 户可以用单片机或其他 CPU 的 UART 口，使用相应的 AT 命令，对模块进行控制，达到使其产品可以轻松进入 GSM 网络的目的 2。方案（2）：采用 TC35i 模块。TC35i 是西门子公司推出的新代无线通信 GSM模块。自 带 MAX232 通讯 接口，可以方便地与 PC 机、单片机连机通讯。可以快速、安全、可靠地实现系统方案中的数据、 语音传输 、短消息服务（Short Message Service）和传 真。 TC35i 模块的工作电压为 3.35.5V，可以工作在 900MHz 和1800MHz 两个 频段，所在 频段功耗分别为 2W（900M）和 1W（1800M）。模 块有AT 命令集接口，支持文本和 PDU 模式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4k，4.8k，9.6k 的非透明模式。此外，该模块还具有电话簿功能、多方通话，漫游检测功能，常用工作模式有省 电模式、 IDLE、TALK 等模式。通过独特的 40 引脚3的 ZIF 连接器,实现电源连接、指令、数据、语音信号、及控制信号的双向传输。通过 ZIF 连接器及 50天线连接器，可分别连接 SIM 卡支架和天线。 TC35i 模块主要由 GSM 基带处理器、GSM 射频模块、供电模块（ASIC）、闪存、ZIF 连接器、天线接口六部分组成。作为 TC35i 的核心，基 带处 理器主要处理 GSM 终端内的语音、数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下，可支持 FR、HR 和 EFR 语音信道编码。其它功能介绍可参见相关资料 3。有以上几个方案我们进行比较，我们发现 TC35i 有众多的用户，资料介绍比较全面详细。网络上也有很多 电子爱好者、工程 师对 TC35i 比较感兴趣， 讨论的话题比较多，更有很多调试 笔记等可以参考。而且采用 TC35i 作为信息传输、控制的系统越来越成熟，因此我 们考虑选用该模块， 这样风险较小，成功率 较高，遇到问题方便解决。4 系统结构框图根据设计要求及方案论证，系统整体电路方框图如图 1 所示。图 1 系统整体硬件电路方框图在图 1 所示的方框图中，单片机系统包括单片机系统芯片 AT89S52、无线接收模块， PT2272 解码芯片，MAX232 电平转换，LED 状态指示电路以及按键电路。GSM 模 块采用 TC35i，TC35i 带有标准的串行通信接口通过 MAX232 进行电平转换后与单片机进行接口。在本设计中我们的重点是进行短信息的接收与PDU 解码以及接打电话。5 单片机外围器件的设计电源电路GSM 模块接口电路LED 指示电路无线接收电路解码电路单片机系统控制器45.1 电源电路首先系统所需要的电源电压为 5V 和 12V 两种。5V 电源为系统供电，12V电源为报警器供电，所以电 源电路设计成 12V 输出。另外，电源电路还具有对蓄电池进行充电的功能。现简单 介绍其工作原理：220V 交流电经变压器 T1,将电压降到 12V 左右，经二极管 D3、D4、D5、D6 整流后，再经 C3、C4 滤波后一路直接输出 12V 电压，一路加至 5V 稳压块 7805 的输入端，由输出端输出 5V 电压。其原理图如图 2 所示。图 2 电源电路原理图5.2 单片机主控制电路由设计方案可以确定单片机主控制电路单片机选用 AT89S52，现在详细介绍该单片机的特点和连接方式。5.2.1 单片机 AT89S52AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存 储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上 Flash 允许 程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52 具有以下标准功能： 8k 字节 Flash，256 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指 针，三个 16 位定时器 /计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空 闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定 时器/计数器、串口、中断继续工作。掉 电保 护方式下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。D3D5D4D6+ C4CAP3300U+ C210UFC3CAPVin1GND2Vout 3U2 LM780512J5GNDVCC12J4CON2D112VL12R92KD155.2.2 单片机 AT89S52 接口电路前面我们已经介绍了 AT89S52 的功能特点，所以我们只需要确定单片机的I/O 接口的分布即可设计电路板，单片机 I/O 接口分布如图 3 所示。图 3 单片机 AT89S52 接口分布电路从图中所示可以知道我们主要使用了 P0、P2 口作为 LED 指示输出端口，其中 P2.0P2.7 作为报警点指示端口， P0.5P0.7 为功能指示端口，分别作为布防/撤防指示、消音指示、GSM 在线指示。 P1 作为按键输入和报警输出端口。其中P1.0P1.2 作 为按键接入端口，按 键功能分别是：布防 /撤防、消音、紧急。P3 口是解码输入端口，其中 P3.2 为 PT2272 解码有效确认电平输入端，作为外中断触发信号输入。 P3.4P3.7 为 PT2272 解码数据输入端。 P3.3 为抗干扰电路有效信号输入端。还 使用了串口 TXD 和 RXD 作为 GSM 模块 的传输口。各部分 电路原理将在下面的电路中详细分析。5.3 短信模块采用 GSM 的短信功能，可以使某些控制达到 “零距离” 。由于短信息的费用低廉，可以取代传统的主机作 为服务器进行的信息发送方式，采用 GSM 模块可以为我们的终端达到设计的要求，即远程控制、 终端自 动控制的目的。 现在详细介绍以下采用单片机（AT89S52 系列）控制 TC35i 模 块（廉价的 GSM 模块）进行P0.7 32P0.6 33P0.5 34P0.4 35P0.3 36P0.2 37P0.1 38P0.0 39VCC 40P2.0 21P2.1 22P2.2 23P2.3 24P2.4 25P2.5 26P2.6 27P2.7 28ALE/PROG 30PSEN 29EA/VPP 31P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.5/MOSI6P1.6/MISO7P1.7/SCK8REST9P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17XTAL218XTAL119GND20U4 AT89S52Y112MHzC1030C1130GNDvccvccVTD0D1D2D3S1S2S3L1L11L10L9L8L7L6L5L4L3L2JC123456789J6pzJDQI6发送、接收 GSM 短信信息的方法，这也是本系统中比较重要的设计环节。5.3.1 TC35i 的控制简介 3TC35i 是西门子公司推出的新一代无线通信 GSM 模块，它自带 RS232 通讯接口，可以方便地与 PC 机、 单片机联机通讯。可以快速、安全、可靠地实现系统方案中的数据、语音传输、短消息服务和传真。TC35i 模块的工作电压为 3.3-5.5V，可以工作在 900MHZ 和 1800MHZ 两个频段，所在频段功耗分别为2W（900MHZ）和 1W（1800MHZ）。模 块有 AT 命令集接口，支持文本和 PDU 模式的短消息、第三组的二类传 真以及 2.4K、4.8 K、9.6 K 的非透明模式。此外，该模块还具有电话簿功能、多方通话、漫游 检测功能，常用工作模式有省电模式、IDLE、TALK 等模式。通过独特的 40 引脚的 ZIP 连 接器，实现电源连接、指令、数据、语 音信号及控制信号的双向传输。通 过 ZIF 连 接器及 50 欧天线连接器，可以分别连接 SIM 卡支架和天线。TC35i 模块主要有 GSM 基 带处理器、 GSM 射频模 块、供电模块（ASIC）、闪存、ZIF 连接器、天线接口六部分组成。作为 TC35i 的核心，基带处理器主要处理 GSM 终端内的 语音、数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件 电路的前提下，可以支持 FR、HR 和 EFR 语音信道编码。5.3.2 AT 指令的介绍TC35i 模块的通讯全部采用 AT+XXX 完成。基本的 AT 指令有：AT 指令 功 能 AT+CMGC Send an SMS command(发出一条短消息命令) AT+CMGD Delete SMS message(删除 SIM 卡内存的短消息) AT+CMGF Select SMS message format(选择短消息信息格式：0-PDU ； 1-文本 ) AT+CMGL List SMS message from preferred store(列出 SIM 卡中的短消息信息格式 PDU/text:0/REC UNREAD为未读，1/“REC READ”为已读，2/“STOU NSENT”为待发，3/“STO SENT”为已发，4/“ALL”为全部的） AT+CMGR Read SMS message(读短消息) AT+CMGS Send SMS message(发送短消息) AT+CMGW Write SMS message to memory(向 SIM 内存中写入待发的短消息） AT+CMGS Send SMS message from storage(从 SIM 内存中发送短消息) AT+CNMI New SMS message indication(显示新收到的短消息) 7AT+CPMS Preferred SMS message storage(选择短消息内存) AT+CSCA SMS service center address(短消息中心地址) AT+CSCB Select cell broadcast message messages（选择蜂窝广播消息） AT+CSMP Set SMS text mode parameters(设置短消息文本模式参数) AT+CSMP Select Message Service(选择短消息) 5.3.3 TC35i 的连机方法任何一个 TC35i 模块首次使用时，必须要测试其工作是否正常，由于其自带的 RS232 接口，所以我们用 PC 机的串口调试软件来 测试。（1）启动串口调试软件 串口调试软件有很多，可以使用任意一款 软件，也可以使用 Windows 自带的“超级终端” 。设置波特率为 19.2KHZ，这时 TC35i 的默认波特率，首次连机可以从 240057.6KHZ 不断 测试，直到 TC35i 有响应。（2）发送“AT” AT 回车。（3）改变波特率“AT+IPS=XXXX”TC35i 默认的波特率是 19.2KHZ，实际使用时，可以改成 9600 或 38.4KHZ，方法 为：AT+IPR=9600 回车。（4）短信模式的设置 GSM 模块的短信模式有二种。第一种是：TEXT 模式；第二种是：PDU 模式。PDU 模式可以采用 unicode 编码发 送英文、汉字，但合成PDU 码比较复 杂，而 TEXT 模式只能发送英文，但无须编码。实际使用可以采用TEXT 模式。设置为：AT+CMFG=1 回车。（5）短信模式简介 SMS 是由 Etsi 所制定的一个规范（GSM 03.40 和 GSM 03.38）。当使用 7-BIT 编码的时候它可以发送最多 160 个字符；8-BIT 编码（最多140 个字符）。通常无法直接通过手机显示；通常被用来作为数据消息，例如：smart messaging 中的图片、铃声和 OTA WAP 设置。16-BIT 信息（最多 70 个字符）被用来显示 Unicode（UCS2）文本信息，可以被大多数的手机所显示。一个以 class 0 开头的 16-BIT 的文本信息将在某些手机上作 为 Flash SMS 显示（闪烁的 SMS和警告 SMS）。有两种方式来发送和接收 SMS 信息：使用文本模式或者使用PDU（PROTOCOL DESCRIPTION UNIT）模式。文本模式（可能某些手机不支持）实际上也是 PDU 编码的一种表现形式。在显示 SMS 信息时，可能使用不同的字符集和不同的编码方式。（6）短信读取方法 AT+CMGR=X 回车如果有短信息，TC35i 回应：AT+CMGR=1+CMGR：“REC UNREAD”，，“05/08/20，10：24：32+02”Test OKOK8短信息分析：“ REC UNREAD”就是短信息内容短信息的存储容量与 IC 卡有关，序号从 1N“REC UNREAD“：代表短信息未读过“REC READ”:已读过:接收的手机号码“05/08/20，10：24：32+02”:短信息发送的时间无短信息,TC35i 回应:AT+CMGR=3+CMGR:0,0（7）短信的删除方法 AT+CMGR=1 回车。（8）短信的发送方法 短信息的发送分成两步：第一步：发送接收机的手机号码，等待回答：“”AT+CMGR=回车（目的地址）TC35i 回应：AT+CMGR= 第二步：输入短信息的内容：“北京 2008 奥运欢迎你！”Test 回车。5.3.4 单片机与 TC35i 的硬件接口前面我们已经介绍了 TC35i 的控制特点和用 PC 机来控制 TC35i 的方法，所以我们只需要将 PC 机输 出的控制命令转化成单片机 输出的指令即可，因此我们必须要将单片机接口和 TC35i 接口相连。TC35i 带有标准的串行通信接口通过 MAX232 进行 电平转换后与单片机接口进行通讯， 因此只需要使用一根串口通信 电缆（DB9）连接单片机的串口与TC35i 的串口即可。单片机与 TC35i 的通信电缆连接方式如图 4 所示。只需要设计一个 TTL 转 MAX232 电 平电路，连接到 MCU 的 UART 口，另一端直接连接到 TC35i 串口。MAX232 电平转换电路如图 5 所示 13。图 4 单片机与 TC35i 的连接方式MAX232 模拟串口的接口电路我们采用 RS232 连接到单片机外围的MAX232 电平转换电路的 RX 和 TX 的端子上。MAX232 有两路电平转换，我们图中仅介绍一路转换，LED 显示的串行通讯不再讲 解和 TC35i 相同。MAX232123456789RS1RS232123456789RS2RS232 TC35i9电平转换电路的原理就是有单片机向 RX 和 TX 发 送时钟和数据信号， 单片机使时钟信号 TX 端置 1 时数据信号 RX 向单片机传输 数据，置 0 时数据传输中断，因为数据信号 RX 在时钟信号 TX 的控制下按字节进 行传输，数据信号就形成高低电平不等的数据包，因此就称为 MAX232 电平转换电路，这也是此电路的电平转换原理。图 5 MAX232 电平转换电路指令输出的方法，首先将单片机串口设置成模式 1（9600，N，8，1），依次将AT+XXX 以 ASCII 码形式 输出到 UART 口；接收 TC35i 的数据采用中断方式发送控制指令，然后进行控制。5.4 无线接收模块为能接收到无线门磁和热释电传感器发来的信息,因此电路中需要加入无线接收模块。 经查资料我们选择 超外差无线接收模块 J05R 作为无线接收模块。该模块具有体积小8X11mm，功耗低 0.15mA、输出无噪声、性能稳定可靠，质优价廉等特点，特别适合各种小体积低功耗无线遥控报警及单片机短距离无线数据传输。 J05R 是一款超高 频无线 数据传送超外差接收模块。该模块采用超高频无线通信技术，低噪声 RF 集成芯片,具有极高灵敏度及性价比,完善的抗静电保护,可靠性高；是滚动码遥控/电动门控系统及远距离传输 理想的低价位高品质超外差接收模块。大量应用于遥控 车库门、伸 缩门、道闸 等；是工业控制、通讯、遥控安防等领域及复杂环境要求较高系统的理想选择。可通过 FCC、CE 各项指标认证。接收内部无燥声输出，无数据输出时为零电平。 传输速率最高可达20kbps。【主要特点】灵敏度高-110dbm,接收距离远。合理接收带宽，具有很强的同频抑制能力，抗干 扰能力特强，适 应各种环境。良好的集散辐射抑制能力，易通过各种检测标准。本振辐射抑制能力好，单发多收时接收模块之间互不干扰, 不影响接收距离。工作电压范围宽，体积小，应用方便。C1+ 1V+2 C1- 3C2+ 4C2- 5V- 6T2OUT7 R2IN8R2OUT9 T2IN10T1IN11 R1OUT12R1IN13 T1OUT14GND 15VCC16U3 MAX232C61UFC71UFC81UFC51UFVCC162738495DB1GND GNDTXDRXD10单片机直接接口容易实现(传输速率最高可达 20kbps)。接收内部无燥声输出，无数据输出时为零电平。采用 SAW 本振,性能稳定一致性好，适用温度范 围广。【性能参数】工作频率：315MHz 433.92MHz 工作电压：DC5V（36.5V） 工作电流：9.510mA 调制方式：ASK 接收灵敏度：-110dbm 接收带宽：1201000KHz 接收开启时间：10ms 解码输出高电压：4.5V 解码输出低电压 ：0.5V 外形尺寸：13X31X6mm宽长 厚 工作温度：-40C+85C【引脚定义】ANT-外接天线GND-天线地DATA-数据输出端GND-地+5V-正 电源 5V5.5 解码电路要将一个编码过的信号解码出原信号，就必须了解编码方法，因此先介绍一下编码芯片。5.5.1 编解码芯片介绍编解码芯片 PT2262/2272 是台湾普城公司生产的一种 CMOS 工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路， PT2262/2272 最多可有 12 位(A0-A11)三态地址端管脚( 悬 空,接高 电平,接低电平),任意组合可提供 531441 地址码,PT2262 最多可有 6 位(D0-D5)数据端管脚 ,设定的地址码和数据码从 17 脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。其管脚功能如表 1 所示。编码芯片 PT2262 发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解 码芯片 PT2272 接收到信号后，其地址 码经过 两次比较核对后， VT 脚才输出高电平，与此同时相 应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，11编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262 不接通电源，其 17脚为低电平，所以 315MHz 的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262 得电工作，其第 17 脚输出经调制的串行数据信号，当 17 脚为高电平期间 315MHz 的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当 17 脚为低平期间315MHz 的高频发射电路停止振荡，所以高 频发射 电路完全收控于 PT2262 的 17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK 调制）相当于调制度为100的调幅。PT2262/2272 特点：CMOS 工艺制造，低功耗，外部元器件少，RC 振荡电阻，工作电压范围宽：2.615V ，数据最多可达 6 位，地址码最多可达 531441 种。应用范围：车辆防盗系统、家庭防盗系统、遥控玩具、其他 电器遥控。PT2272 管脚功能如表 2 所示。在具体的应用中，外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节，阻值越大振荡频率越慢，编码的宽度越大，发码一帧的时间越长。大部分产品都是用名称 管脚 说 明A0-A11 1-8、10-13 地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空)D0-D5 7-8、10-13 数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉 Dout 17 编码输出端（正常时为低电平）OSC1 16 振荡电阻输入端，与 OSC2所接电阻决定振荡频率OSC2 15 振荡电阻振荡器输出端TE 14 编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效Vcc 18 电源正端（）Vss 9 电源负端（）表 1 PT2262 管脚功能表122262/1.2M2272/200K 组合的，少量 产品用 2262/4.7M2272/820K。 编解码对应的振荡电阻对照表如表 3 所示。地址码和数据码都用宽度不同的脉冲来表示，两个窄脉冲表示“0”；两个宽脉冲表示“1”；一个窄脉冲和一个 宽脉冲表示“F”也就是地址码的“悬空” 。上面是我们从超再生接收模块信号输出脚上截获的一段波形，可以明显看到，图上半部分是一组一组的字码，每组字 码之间有同步码隔开，所以我们如果用单片机软件解码时，程序只要判断出同步 码，然后 对后面的字码进 行脉冲宽度识别即可。 图下部分是放大的一组字码：一个字码由 12 位 AD 码（地址码加数据码，比如 8 位地址码加 4 位数据码）组成，每个 AD 位用两个脉冲来代表：两个窄脉冲表示“0”；两个宽脉冲表示“1”；一个窄脉冲和一个 宽脉冲表示“F”也就是地址码的“悬空” 。PT2272 解码芯片有不同的后缀，表示不同的功能，有 L4/M4/L6/M6 之分，其中 L 表示锁存输出，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控数据发生变化时改变。M 表示非锁存输出，数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应，可以用于类似点动的控制。后缀的 6 和 4 表示有几路并行的控制通道，当采用 4 路并行数据时（PT2272-M4)，对应的地址编码应该是 8 位，如果采用 6 路的并行数据时(PT2272-M6)， 对应的地址编码应该是 6 位。表 3 编解码振荡电阻对照表名称 管脚 说 明A0-A11 1-8、10-13地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空), 必须与 2262 一致,否则不解码D0-D5 7-8、10-13地址或数据管脚,当做为数据管脚时,只有在地址码与 2262一致,数据管脚才能输出与 2262 数据端对应的高电平,否则输出为低电平,锁存型只有在接收到下一数据才能转换Vcc 18 电源正端（）Vss 9 电源负端（）DIN 14 数据信号输入端，来自接收模块输出端OSC1 16 振荡电阻输入端，与 OSC2 所接电阻决定振荡频率；OSC2 15 振荡电阻振荡器输出端；VT 17 解码有效确认 输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态）表 2 PT2272 管脚功能表13PT2262/2272 芯片的地址编码设定和修改：在通常使用中，我们一般采用 8 位地址码和 4 位数据码，这时编码电路PT2262 和解 码 PT2272 的第 18 脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：悬空、接正电源、接地三种状态，3 的 8 次方为 6561，所以地址编码不重复度为 6561 组，只有发射端 PT2262 和接收端 PT2272 的地址编码完全相同，才能配对使用，遥控模块的生产厂家为了便于生产管理，出厂时遥控模块的 PT2262 和 PT2272 的八位地址编码端全部悬空， 这样用户可以很方便选择各种编码状态，用户如果想改变地址编码，只要将 PT2262 和 PT2272 的 18 脚设置相同即可，例如将 发射机的 PT2262 的第 1 脚接地第 5 脚接正电源，其它引脚悬空，那么接收机的PT2272 只要也第 1 脚接地第 5 脚接正电源，其它引脚悬空就能实现配对接收。当两者地址编码完全一致时，接收机对应的 D1D4 端输出约 4V 互锁高电平控制信号，同时 VT 端也输出解码有效高电平信号。用户可将这些信号加一级放大，便可驱动继电器、功率三极管等进行负载遥控开关操纵。5.5.2 解码电路图解码电路图如图 10 所示，无线接收模块 J05R 的 3 脚数据输出端，接解码芯片的 14 脚数据输入端 DIN。解码芯片的 A0A7 为地址段，可以接高电平，也可以接低电平，通过调节地址端 电平的高低来实现与编码芯片的匹配。D0D3 为数据端，当解码芯片解码出内容后，数据端会有相应的 电平输出，来区分具体是 报警信号来自哪一路探头，同 时解码芯片的 VT 端会输出一个高电平，来表示解码有效。编码发射芯片振荡的电阻 同步位宽度窄脉冲宽度宽脉冲宽度配套的解码接收芯片振荡电阻SC/PT2262 PT2272/SC22721.2MSC2260R4（不同厂家参数有区别）200K1.5M 5.1M 5 毫秒 150 微秒 450 微秒 270K2.2M 390K3.3M 12M 10 毫秒 320 微秒 960 微秒 680K4.7M 20M 14 毫秒 450 微秒 1350 微秒 820K14图 10 解码电路图5.5.3 干扰检测电路随着科技的发展，犯罪份子的科技水平也在不断的增加。目前市面上使用的无线发射接收模块，都没有身份验证功能，也就是 说 只要是发射模块频率相同，接收模块都能接收到。这样 系统就很容易被干扰，当系统有效距离内存在某个同频率发射模块一直发射时，系 统就接受不到正常的报警信号。因此本系统设计了干扰检测电路。要想干扰系统正常工作，就必须一直发射信号。干扰检测电路正是利用这一点。当接收模块接收到信息是，输出端会输出一 组脉冲（地址码加数据码）。通过 R2 和 C1 组成的积分 电路将脉冲信号转换为电平信号，再经 Q1 进行电平转换后送入单片机进行处理，确认为有干扰信号后输出报警信号。从而实现干扰检测报警。6 系统总体电路图系统的总体电路原理图如附录所示。7 结束语在信息化社会中,远程信息传递扮演着重要的角色，GSM 模块以其准确、低廉、实时 的特点为人们获得某种信息提供便利，同时 覆盖广泛的 GSM 移动通讯公网提供的短消息业务传输更新数据，无需自行组网，系统运行费用低廉，数据传输可靠、迅速，是比较理想的通讯方式。随着我国国内生产总值稳定而快速的增长，人 们的生活水平有了很大的提高，但与此同 时 ，社会人口的流 动性大大增12345J3R1 1.2M1 2 3 4 5J2 J05RvccGNDGNDA0A1A2A3A4A5A6/D5A7/D4GNDVCCVTOSC2OSC1DINA11/D0A10/D1A9/D2A8/D3U1 PT2272VTD3D2D1D0GNDVCCGNDGNDantR220KC147uFB1C2E3Q1CON2R34.7KVCCJC15加了，社会结构和社会治安都日趋复杂， 抢窃、偷盗等 诸多社会问题的频繁发生，库房财产的安全受到严重的威胁。因此库房防范的现代化、智能化，已成 为每个库房必需解决的问题。采用的模块市场上容易获得，且能满足系统的需求。本系统比不仅具有传统报警系统的功能，还添加了无 线远距离报警的功能，这样大大提高了库房的安全系数。这 些充分显示了我们设计的系统的实用性和广泛性。致谢这次毕业设计是由我们小组在指导老师的精心指导和耐心鼓励下完成的。从课题选定到方案确定，从理 论指导到实际操作徐老师为我作出了认真的分析和耐心的讲解，给我们提供了极大的帮助。让我们在学 习知识和解决问题时感到无比的轻松和愉快，才使我的 毕业设计能够顺利的进行下去。至此论文定稿之际，向徐老师表示感谢。经过我们小组两人团结合作、共同探讨、 坚持不懈才能取得现在的结果，所以在这里我还要感谢王士恒同学的鼎力帮助，他们给我的硬件 设计提出了不少建议，使硬件设计更实用和美 观。在 这里向他们表示感谢！最后，再次向各位 领导、各位老师致以崇高的敬意和最衷心的感 谢！ 16参考文献1 杨建秋 基于短消息的温度报警系统的研究J. 长春: 微计算机信息 2002.7 2 中兴通讯 GSM 无线模块 MZ28 用户手册EB/OL 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TC35i Terminal. EB/OL/index0/tc35i/pdf/tc35i_atc_v0301.pdf4 李朝青.单片机原理及接口技术M .北京: 北京航空航天大学出版社，20055 诸昌钤.LED 显示屏系统原理及工程技术M.成都:电子科技大学出版社，20006 芮晓飞，朱维涛.LED 屏幕点阵字符显示系统应用研究J .仪器仪表学报， 20047 侯 坤，徐志永.MCS 51 控制的 LED 点阵显示系统J .科技情报开发与济，20068 王宏民.LED 点阵显示屏驱动方案J .黑龙江电子技术，1999(5) : 129 成同福，王锦川.LED 点阵式城市客车电子显示路牌的功能与使用J .城