基于GSM控制的LED显示控制系统-硬件设计

摘 要文中探讨了采用 GSM 短消息作 为数据传输媒介实现远程控制 LED 显示屏的可行性，给出了采用 TC35i 模块、 STC89C516RD+单片机和 GT23L32S4W 字库芯片构成的远程控制 LED 显示屏的设计方案，并详细介绍了远程控制 LED 显示屏的硬件组成和软件的工作流程。文章重点阐述了 STC89C516RD+单片机和TC35i 模块的接口、TC35i 的特点和主要功能、 AT 指令的应用、短信 PDU 编解码在单片机上的实现，字库 芯片的应用， LED 显示屏与单片机通信接口等。该系统单片机 STC89C516RD+通过标准串口经电平变换与 TC35i 模块相连，完成对TC35i 模块的初始化和短消息的数据收发功能，同时使用 I/O 口设计下位机HUB08 接口与 LED 显示屏相连，完成单片机与 LED 点阵显示屏的信息传递。关键词：TC35i Modem，STC89C516RD+，AT 指令，PDU 编解码，LED 显示屏，HUB08 接口，GT23L32S4WThe LED display screen Hardware design based on GSM modemAbstractIn the article discussed has used the GSM short news to realize the remote control LED display monitors feasibility as the data transmission medium, gave has used the TC35i module, the STC89C516RD+ single chip and GT23L32S4W the fonts chip constitution remote control LED display monitors design proposal, and introduced the remote control LED display monitors hardware composition and softwares work flow in detail. The article elaborated with emphasis the STC89C516RD+ single chip and the TC35i modules connection, the TC35i characteristic and the major function, AT instructions application, short note PDU arranges the decoding on monolithic integrated circuits realization, the fonts chip application, the LED display monitor and the monolithic integrated circuit correspondence connection and so on. This system monolithic integrated circuit STC89C516RD+ is connected through the standard serial port after the level transformation and the TC35i module, completes to the TC35i module initialization and the short news data receiving and dispatching function, simultaneously uses I/O the mouth design lower position machine HUB08 connection and the LED display monitor is connected, completes the monolithic integrated circuit and the LED lattice display monitors information transmission. key word: TC35i the Modem, STC89C516RD+, AT instruction, PDU arranges the decoding, the LED display monitor, the HUB08 connection, GT23L32S4W目 录1 绪论 .12 设计要求 .13 方案论证 .13.1 整体方案选择 .13.2 GSM 模块 的选择 .23.3 汉字字库选择 .33.4 LED 显示屏控制方法 选择 .34 系统总体框图 .45 单片机外围器件的设计 .55.1 电源电路 .55.2 单片机主控制电路 .65.2.1 SoC 型单片机 STC89C516RD+ .65.2.2 单片机 STC89C516RD+I/O 接口电路 .75.3 短信模块 .75.3.1 TC35i 的控制简介 .85.3.2 AT 指令的介绍 .95.3.3 TC35i 的连机方法 .95.3.4 单片机与 TC35i 的硬件接口 .105.4 实时时钟电路 .125.5 存储电路 .125.6 字库电路 .135.6.1 字库电路芯片介绍 .135.6.2 字库电路 .1425.7 LED 点阵显 示屏电路 .165.7.1 LED 点 阵显示屏 .165.7.2 LED 显 示屏接口电路 .165.8 看门狗电路 .176 结束语 .19谢辞 .20参考文献 .21附图 整体电路图 .2211 绪论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，西门子公司推出新一代 TC35i 型无线通信 GSM 模块，特别适用于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。该系统由控制中心和若干显示屏组成，控制中心 实时将最新信息发送到各显示屏，构成控制中心与显示屏端的通信链路。同时 ，上海集通数 码科技有限公司是专业从事汉字信息领域输入输出产品、片载系统 SoC(System on Chip)和嵌入式软件的研发和生产,是中文信息处理技术的领军企业，促进我国的信息行业发展迅速，其生产的GT23L32S4W 是一款内含 11X12 点阵、15X16 点国 标汉字（含有国家信标委合法授权）及 ASCII 字符。作为 主要平面显示媒介的 LED 显示屏的作用也越练越广泛，相关的从业人员也会越来越紧缺。但同 时应该清楚的认识到我国的 LED 技术虽然发展迅速但和世界先进水平还有一定的差距。本文详细地叙述了基于西门子公司的 TC35i 型 GSM 手机模块的无线 LED 显示屏的设计过程。文中探讨了采用 GSM 短消息作为 数据传输媒介实现远程控制 LED 显示屏的可行性，给出了采用 TC35i 模块、STC89C516RD+单片机和 GT23L32S4W 字库芯片构成的远程控制 LED 显示屏的设计 方案，并 详细介绍了远 程控制 LED 显示屏的硬件组成和软件的工作流程。文章重点阐述了 STC89C516RD+单片机和 TC35i 模块的接口、TC35i 的特点和主要功能、AT 指令的应用、短信 PDU 编解码在单片机上的实现，字 库芯片 GT23L32S4W 的应用， LED 显示屏与单片机通信接口等。该系统单片机 STC89C516RD+通过标准串口经电平变换与 TC35i 模块相连，完成对TC35i 模块的初始化和短消息的数据收发功能，同时使用 I/O 口设计下位机HUB08 接口与 LED 显示屏相连，短信 LED 屏幕系统，由手机短信 LED 屏幕和短信发送端组成。非常适合 远距离群发信息，具有成本低， 维护简单，速度快等特点。2 设计要求（1）短信模块与计算机通讯接口电路设计。（2）单片机 STC89C516RD+与 LED 屏幕显示接口电路设计。（3）LED 显示控制和 显示屏字 库的获取及存储技术。3 方案论证3.1 整体方案选择2方案一：基于 ARM 的嵌入式系统与 GSM 模块构成的系统。由于 ARM 处理器的功能强大，资源丰富，因此使用这种方案可以使系 统功能近乎完美，并且由于使用了操作系统，应用程序的设计会变得简单可靠。但是这种方案成本较高，同时使用的嵌入式操作系统也会占用一部分额外的硬件资源，这样会大大的提高开支。目前情况下我们不考 虑这种方案。方案二：SoC 型单片机与 GSM 模块构成的系统。目前 SoC 型单片机已非常普遍，基于 51 内核的 SoC 型芯片也有众多供应厂商。例如，国内宏晶科技的STC 系列， Cyganl 公司的 C8051 系列。这些单片机都有丰富的片上资源，一般都不需要外扩其他器件就可以构成一个完整的系统。片上系统的优点在于减小了布线的麻烦，提高了系统的整体性能，并且它的价格低廉，经济实惠，因此我们选用方案二。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 模块决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。方案一：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。方案二：采用 TC35i 模块。TC35i 是西门子公司推出的新一代无线通信 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3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。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。3.3 汉字字库选择方案一：采用 Microsoft Visual C# 与 Microsoft Access 方式实现本系统，VC#在 Window 平台下有极高的运行效率，尤其在进行硬件控制（如串行通 讯）时可以访问系统的最底层，对数据 库的访问可以采用最新的.net 技术，使编写过程大大简化。方案二：采用上海集通公司生产的 GT23L32S4W 字库芯片， GT23L32S4W是一款内含 11X12 点阵、 15X16 点、 24X24 点阵、32X32 点阵的汉字库芯片，支持 GB2312 国标汉字（含有国家信标委合法授权）及 ASCII 字符。排列格式为横置横排。用户通过字符内码 ，数据 总线有 SPI 串行 总线接口和 PLII 精简地址并行总线接口，还可以通过网 络下载字库应用手册。本字库芯片内含全拼输入法的码本，另外配合本公司的输 入法程序，可 实现数字小 键盘 IT 产品的汉字输入。可为系统扩展提供广阔的空间。经过比较分析，考虑到 GSM 模块读取信息的格式以及单片机 HUB08 接口与 LED 点阵 屏的通信问题 ，采用方案一要解决串口通信 协议问题，要实现单片机与 PC 机通信控制复杂 ，而采用方案二则相对比较容易，可以通过字库应用手册提供的方法计算出该字符点阵在芯片中的地址，可从该地址连续读出字符点阵信息。 3.4 LED 显示屏控制方法选择方案一：选择与显示屏配套的控制卡。控制卡主要由 DSP 芯片作为控制核心，周边由字库芯片，存储器件，驱动芯片及接口电路组 成。其中，它的接口 电路有与显示屏连接的 HUB08 接口和与外部数据通信的 RS232 接口。它主要是通过上位机软件进行数据传输。于是，我们如果用单片机对 它进行控制，就要清楚上位机与显示屏控制卡之间的控制协议以此进行程序的编写。采用这种方案对于硬4件电路的设计比较容易，可是程序编写会比较复杂。方案二：自己做控制卡。自己选择字库芯片， 驱动芯片由单片机直接对其进行控制。通过我们查找不同的字库芯片，最后 选择了上海集通公司的字库芯片GT23L32S4W。GT23L32S4W 是一款内含 11X12 点 阵、 15X16 点、24X24 点阵、32X32 点阵的汉字库芯片，支持 GB2312 国标汉字（含有国家信标委合法授权）及 SCII 字符。排列格式为 横置横排。用户通过字符内码，利用 GT23L32S4W 手册提供的方法计算出该字符点阵在芯片中的地址，可从该地址连续读出字符点阵信息。我们可以通过单片机 对字库芯片进行读取。同时用单片机控制驱动芯片74HC245，用于对 LED 显示屏进行控制。 该方案硬件 电路设计较为麻烦，可是它解决了对方案一中上位机与显示屏控制卡之间的控制协议的依赖的问题。通过我们不断的查找，发现上位机与显示屏控制卡之间的控制协议这一问题很难解决，这个协议很难获取，因此，和导师讨论后，决定采取第二种方案。4 系统总体框图根据设计要求及论证分析，系统总体电路方框图如下图 1。实时时钟电路单片机系统控制器GSM 模块接口电路看门狗电路存储电路显示屏字库电路显 示屏驱动电 路图 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 STC89C516RD+、时钟芯片 DS1302、看门狗芯片 MAX6865、GSM 接口、MAX232、存 储芯片24C32,字库芯片 GT23L32S4W 及驱动芯片 74HC245。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电源电路GSM模块LED显示屏5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 解码以及字库芯片的使用。其中字库芯片的使用问题比较多。由于 这个字库芯片采用的是 3.3V供电，而我们的系统采用的是 5V 供电，所以要进行电平的转换。所以我们采用了电平转换芯片 74HC1G08，用以进行电平匹配。 显示屏驱动电路主要是通过74HC245 连接在 LED 显示屏的 08 接口上，用以对 LED 显示屏进行控制。 LED显示屏我们采用市面上出售的带有标准 08 接口的显示屏。5 单片机外围器件的设计5.1 电源电路首先系统所需要的电源电压为 5V 和 3.3V，所以电源电路设计成 12V 输出。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 D2、D4 整流后直接加至 5V 稳压块 7805 的输入端，由输出端输出 5V 电压。另外，由于我们需要 3.3V 的电压，所以从变压器出来后又分出一路经过 D1,D3整流后加到 3.3V 稳压块 LM1117 输入端，由 输出端 输出 3.3V 的电压。如图 2 所示。LM1117 是一个低压差电压调节器系列。其压差在 1.2V 输出，负载电流为800mA 时为 1.2V。它与国家半 导体的工业标准器件 LM317 有相同的管脚排列。LM1117 提供电流限制和热保护。电路包含 1 个齐纳调节的带隙参考电压以确保输出电压的精度在1%以内。其特性如下：（1）提供 1.8V、2.5V、2.85V、3.3V、5V 和可调电压的型号 （2）节省空间的 SOT-223 和 LLP 封装 （3）电流限制和热保护功能 （4）输出电流可达 800mA （5）线性调整率：0.2% (Max) （6）负载调整率：0.4% (Max) （7）温度范围LM1117：0125 、LM1117I：-40 125+5VDC9VD2DIODE D4DIODE1 122J42 HEADER C90.1u C100.1uC1947uC15470u/16v123IN OUTGND7805W2 7805123IN OUTGNDLM1117-3.3W1D1DIODE D3DIODE C16100u C170.1 C180.13.3V6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 STC89C516RD+，现在详细介绍该单片机的特点和连接方式。5.2.1 SoC 型单片机 STC89C516RD+STC89C51RC/RD+1系列单片机是宏晶科技推出的新一代超 强抗干扰、高速、低功耗的单片机。元件使用方便，指令代码完全兼容 传统 51 内核的单片机， 12时钟（机器周期），6 时钟（机器周期）可任意选择，最新 D 版本内部集成了MAX810 专用复位电路。 STC89C516RD+单片机 PQFP 封装，其单片机芯片的管脚分布图如图 3 所示。图 3 STC89C516RD+单片机 PQFP 封装管脚分布功能引脚：P0.0 P0.7 P0 口 I/O 口；P1.0P1.7 P1 口 I/O 口；P2.0P2.7 P2 口 I/O 口；P3.0P3.7 P3 口 I/O 口，还是特殊功能引脚；P4.0P4.3 P4 口 I/O 口；RST 硬件复位引脚；7XTAL1、XTAL2 时钟引脚；EA 外部程序存储器地址允 许输入端/ 固化程序电压输入端；VCC、VSS 电源引脚。STC89C516RD+单片机的特点：（1）增强型 6 时钟（机器周期），12 时钟周期（机器周期）8051CPU；（2）3.4-5.5V 工作电压（5V 单片机）；（3）工作频率范围 080MHz； （4）用户应用程序空间 64K；（5）片上集成 1280 字节 RAM；（6）36 个通用 I/O 口， P1、P2、P3、P4 准双向口弱上拉，P0 口开漏输出；（7）支持 ISP、IAP，无需 专用编程器，可通过串口（P3.0 ，P3.1）直接下载用户程序；（8）EEPROM 功能支持；（9）硬件看门狗支持，可完全省去外部看门狗；（10）内部集成专用复位电路 MAX810，外部晶振 20M 一下时可省去外部复位电路；（11）3 个 16 位定时器计数器；（12）外部中断 4 路，下降沿中断或低电平触发中断，Power Down 模式可由外部低电平触发方式唤醒；（13）全双工 UART 串行口；（14）特有的软件复位功能；（15）程序加密性强。STC89C516RD+单片机的特殊功能寄存器在原有 51 内核单片机的基础上进行了扩展，新增加了一些特殊功能寄存器，软件程序 设计可以查阅STC89C51RC/RD+系列单片机的用户手册详细资料， 这里不在赘述。仅了解各管脚的功能和使用的连接方式，以设计电路原理图。5.2.2 单片机 STC89C516RD+I/O 接口电路从图中所示可以知道我们主要使用了 P0 口作为单片机与 LED 屏 HUB08 接口数据输入和输出端口，P1、 P2 口作为实时时钟电 路端控制端口以及 LED 指示电路， P3、P4 部分口是字库芯片 GT23L32S4W、存 储电路 24C32 通信口，还使用了串口 TXD 和 RXD 作单片机和 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。如图 4 所示。85.3 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（STC89C51RC/RD+系列）控制 TC35i 模块（廉价的 GSM 模块）进行发送、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。RXDTXDRSTSCLKCPUX2CPUX1DIO DRSTLED1LED2LED3WDITESTP1.51 P1.62P1.73 RST4RXD/P3.05 P4.3/INT26TXD/P3.17 INP0/P3.28INP1/P3.39 T0/P3.410T1/P3.511WR/P3.612RD/P3.713XTAL214XTAL115VSS6P4.017A8/P2.018A9/P2.119A10/P2.220A11/P2.321A12/P2.422P2.5/A13 23P2.6/A1424P2.7/A15 25PSEN 26ALE/PROG27P4.1 28EA 29P0.7/AD730P0.6/AD6 31P0.5/AD5 32P0.4/AD433P0.3/AD334P0.2/AD235P0.1/AD136P0.0/AD037VDD38P4.2/INT339P1.0/T240P1.1/T2EX41P1.242P1.343P1.444U7STC89C516RD+ +5VA1A2A3A4A5A6A7A8+5VSCL SDADODISCLK1CSDG2G1图 4 单片机 STC89C516RD+I/O 接口分布电路5.3.1 TC35i 的控制简介TC35i 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。9TC35i 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) AT+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+CSMS 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。10（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 OKOK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）11TC35i 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 5 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 6 所示。图 5 单片机与 TC35i 的连接方式RXTX+5VTXDRXD TXRX162738495J1DB9C11u/16vC41u/16vC31u/16vC21u/16vC1+1C1-3C2+4C2-5T1IN11T2IN10R1O12R2O9 R2IN 8R1IN 13T2O 7T1O 14V- 6V+ 2VCC 16GND 15U1 MAX232图 6 MAX232 电平转换电路MAX232 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，图中只用一路转换，有两个功能。一是可以不用 专门的编程器实现单片机的烧写程序， PC 机标准串行通信接口通过 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，J1 为系统 DB9 串行接口。123456789RS1RS232123456789RS2RS232 串串串串串 TC35i串串12TXD、RXD 分 别接图 3 中的 TXD（P3.1）、RXD（P3.0），这两个端口就可通过 PC机的 COM 口直接烧写程序。 另一功能就是实现 GSM 模块与单片机的通信，MAX232 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。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 实时时钟电路DS1302 为低功耗时钟芯片，包括 实时时钟、日历和 31 字节的静态 RAM。它经过一个简单的串行接口与单片机通信，DS1302 与 单片机的通信仅有三根线，即 RST 复位 线、 I/O 数据线 和 CLK 串行时钟线数据，可以按每次一字 节或多达31 字节的形式传送到时钟 RAM 或从中送出。其工作电压可宽达 2.55.5V 。DS1302 的引脚功能：2、3 脚 X1、X2 接 32.768KHz 晶振；5 脚 RST 是复位输入端；6 脚 I/O 是数据输入/输出端；7 脚 SCLK 是串行输入端；1 脚 VCC2 是主电源，一般接+5V；8 脚 VCC1 是辅助电源，一般接 3.6V 的充电电池；4 脚 GND 是电源地，接主电源与辅助电 源的地端。串行 时钟芯片主要由移位寄存器，控制 逻辑振荡器， 实时时钟及 RAM 组成。如图 7 所示。SCLKDIODRST+5VVCC21X12X23GND4 RST 5I/O 6SCLK 7VCC1 8U4DS1302X13276811 2 2B1BATTERY图 7 时钟电路从图中可以看出 X1、X2 连接 32.768KHZ 的晶体振荡器，用来产生 DS1302 的片外振荡脉冲，VCC 1 脚连接一块纽扣的电池作为备用电源，SCLK、I/O、RST 脚接单片机，运用单总线方式控制。5.5 存储电路AT24C32 是 ATMEL 公司的 32KB 字节的电可擦除存储芯片，由于13AT24C32 的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传送数据，所以只用两根线 SCL（移位脉冲）和 SDA（数据/地址）与单片机传 送数据。电压最低可以到2.5V，额 定电 流为 1mA，静态电流 10uA(5.5V)，芯片内的资料可以在断电的情况下保存 40 年以上，而且采用 8 脚的 DIP 封装，使用方便。如 图 8 所示。A01A12A23VSS4 SDA 5SCL 6WP 7VCC 8U224C32R44.7K R54.7KSCLSDA+5V图 8 存储电路图中 24C32 的主要功能是存储 LED 显示屏点阵数据，其 32K 的存储空间足可以满足 LED 条屏显示短信内容的存 储。当单片机 读取 GSM 模块的短信内容时，可以把数据缓存在存储 器的任何位置， SCL、SDA 分别是该芯片的时钟线和数据线，由 单片机的 I/O 口采用 I2C 总线控制方式。5.6 字库电路5.6.1 字库电路芯片介绍GT23L32S4W 是一款内含 11X12 点阵、15X16 点、24X24 点阵、32X32 点阵的汉字字库芯片，采用单一 3.3V 供电，管脚排列如图 9 所示。芯片特点如下：（1）数据总线：SPI 串行总线接口 PLII 精简地址并行总线接口 （2）点阵排列方式：字节横置横排 （3）访问速度：SPI 时钟频率：20MHz(max.) PLII 访问 速度：130ns(max.) （4）工作电压：3.3V +10% （5）电流：工作电流：12mA 待机电流：10uA （6）封装：SO20W （7）尺寸（SO20W）：12.80mmX10.30mm14图 9 GT23L32S4W 管脚排列图功能引脚与接口表如表 1 所示。表 1 功能引脚与接口描 述管脚序号名 称SPI（串口） PLII(并口)1 SPI_SO/DO Serial data output Data outputs2 VSS Ground3 OE# No Connection Output enable Input4 D1 No Connection Data outputs5 D2 No Connection Data outputs6 D3 No Connection Data outputs7 VCC Power supply(3.3V)8 VS