基于GPRS的停车场计数器设计论文(共45页)

1、学士学位毕业设计(b y sh j)（论文）基于(jy)GPRS的停车场计时器学生(xu sheng)姓名：指导教师：所在学院：信息技术学院专 业：电子信息工程中国大庆2014 年 6 月黑龙江八一农垦(nn kn)大学本科毕业设计(shj)（论文）任务书学生姓名所在班级导师姓名导师职称论文题目基于GPRS的停车场计时器题目分类1应用与非应用类：工程 科研 教学建设 理论分析模拟2软件与软硬结合类：软件硬件软硬结合非软硬件（1、2类中必须各选一项适合自己题目的类型在内打）主要研究内容及指标：利用GPRS模块和进行无线数据通讯，同时对停车时间计时，可采用短信通知的方式通知用户及时取车，避免停车超

2、时。主要参考文献：1(英)Ian Graham. Object-Oriented Methods: Principles&Practice. Third Edition. Pearson Education. 20032李春葆等.Visual Basic程序设计.北京：清华大学出版设.2005 阶段规划：2014年3 月1 日 2014年3 月 10日 认真地分析了任务书，查阅相关资料并列出所需实现的功能与应用到的材料软件和工具，了解DXP软件的安装，并学会使用AD10。2014年 3月11日 2014年 3月 25日 查阅资料，GPRS系统进行学习，学习GPRS模块的使用并检测所有硬件。学习

3、AD10的使用，了解AD10的各项操作及功能，学习keil的使用，查阅资料，了解51单片机所用到的功能，查阅资料，了解1602模块的使用和GPRS模块的使用。2014年3月26 日 2014年 5月 10日 利用AD10完成硬件电路的设计，并搭建面包板电路，对照电路完成硬件的焊接与调试。2014年5月10 日 2014年 5月 12日 完成软件的初步编写，并开始初步调试。2014年5月12日 2014年 5月 20日 完成系统连调，完成debug保证各项功能正常实现。2014年5月20日 2014年6月 1日 完成毕业论文的撰写，进一步补充论文完善资料并准备答辩。开题时间2014-3-1完成论

4、文时间2014-6-1专家审定意见：系主任签字：年 月 日注：1任务书由指导教师填写后交给学生，要求学生妥善(tushn)保存。2此任务书夹于论文扉页与论文一并(ybng)装订，作为论文评分依据之。黑龙江八一农垦大学毕业设计（论文） 摘要(zhiyo)本课题设计(shj)采用8位单片机STC89C52为核心，设计出停车场计时系统,可以实现当车主停车时开始计时，计时累加到一定时间(shjin)是，当车主还没有取走车进行发信息提醒车主及时取走车，到车主取走车后计时停止。本系统利用LCD1602液晶显示器作为显示器件，显示的顺序是00:00:00，利用GPRS作为无线传输系统，通过GPRS发信息来达

5、到无线传输的功能。该设计采用LCD1602液晶显示器和GPRS通讯模块，因为其微功耗、小体积、使用灵活等诸多优点在袖珍式仪表和低功耗应用系统还有无线通讯系统中得到越来越广泛的应用，通过仿真基本上实现了上述功能，操作简单，性能稳定，很适合一般的停车场计时系统。关键词：AT89C52；GPRS模块；LCD1602；计数器；计时器 AbstractThis study is designed to use8 bit microcontroller STC89C52 as thecore,design aparkingtiming system,canstart timingwhen theowner

6、s ofparking,timingaddssometime,when the ownersdid nottakecars formessagesto remind the ownerspromptly took thecarowner,totakecarto stop time.The system useLCD1602LCD monitor as thedisplay device,displayorder is 00:00:00,using GPRS as thewireless transmission system,to achieve thewireless transmissio

7、nthrough the GPRSinformation function.This design usesLCD1602 liquid crystal displayand GPRScommunication module,because of itsconsumption,smallvolume,flexible useand many other advantages ofbeing more and more inportableinstruments andlow powerapplication systemandwireless communication system,thes

8、imulationbasicallyrealizedthefunction,simpleoperation,stable performance,it is forparkingageneraltiming system. Keywords:AT89C52;GPRS module;LCD1602;counter;timer目 录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc386715891 摘要(zhiyo) PAGEREF _Toc386715891 h - 1 - HYPERLINK l _Toc386715892 Abstract PAGEREF _Toc38671

9、5892 h - 2 - HYPERLINK l _Toc386715893 前言(qin yn) PAGEREF _Toc386715893 h - 4 - HYPERLINK l _Toc386715894 1绪论(xln) PAGEREF _Toc386715894 h - 5 - HYPERLINK l _Toc386715895 1.1本课题选取的目的及意义 PAGEREF _Toc386715895 h - 5 - HYPERLINK l _Toc386715896 1.2本系统的主要研究内容 PAGEREF _Toc386715896 h - 6 - HYPERLINK l _T

10、oc386715897 2系统分析 PAGEREF _Toc386715897 h - 7 - HYPERLINK l _Toc386715898 2.1系统构成 PAGEREF _Toc386715898 h - 7 - HYPERLINK l _Toc386715899 2.2系统工作原理 PAGEREF _Toc386715899 h - 8 - HYPERLINK l _Toc386715900 3系统硬件设计 PAGEREF _Toc386715900 h - 8 - HYPERLINK l _Toc386715901 3.1系统总体设计 PAGEREF _Toc386715901

11、h - 8 - HYPERLINK l _Toc386715902 3.2 STC89C51微控制器 PAGEREF _Toc386715902 h - 9 - HYPERLINK l _Toc386715903 3.3时钟模块电路 PAGEREF _Toc386715903 h - 15 - HYPERLINK l _Toc386715904 3.4复位电路模块 PAGEREF _Toc386715904 h - 16 - HYPERLINK l _Toc386715905 3.5 LCD1602液晶显示模块 PAGEREF _Toc386715905 h - 17 - HYPERLINK

12、l _Toc386715906 3.6 GPRS（TC35i）模块电路 PAGEREF _Toc386715906 h - 21 - HYPERLINK l _Toc386715907 3.7按键电路 PAGEREF _Toc386715907 h - 24 - HYPERLINK l _Toc386715908 3.8元器件清单 PAGEREF _Toc386715908 h - 25 - HYPERLINK l _Toc386715909 4 系统软件设计 PAGEREF _Toc386715909 h - 26 - HYPERLINK l _Toc386715910 4.1计时器 PAG

13、EREF _Toc386715910 h - 26 - HYPERLINK l _Toc386715911 4.2 LEC1602显示模块软件设计 PAGEREF _Toc386715911 h - 27 - HYPERLINK l _Toc386715912 4.3 GPRS模块(m kui)软件接口和设计 PAGEREF _Toc386715912 h - 29 - HYPERLINK l _Toc386715913 4.4总体(zngt)程序流程图 PAGEREF _Toc386715913 h - 29 - HYPERLINK l _Toc386715914 5结论(jiln) PAG

14、EREF _Toc386715914 h - 31 - HYPERLINK l _Toc386715915 参考文献 PAGEREF _Toc386715915 h - 32 - HYPERLINK l _Toc386715916 致谢 PAGEREF _Toc386715916 h - 33 - HYPERLINK l _Toc386715917 附录 PAGEREF _Toc386715917 h - 34 -前言(qin yn)进入(jnr)21世纪,伴随着电子、信息技术的应用与迅速普及，人们对电子技术的要求越来越高。当今社会，科学技术日新月异，时代前进的步伐越迈越宽，应用自动化设备,计

15、算机处理,现代化通讯,数字化信息,现代化显示设备等高新技术而建立的现代化智能。目前单片机渗透到我们生活(shnghu)的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。通过此次基于单片机设计的停车场计时系统，我们可以更清楚详细的

16、了解单片机程序设计的基本指令功能、编程步骤和技巧来讲述单片机编程，并对AT89S51单片机的结构和原理进行讲述，以及基于单片机开发应用的相关芯片的工作原理，和相关外围电路的设计和调试过程进一步了解，有助于今后的工作和学习生活。1绪论(xln)1.1 HYPERLINK l _Toc177972381 本课题选取的目的(md)及意义GPRSGeneral Packet Radio Service，通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。通俗地讲，GPRS是一项高速数据处理的技术，方法是以分组的形式传送资料到用户手上。虽然GPRS是作为现有GSM

17、网络向第三代移动通信演变的过渡技术，但是它在许多方面都具有显著的优势。目前，香港作为第一个进行GPRS实地测试的地区，已经(y jing)取得了良好的收效。由于使用了分组的技术，用户上网可以免受断线的痛苦(情形大概就跟使用了下载软件NetAnts差不多)。此外，使用GPRS上网的方法与WAP并不同，用WAP上网就如在家中上网，先拨号连接，而上网后便不能同时使用该电话线，但GPRS就较为优越，下载资料和通话是可以同时进行的。从技术上来说，声音的传送(即通话)继续使用GSM，而数据的传送便可使用GPRS，这样的话，就把移动电话的应用提升到一个更高的层次。而且发展GPRS技术也十分经济，因为只须沿用

18、现有的GSM网络来发展即可。GPRS的用途十分广泛，包括通过手机发送及接收电子邮件，在互联网上浏览等。现在手机上网的口号就是always online、IP in hand，使用了GPRS后，数据实现分组发送和接收，这同时意味着用户总是在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。对于继续处在难产状态的中国移动联通WAP资费政策，如果将CSD(电路交换数据，即通常说的拨号数据，欧亚WAP业务所采用的承载方式)承载改为在GPRS上实现，则意味着由数十人共同来承担原来一人的成本。而GPRS的最大优势在于：它的数据传输速度不是WAP所能比拟的。目前的GSM移动通信网的传输速度为每秒9.6K字节，GPRS手机

19、在今年年初推出时已达到56Kbps的传输速度，到现在更是达到了115Kbps(此速度是常用56Kmodem理想速率的两倍)。所以敬请大家珍惜手上的Nokia7110及MotorolaL2000，相信(xingxn)到了GPRS手机推出时，他们都要让路。GPRS的应用，迟些还会配合Bluetooth(蓝牙技术)的发展。到时，数码相机(sh m xin j)加了bluetooth，就可以马上通过手机，把像片传送到遥远的地方，也不过一刻钟的时间，相信这样的日子离我们不远了。1.2本系统的主要研究(ynji)内容随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机做控制的计时系统也应运而产生，如用单片机控制L

20、CD液晶显示器计计分器，用单片机控制无线通讯等等。基于GPRS的停车场计时器是为了有效提高车位利用率，方便车主停车和提醒车主取车而设计的系统。此装置利用单片机AT89C51完成了计时和无线定时通讯的功能。本文详细地介绍了系统硬件与软件的设计过程，采用该装置可根据实际情况进行定时通讯，具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等特点。本次设计用由AT89C52编程控制LCD做显示的停车计时系统，GPRS做通讯系统。它具有价格低廉，性能稳定，操作方便并且易于携带等特点。广泛适合各类大中小型停车场的停车计时系统。通过本次基于GPRS模块的以C52为主CPU系统的设计，可以了解、熟悉有关单片机开发设计的过程

21、，并加深对单片机的理解和应用以及掌握单片机与外围接口的一些方法和技巧，这主要表现在以下一些方面：(1) 停车场计时系统包含了8051系列单片机的最小应用系统的构成，同时在此基础上扩展了一些使用性强的外围接口。(2) 可以了解到LCD显示器的结构、工作原理以及这种显示器的接口实例与具体连接与编程方法。(3)可以学习到GPRS模块的结构，电路，无线通讯的原理，各种接口，AT指令的发送和接收，PUD和TEXT文件的发送方式和，具体连接与编程方法。 （4）怎样(znyng)利用串行口来扩展显示接口，串口的调试(dio sh)等。2系统分析2.1系统(xtng)构成时钟电路复位电路无线通讯电路主控制系统

22、，控制所有的外设硬件电路和编程。按键电路显示电路图2.1系统结构电路图本系统的基本电路模块有：51单片机控制模块，时钟电路模块，复位电路模块，按键电路模块，LCD显示电路模块，GPRS无线通讯模块。2.2系统工作原理本系统是基于STC89C52系统的定时显示和短信发送的设计，首先是8位单片机作为微控制器，它是将组成微型计算机的所必须的部件(中央处理器CPU，程序存储器（ROM）数据存储器（ARM）输入输出I/O口，定时/计时器，串行口，系统总线等)集成在一个超大规模集成电路芯片上。接下来是定时(dn sh)电路，89C52单片机系统自带三个定时/计数器，所以(suy)我们不在外围接定时外设电路

23、，而是应用微控制器本身的定时/计时器，这个即可以简化电路，节约成本，还方便易操作。第三个要介绍的是显示电路，这里我们采用的是LCD1602液晶显示器，1602大量应用(yngyng)在显示电路中，在电路中通过程序将计时器的时间显示在1602屏幕上，并且不断累加计时。接着是无线通讯模块电路，本文采用GPRS模块进行短息发送，以便为客户提供信息服务。当计时器计时累加到我们设定的值是，定时器会自动停止计时，并将信息反馈给控制器，控制器向GPRS发送命令，使GPRS向用户发送短信。最后是按键模块，按键就代表车主停好了车，开始计时。当按键按下时，控制器进行感应，并且命令计数器进行计数。各个模块电路之间相

24、互连接还有通过程序控制控制器，各个模块和控制器之间相互调节，协调，反馈从而实现整个系统的控制。3系统硬件设计3.1系统总体设计将设计的通信系统硬件进行模块化设计，主要由以下模块构成：1： AT89C51 单片机最小系统，控制的核心部件；2：键盘电路；3： LCD1602液晶显示电路；4：复位电路；5：时钟电路；6：GPRS无线通讯电路；按键电路 STC89C52控制器时钟电路复位电路GPRS无线短息发生电路LCD1602液晶显示电路图3.1系统(xtng)总体电路图3.2 STC89C51微控制器3.2.1 AT89C51简介(jin ji)MCS51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机

25、的总称，这一系列单片机包括了很多品种，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机，而8031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合(chng h)会看到8031的名称。INTEL公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051为核心的单片机，当然，功能或多或少有些改变，以满足不同的需求，其中89C51就是这几年在我国非常流行的单片机，它是由美国ATMEL公司开发生产的。本课题中用到的芯片就是A

26、T系列中的AT89C51单片机芯片。AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，内置功能强大的微型计算机的AT89C51提供了高性价比的解决方案。AT89C51具有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。它是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断(zhngdun)口，2个16位可编程定时计数器,2个

27、全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规(chnggu)方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。如图所示，图3.2.1为AT89C51单片机基本构造(guzo)，其基本性能介绍如下：图3.2.1 AT89C51AT89C51本身内含(ni hn)40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中端口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线(zi xin)编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起(yq)，特别

28、是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。3.2.2 主要特性AT89C51的主要特性如下表所示：兼容MCS51指令系统4k可反复擦写(1000次）Flash ROM32个双向I/O口可编程UARL通道两个16位可编程定时/计数器全静态操作0-24MHz1个串行中断128x8bit内部RAM两个外部中断源共6个中断源可直接驱动LED3级加密位低功耗空闲和掉电模式软件设置睡眠和唤醒功能表3.2.2 AT89C51主要功能描述3.2.3 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P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻

29、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/地址的第八位。在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外部必须被拉高。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口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻(dinz)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

30、。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。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(jnxng)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(b wi)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A

31、T89C51的一些特殊功能口，如下表所示：表3.2.3 AT89C51特殊功能表：端口引脚第二功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2/INT0（外部中断0）P3.3/INT1（外部中断1）P3.4T0（记时器0外部输入）P3.5T1（记时器1外部输入）P3.6/WR（外部数据存储器写选通）/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。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程

32、脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效(yuxio)。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部

33、程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式(fngsh)1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部(nib)时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。3.2.4 芯片擦出整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。此外，AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零

34、频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。3.2.5空闲节电模式AT89C51有两种可用软件编程的省电模式，它们是空闲模式和掉电工作模式。这两种方式是控制专用寄存器PCON（电源控制寄存器）中的PD（PCON.1）和IDL（PCON.0）位来实现的。PD是掉电模式，当PD=1时，激活掉电工作模式，单片机进入掉电工作状态，IDL是空闲等待状态，当IDL=1时，激活空闲工作模式，单片机进入睡眠状态，如需同时进入两种工作模

35、式，即PD和IDL同时为1，则先激活掉电工作模式。在空闲工作(gngzu)模式状态，CPU保持睡眠状态而所有片内的外设仍保持激活状态，这种方式由软件产生。此时，片内RAM和所有特殊功能寄存器的内容保持不变。空闲模式可由任何允许的中断请求或者硬件复位终止。终止空闲工作(gngzu)模式的方法有两种其一是任何一条被允许中断的事件被激活，IDL（PCON.0）被硬件清除，即刻终止空闲(kngxin)工作模式。程序会首先响应中断，进入中断服务程序，执行完中断服务程序并紧随RETI（中断返回）指令后，下一条要执行的指令就是使单片机进入空闲模式那条指令后面的一条指令。其二是通过硬件复位也可以将空闲工作模式

36、终止。需要注意的是，当由硬件复位来终止空闲工作模式时，CPU通常是从激活模式那条指令的下一条指令开始继续执行程序的，要完成内部复位操作，硬件复位脉冲要保持两个机器周期（24个时钟周期）有效，在这种情况下，内部禁止CPU访问片内RAM，而允许访问其他端口。为了避免对端口产生意外写入，激活空闲模式的那条指令的后一条指令不应是一条对端口或者外部存储器的写入指令。3.2.6 掉电模式在掉电模式下，振荡器停止工作，进入掉电模式的指令是最后一条被执行的指令，片内RAM和特殊功能寄存器的内容在终止掉电模式前被冻结。推出掉电模式的唯一方法是硬件复位。复位后将重新定义全部特殊功能寄存器但不改变RAM中的内容，在

37、VCC恢复到正常工作电平前，复位应无效，且必须保持一定时间以使振荡器重新启动并且稳定的工作。空闲和掉电模式外部引脚状态如表3.2.6所示：表3.2.6 外部引脚状态表模式空闲模式空闲模式掉电模式掉电模式程序存储器内部外部内部外部ALE1100/PROG1100P0数据浮空数据浮空P1数据数据数据数据P2数据数据数据数据P3浮空浮空数据数据3.2.7程序(chngx)储存器的加密AT89C51可使用对芯片上的三个加密位LB1、LB2、LB32进行编程（P）或者不进行编程（U）。当加密位LB1被编程时，在复位期间，EA断的逻辑电平被采样(ci yn)并锁存，如果单片机上电后一直没有服位，则锁存起的

38、初始值是一个随机数，这个随机数会保存到真正复位为止。3.2.8 AT89C51的极限(jxin)参数表3.2.8极限参数表工作温度-55C to +125C储藏温度-65C to +150C任一引脚对地电压-1.0V to +7.0 V最高工作电压6.0V直流输出电流15.0mA3.3时钟模块电路时钟电路在单片机系统中起着非常重要的作用，是为保证系统正常工作的基础，在一个单片机系统中，时钟是保障系统正常工作的基准震荡定时信号。图3.8是晶振电路，主要有晶振和外围电路组成，晶振频率大小决定单片机的快慢，我们这里采用的是12MHZ，另外有2个33P的电容。其中接地用来削减谐波对电路的稳定性的影响。

39、图3.3 时钟(shzhng)电路3.4复位电路(dinl)模块单片机系统的复位电路我们采用(ciyng)的是上电加按钮的复位电路形式，电阻采用220欧的阻值，采用22的电容。其电路连接方式如图3.9。当单片机的复位引脚RESET出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。图3.9 复位(f wi)电路3.5 LCD1602液晶显示模块(m kui)显示器是最常用的输出设备，其种类繁多，但在单片机系统设计中最常用的是发光二极管显示器（LED）和液晶显示器（LCD）两种。由于这两种显示器结构简单，价格便宜，接口容易实现，因而(yn r)得到广泛的应用。发光二极管LED，组成的显示屏，每

40、个点都是一个或多个发光二极管，通过控制电路控制二极管的亮与灭来控制点的发光，从而使整个大屏幕显示图案。 液晶显示器LCD最常见的就是TFT类型的，它是由光源，液晶光栅，和控制芯片组成，他的光源是常亮的白色强光，当光线通过液晶光栅（液晶屏）的时候，通过电压改变液晶颗粒滤光方向，从而改变每个点的颜色和强度来显示图案液晶(yjng)显示器分很多种类，按显示方式可分为段式，行点阵式和全点阵式。段式与数码管类似，行点阵式一般是英文字符，全点阵式可显示任何信息， 如汉字、图形、图表等。两者之间的区别(qbi)：（1）二极(r j)本身发光， 液晶本身不发光，只是透射光。 （2）二极管体积大，图像质量一般，

41、适合作室外大屏幕，价格较低。液晶成本较高，面积无法做得很大，但图像质量很好，适合做显示器。 （3）二极管耗电大，液晶耗电小。（4）二极管图像刷新率低，液晶的高。二者的档次相差比较大，一般来讲在一些图像简单，对成本控制较严格的场合，用二极管，比如商场、银行等服务部门的电子提示窗，街道、百货公司外面的广告宣传窗；而液晶一般都是作计算机显示器、电视、手持设备等对图像质量要求高的场合。下面介绍LCD1602液晶显示的结构、工作原理及其接口电路。市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。字符型LC

42、D通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线VCC(15脚)和地线GND(16脚)，其控制原理与14脚的LCD完全一样，本设计采用LM016L同时显示16x02即32个字符（16列2行），各引脚功能定义如下表所示：管脚号名称电平功能描述1VSS0V电源地2VDD5.0V电源正极3VEE液晶显示偏压信号4RSH/LH：数据线上为数据信号，L：数据线上为指令信号5RWH/LH：读数据模式，L：写数据信号6EH/L使能信号端714DB0DB7H/L数据线表3.5.1 LM016L引脚说明表HD44780内置了DDRAM、CGROM和CGRAM。DDRAM就是显示数据RAM，

43、用来寄存待显示的字符代码(di m)。共80个字节，其地址和屏幕的对应关系如下表：显示位置123456740DDRAM地址第一行00H01H02H03H04H05H06H27H第二行40H41H42H43H44H45H46H67H表3.5.2 DDRAM地址与屏幕(pngm)对应关系要在LCD1602屏幕的第一行第一列显示一个A字,就要向DDRAM的00H地址写入“A”字的代码就行了。但具体(jt)的写入是要按LCD模块的指令格式来进行的。在1602中我们就用前16个就行了。第二行也一样用前16个地址。对应如下：00H01H02H03H04H05H06H07H08H09H0AH0BH0CH0D

44、H0EH0FH40H41H42H43H44H45H46H47H48H49H4AH4BH4CH4DH4EH4FH表3.5.3 DDRAM地址与显示位置的对应关系文本文件中每一个字符都是用一个字节的代码记录的。一个汉字是用两个字节的代码记录。在PC上我们只要打开文本文件就能在屏幕上看到对应的字符是因为在操作系统里和BIOS里都固化有字符字模。字模就代表了是在点阵屏幕上点亮和熄灭的信息数据。例如“A”01110 10001 10001 10001 11111 10001 10001图3.5 .1 A的字模上图左边的数据就是字模数据，右边就是将左边数据用“”代表0，用“”代表1。在LCD模块上也固化了

45、字模存储器，这就是CGROM和CGRAM。HD44780内置了192个常用字符的字模，存于字符产生器CGROM(Character Generator ROM)中，另外还有8个允许用户自定义的字符产生RAM，称为CGRAM(Character Generator RAM)。下图说明了CGROM和CGRAM与字符的对应关系。表3.5.4 CGROM中字符码与字模(zm)关系对照表从上图可以看出，“A”字的对应上面高位代码为0100，对应左边低位代码为0001，合起来就是01000001，也就是41H。可见(kjin)它的代码与我们PC中的字符代码是基本一致的。因此我们在向DDRAM写C51字符代

46、码程序时甚至可以直接用P1A这样的方法。PC在编译时就把“A”先转为41H代码了。在LCD显示(xinsh)电路中AT89C51的 P0 口作为8 位数据的输出端，P2.5、P2.6、P2.7 作为控制信号的输出端，连接完成的电路如图3.16所示。该显示器的RS，RW，E端与P2相连，引脚的作用分别是：RS=0输入指令(zhlng)，RS=1输入数据，RW=0向LCD写入指令或数据，RW=1从LCD读取信息，E是使能信号。D0D7与P0相连是数据总线。RP1排阻，阻值(z zh)为10K,作为上拉电阻。图3.5.2 LCD1602液晶显示3.6 GPRS（TC35i）模块(m kui)电路3.

47、6.1 GPRS模块简介TC35i新版西门子工业GPRS模块是一个支持中文短信息的工业级GPRS模块,工作在EGSM900和GSM1800双频段,电源范围为直流3.34.8V ,电流消耗休眠状态为3.5mA，空闲状态为25mA，发射状态为300mA(平均)，2.5A峰值；可传输语音和数据信号, 功耗在EGSM900(4类)和GPRS1800(1类)分别为2W和1W ,通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。SIM电压为3V/1.8V，TC35i的数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据,可选波特率为300b/s115kb/s , 自动波特率为1.2kb/s115

48、kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short Message Service,短消息),可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复，中文资料如下：TC35i由供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线(tinxin)接口等6部分组成。作为TC35i的核心基带处理器主要处理GSM终端内的语音和数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有模拟和数字功能。3.6.2 TC35i硬件(yn jin)设计TC35i模块有40个引脚，通过(tnggu)一个ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座)连接器引出。这40个引脚可以划分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接

49、口和控制。TC35i的第15引脚是正电源输入脚通常推荐值4.2V，第610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。1623为数据输入/输出，分别为DSR0、RING0、RxD0、TxD0、CTS0、RTS0、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

50、位数据位和1位停止位，无校验位，波特率在300bps115kbps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RxD0、19脚TxD0为TTL的串口通讯脚，需要和单片机或者PC通讯。TC35i使用外接式SIM卡, 2429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

51、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熄时，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(kngzh)脚，其中30为RTC backup，31为Power down，32 为SYNC。3538为语音接口，35、36接扬声器放音。37、38可以直接(zhji)接驻极体话筒来采集声音（37是

52、话筒正端，39是话筒负端）3.6.3 TC35i开发(kif)技巧模块的供电电压如果低于3.3V会自动关机。同时模块在在发射时，电流峰值可高达2A。同时在此电流峰值时，电源电压（送入模块的电压）下降值不能超过0.4V。所以该模块对电源的要求较高，电源的内阻+FFC联接线的电阻必需小于200m。单片机通过两根I/O口控制TC35的开关机、复位等，通过串口与TC35进行数据通信，通信速率为9600Kbps，采用8位异步通讯方式，1位起始位，8位数据位，1位停止位。TC35模块输入输出的TTL正电平逻辑不是+5V，而是+2.9V，因此必要时加端口保护。3.6.4 TC35i与单片机的硬件接口电路3.

53、6.4 TC35i与单片机硬件(yn jin)接口设计图3.7按键(n jin)电路本设计(shj)有按键(n jin)，当按键按下时计时器开始工作按键与P3.2口相接。其电路图如图3.7。图3.7按键电路3.8元器件清单单片机AT89C51*1GPRS模块*1；液晶显示器LCE1602*1排阻RP*1按键*2 电阻10K*1电阻220*1晶振11.0592M*1电容33pf*2电容47pf*2电容10uf*1可调电阻(dinz)：103*1TC35i模块(m kui)一个40芯专用(zhunyng)排线及接插件一个GSM天线转接线一根 GSM小天线一根 普通SIM卡座一个4 系统软件设计4.

54、1计时器停车场计时器其实就是一个计数器，本课程设计就是利用单片机中的定时/计数器来实现其计时的功能。在51单片机中有两个16位的定时/计数器TO、T1，分别由TH0、TL0和TH1、TL1组成，它们均是8位寄存器，在特殊功能寄存器中占地址8AH-8DH。它们用于存放定时或计数的初始值。此外，内部还有一个8位的方式寄存器TMOD和一个8位的控制寄存器TCON，用于选择和控制定时/计数器的工作，其格式见下面两表：表4.1.1 方式寄存器TMODGATEC/TM1M0GATEC/TM1M0门控开关计数/定时方式选择门控开关计数/定时方式选择表4.1.2 控制寄存器TCONTF1TR1TF0TR0IE

55、1IT1IE0IT0T1请求有无T1工作启/停T0请求有无T0工作启/停INT1请求有无INT1方式下沿INT0请求有无INT0方式下沿停车场计时器利用(lyng)单片机的计数器进行工作，计数器对脉冲电平进行加一计数，直至计满回零。作为(zuwi)可编程器件，单片机中的定时/计数器初始化编程步骤如下：根据(gnj)定时时间要求或计数要求计算计数器初值：将工作方式控制字写入TMOD寄存器；将计数初值写入THX和TLX寄存器；启动定时器/计数器，即将TRX置位。如果工作于中断方式，需置位EA(中断总开关)及ETX（允许定时/计数器中断），并编写中断服务程序。4.2 LEC1602显示模块软件设计1

56、602是一种显示屏，控制接口如下：1基本操作时序：1.1读状态：输入：RS=L,RW=H,E=H 输出：D0D7=状态字1.2写指令：输入：RS=L,RW=L,D0D7=指令码,E=高脉冲 输出：无1.3读数据：输入：RS=H,RW=H,E=H 输出：D0D7=数据1.4写数据：输入：RS=H,RW=L,D0D7=数据,E=高脉冲 输出：无2状态字说明STA7D7STA6D6STA5D5STA4D4STA3D3STA2D2STA1D1STA0D0STA0-6 当前数据地址指针的数值STA7 读写操作使能1:禁止0:允许注：对控制器每次进行读写操作之前，都必须进行读写检测，确保STA7为03RA

57、M地址映射图控制器内部带有80X8位（80字节）的RAM缓冲区，对应关系如右图所示4 指令(zhlng)说明4.1初始化设置(shzh)4.1.1显示模式(msh)设置指令码功能00111 000 设置16X2显示,5X7点阵,8位数据接口4.1.2显示开/关及光标设置指令码功能00001 DCBD=1开显示；D=0关显示C=1显示光标；C=0不显示光标B=1光标闪烁；B=0光标不闪烁00000 1NSN=1当读或写一个字符后地址指针加一，且光标加一N=0当读或写一个字符后地址指针减一，且光标减一S=1当写一个字符，整屏显示左移（N=1）或右移（N=0），以得到光标不移动而屏幕移动的效果。S=

58、0当写一个字符，整屏显示不移动4.2数据控制控制器内部设有一个数据地址指针，用户可通过它们来访问内部的全部80字节RAM。4.2.1数据指针设置指令码功能80H+地址码（0-27H，40H-67H）设置数据地址指针4.2.2读数据：4.2.3写数据(shj)：4.2.4其他(qt)设置指令码功能01H显示清屏：1.数据指针清零2.所有显示清零02H显示回车：1.数据指针清零5 初始化过程(guchng)（复位过程）5.1写指令38H：显示模式设置第一次5.2延时3ms5.3写指令38H：显示模式设置第二次5.4延时3ms5.5写指令38H：显示模式设置第三次5.6延时3ms5.7写指令38H：

59、显示模式设置第四次5.8延时3ms5.9写指令08H：显示关闭5.10写指令01H：显示清屏5.11延时3ms5.12写指令06H：显示光标移动设置5.13写指令0CH：显示开及光标设置4.3 GPRS模块软件接口和设计4.3.1 连接方式：TTL 电平，需要直接TXD-TXD,RXD-RXD,GND-GND.（如果发现TC35 不能工作的请串接一个1K 电阻。）232 连接，需要两个公头，将2-3，3-2，5-5 即可。4.3.2 程序实现：1 初始化。P00 亮2 设置(shzh)发送类型为TEXT,(PDU 的51 需要(xyo)外接存储器太大)。P01 亮3 检测(jin c)网络注册

60、状态。P02 亮4 循环扫描接收短信。P03 亮（该灯常亮时证明进入待发送状态）【期间如不能正常接短信，请把卡插手机上，之后利用其他手机发送短信到该卡，即可。之后将所有中文短信删除，保留1 条以数字为内容的短信。】5 删除该短。P04 亮6 利用手机发送0-7（只能是这8 个数字）控制P2 口的相应管脚。（亲测可以实现。）7 响应之后，开始设置信息中心号，设置成功后。P05 亮8 设置目的手机地址（就是对方的手机号）。P06 亮9 发送短信内容成功。P07 亮10 之后返回第4 步继续进行扫描。P03 亮4.4总体程序流程图本次课程设计程序是用C语言编写的，因为设计的功能较为简单，所以程序中只