智能公交系統(tǒng)電子站牌設(shè)計(jì)

1、摘 要本文針對(duì)目前公交車(chē)管理系統(tǒng)電子站牌子系統(tǒng)實(shí)時(shí)性以及可操作性的要求，介紹了公交車(chē)管理系統(tǒng)電子站牌的硬件和軟件的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)利用了太陽(yáng)能供電、GSM短信模塊通信和LED屏顯示，系統(tǒng)的中央控制單元用STC89C516RD+單片機(jī)作為核心，GSM短信模塊通過(guò)串口RS232與中央控制單元相接，通過(guò)串口接收GSM短信模塊的信息，實(shí)現(xiàn)了來(lái)自交通調(diào)度中心的控制信息與中央控制單元的通信，中央控制單元經(jīng)過(guò)處理分析接受到的信息后，調(diào)用其存儲(chǔ)固化在ROM中的漢字點(diǎn)陣庫(kù)，從而形成顯示點(diǎn)陣碼，可實(shí)現(xiàn)LED點(diǎn)陣屏顯示；LED點(diǎn)陣屏顯示外加的時(shí)鐘芯片可實(shí)現(xiàn)定時(shí)顯示控制或顯示實(shí)時(shí)時(shí)間。 關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能電池板;LED點(diǎn)陣屏

2、;GSM短信模塊The design of electric station board in the bus managerial system AbstractIn order to meet the needs of E-stop on real-time and Interoperability in Intelligent Transportation management System (ITS), This article introduces a design methord of the intelligent transportation system of the E-s

3、top hardware and software.The system bases on a modular design concept,Uses solar power supply,SMS GSM communications module and the LED screen display.Meanwhile it uses STC89C516RD + single-chip microcomputer as a central control unit.GSM SMS module connected with the Central Control Unit through R

4、S232 serial port,and receive SMS information though the Serial ports,achieved the communication between the Traffic Control Center and the E-stop.Then,the central control unit processing and analysising those information received.The E-stop displays the received informations on the screen by these c

5、haracters stored in the ROM. Furthermore the screen can display real time and remain time by a Clock-chip.Key words: Solar panels;LED dot matrix screen;GSM SMS module目 錄1 引言12 方案論證12.1 整體方案選擇12.2電子顯示站牌的選擇22.3 GSM Modem的選擇33 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖44系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)44.1 LED電子顯示屏驅(qū)動(dòng)顯示電路44.2 顯示屏主控制電路64.2.1 控制器的比較及選型64.3 存儲(chǔ)電路94.3.

6、1 存儲(chǔ)電路芯片介紹94.3.2 存儲(chǔ)電路104.4 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路114.5 STC89C516RD+單片機(jī)內(nèi)部看門(mén)狗的使用114.6 TC35i模塊AT指令及中文短信息的收發(fā)134.6.1單片機(jī)與TC35i的硬件接口134.6.2AT指令介紹134.6.3單片機(jī)發(fā)送AT指令的程序設(shè)計(jì)144.7 中文短信息的收發(fā)154.7.1 PDU模式及中文短信息的編碼155太陽(yáng)能供電控制電路175.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖175.2 太陽(yáng)能電池板和蓄電池的選用185.2.1 太陽(yáng)能電池185.2.2 蓄電池205.2.3 太陽(yáng)能電池板和蓄電池的選用215.3 太陽(yáng)能供電控制電路226 系統(tǒng)總體電路圖237 結(jié)論

7、23謝辭23參考文獻(xiàn)24附錄125附錄2261 引言隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市建設(shè)日新月異，城市交通問(wèn)題日益嚴(yán)重，已成為嚴(yán)重影響許多大中城市發(fā)展的重點(diǎn)問(wèn)題之一。許多大中城市政府部門(mén)每年都要投入大量的人力、物力，用以改善和解決城市交通擁擠的問(wèn)題。國(guó)家已將智能交通建設(shè)列入“十五”科技規(guī)劃予以重點(diǎn)支持。許多大中城市都在陸續(xù)申請(qǐng)建立城市智能交通示范基地。由于城市公共交通與小汽車(chē)相比，具有客運(yùn)量大、相對(duì)投資少、占有資源少、效率高、污染相對(duì)較少、人均占用道路少等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)有關(guān)專(zhuān)家測(cè)算：“城市中公共交通的載客量為小汽車(chē)的30倍，承載著城市80以上的客運(yùn)量”?！耙猿Ｒ?guī)公交運(yùn)輸占用道路面積為1計(jì)算，則運(yùn)輸同

8、樣多的乘客，自行車(chē)占用的道路面積為5，小汽車(chē)為15”；“按單位載客量計(jì)，它的公里耗油量、尾汽排放量等指標(biāo)與小汽車(chē)相比。均優(yōu)于小汽車(chē)10倍左右”。因此，近年來(lái)，各地政府領(lǐng)導(dǎo)及交通管理部門(mén)都逐漸形成這樣一些共識(shí)：“發(fā)展公共交通是改善城市交通的戰(zhàn)略選擇”“解決城市交通問(wèn)題必須體現(xiàn)優(yōu)先發(fā)展城市公交的原則”。顯然，大力發(fā)展公共交通，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化城市公文管理，努力提高公共交通運(yùn)營(yíng)管理效率和社會(huì)服務(wù)水平，現(xiàn)已成為擺在各城市主管領(lǐng)導(dǎo)及交通管理部門(mén)面前的重要課題，它是適合中國(guó)國(guó)情的現(xiàn)代化大中城市發(fā)展的必然要求。本文詳細(xì)地?cái)⑹隽嘶谖鏖T(mén)子公司的TC35i型GSM手機(jī)模塊的無(wú)線LED顯示的公交電子站牌的設(shè)計(jì)過(guò)

9、程。文中探討了利用GSM短消息作為數(shù)據(jù)傳輸媒介實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制LED顯示的電子公交站牌的可行性，給出了采用TC35i模塊和STC89C516RD+單片機(jī)構(gòu)成的遠(yuǎn)程控制LED顯示電子公交站牌的設(shè)計(jì)方案，并詳細(xì)介紹了遠(yuǎn)程控制LED顯示屏的硬件組成和軟件的工作流程。文章重點(diǎn)闡述了STC89C516RD+單片機(jī)和TC35i模塊的接口、TC35i的特點(diǎn)和主要功能、AT指令的應(yīng)用、短信PDU編解碼在單片機(jī)上的實(shí)現(xiàn)，LED顯示屏的構(gòu)成等。該系統(tǒng)單片機(jī)STC89C516RD+通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)串口經(jīng)電平變換與TC35i模塊相連，完成對(duì)TC35i模塊的初始化和短消息的數(shù)據(jù)收發(fā)功能，同時(shí)使用并口與LED顯示公交電子站牌相連，完

10、成單片機(jī)與LED顯示電子公交站牌的信息傳遞。實(shí)踐證明，這種設(shè)計(jì)思想充分的使用了單片機(jī)的內(nèi)部資源，有利于系統(tǒng)硬件的簡(jiǎn)單化，大大方便了系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)，并很大成度的提高了系統(tǒng)的可靠性。2 方案論證2.1 整體方案選擇方案一：基于ARM的嵌入式系統(tǒng)。這種方案中我們可以使用現(xiàn)有的操作系統(tǒng)（linux），在系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。由于ARM處理器的功能強(qiáng)大，資源豐富，因此使用這種方案可以使系統(tǒng)功能近乎完美，并且由于使用了操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)會(huì)變得簡(jiǎn)單可靠。但是這種方案成本較高，同時(shí)使用的嵌入式操作系統(tǒng)也會(huì)占用一部分額外的硬件資源，這樣會(huì)大大的提高開(kāi)支。目前情況下我們不考慮這種方案。方案二：?jiǎn)纹?/p>

11、機(jī)與GSM模塊構(gòu)成的系統(tǒng)。目前單片機(jī)已非常普遍，基于51內(nèi)核的單片機(jī)芯片也有眾多供應(yīng)廠商。例如，臺(tái)灣宏晶科技的STC系列，Cyganl公司的C8051系列。這些 單片機(jī)都有豐富的片上資源，一般都不需要外擴(kuò)其他器件就可以構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)。方案三：由CPLD器件組成的控制電路，具有很高的可靠性和設(shè)計(jì)靈活性，所實(shí)現(xiàn)的顯示效果樣式較多，但采用可編程邏輯器件CPLD的設(shè)計(jì)成本相對(duì)較高。由于采用由單片機(jī)組成的控制電路已能完成設(shè)計(jì)的要求，且其性價(jià)比要優(yōu)于采用由其他組成的控制電路。因此，本文的中央控制單元采用第二種方案。2.2電子顯示站牌的選擇根據(jù)論文的設(shè)計(jì)要求，本文提出了以下幾種方案，對(duì)比論證，選取較合適

12、的方案。（1）CRT監(jiān)視器太陽(yáng)能供電方案：在站牌出安裝一小型彩色監(jiān)視屏，將站點(diǎn)信息顯示在CRT監(jiān)視器上，供行人查閱。該系統(tǒng)采太陽(yáng)能進(jìn)行供電，站點(diǎn)信息放在存儲(chǔ)器內(nèi)，通過(guò)無(wú)線廣播的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。這種方案的優(yōu)點(diǎn)：是成本比較低，可以采用淘汰下來(lái)的電視機(jī)作為監(jiān)視器；缺點(diǎn)是：耗電量巨大，需要巨大的太陽(yáng)能電池板來(lái)供電，另外CRT顯示器在陽(yáng)光下的顯示效果不理想。（2）LED點(diǎn)陣顯示屏太陽(yáng)能供電方案：整個(gè)站牌由LED顯示屏構(gòu)成，站點(diǎn)信息在點(diǎn)陣屏幕上顯示，并且可以以靜態(tài)的方式固定顯示站點(diǎn)或者以動(dòng)態(tài)的方式輪流顯示所有的站點(diǎn)，系統(tǒng)由太陽(yáng)能供電，在雨天的時(shí)候還可以通過(guò)備用的蓄電池供電，正常的時(shí)候，太陽(yáng)能電池板向蓄電

13、池進(jìn)行充電1。系統(tǒng)利用GSM短信模塊的GSM網(wǎng)絡(luò)將系統(tǒng)進(jìn)行更新、升級(jí)。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是：成本相對(duì)比較低廉，能及時(shí)動(dòng)態(tài)的顯示站點(diǎn)信息，顯示的信息容量也比較大，便于遠(yuǎn)程控制和升級(jí)。缺點(diǎn)是：受目前LED顯示技術(shù)的限制，對(duì)于圖像和視頻顯示的效果不是很理想。（3）液晶顯示器（或者等離子）太陽(yáng)能供電方案：由液晶（等離子）顯示器構(gòu)成站牌，不但能顯示站點(diǎn)信息，還可以顯示圖象或者視頻信息，系統(tǒng)使用太陽(yáng)能進(jìn)行供電，站點(diǎn)信息經(jīng)過(guò)專(zhuān)用電纜或者互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳送。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是能在有限的站牌上顯示更多的信息，尤其是圖像和視頻信息，缺點(diǎn)是成本太高，數(shù)據(jù)傳輸量巨大，不適合推廣使用。通過(guò)比較上述三種方案，可以發(fā)現(xiàn)LED點(diǎn)陣顯示方

14、案有很大的可行性，而且其系統(tǒng)的升級(jí)也比較方便，便于推廣使用，適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展需求。2.3 GSM Modem的選擇本設(shè)計(jì)中GSM Modem是該系統(tǒng)中的核心部分，正確選擇合適GSM Modem將關(guān)系到整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的成敗。目前GSM Modem有眾多供應(yīng)商提供，我們將對(duì)幾種常用的GSM模塊進(jìn)行評(píng)估，以便選擇合適的方案。（1）MZ28模塊MZ28模塊是中興通訊推出的GSM無(wú)線雙頻調(diào)制解調(diào)器，主要為語(yǔ)音傳輸、短信發(fā)送和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供無(wú)線接口。MZ28集成了完整的射頻電路和GSM的基帶處理器，特別適合于迅速開(kāi)發(fā)基于GSM無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線應(yīng)用產(chǎn)品。帶有人機(jī)接口（MMI）界面的應(yīng)用產(chǎn)品內(nèi)部與MZ28的通訊

15、可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的串行接口（RS232）進(jìn)行。MZ28使用簡(jiǎn)單的20-PIN ZIP插座與用戶自己的應(yīng)用系統(tǒng)相連，此ZIP連接方式提供開(kāi)發(fā)所需的數(shù)據(jù)通信、音頻和電源等接口信號(hào)。MZ28可以作為無(wú)線引擎，嵌入到用戶自己的產(chǎn)品當(dāng)中，用戶可以用單片機(jī)或其他CPU的UART口，使用相應(yīng)的AT命令，對(duì)模塊進(jìn)行控制，達(dá)到使其產(chǎn)品可以輕松進(jìn)入GSM網(wǎng)絡(luò)的目的2。（2）TC35i模塊TC35i是Siemens公司推出的新-代無(wú)線通信GSM模塊。自帶RS232通訊接口，可以方便地與PC機(jī)、單片機(jī)連機(jī)通訊?？梢钥焖佟踩?、可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音傳輸、短消息服務(wù)(Short Message Service)和傳

16、真。TC35i模塊的工作電壓為3.35.5V，可以工作在900MHz和1800MHz兩個(gè)頻段，所在頻段功耗分別為2w(900M)和1w(1800M)。模塊有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息、第三組的二類(lèi)傳真、以及2.4k，4.8k，9.6k的非透明模式。此外，該模塊還具有電話簿功能、多方通話，漫游檢測(cè)功能，常用工作模式有省電模式、IDLE、TALK等模式。通過(guò)獨(dú)特的40引腳的ZIF連接器,實(shí)現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音信號(hào)、及控制信號(hào)的雙向傳輸。通過(guò)ZIF連接器及50天線連接器，可分別連接SIM卡支架和天線。TC35i模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊(ASIC)

17、、閃存、ZIF連接器、天線接口六部分組成。作為T(mén)C35i的核心，基帶處理器主要處理GSM終端內(nèi)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)信號(hào)，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有的模擬和數(shù)字功能。在不需要額外硬件電路的前提下，可支持FR、HR和EFR語(yǔ)音信道編碼。其它功能介紹可參見(jiàn)相關(guān)資料。通過(guò)對(duì)比以及資料的查找，我們發(fā)現(xiàn)TC35i有眾多的用戶，資料介紹比較全面詳細(xì)。網(wǎng)絡(luò)上也有很多電子愛(ài)好者、工程師對(duì)TC35i比較感興趣，討論的話題比較多，更有很多調(diào)試筆記等可以參考。因此我們考慮選用該模塊，這樣風(fēng)險(xiǎn)較小，成功率較高，遇到問(wèn)題方便解決。3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)設(shè)計(jì)要求及方案論證，系統(tǒng)整體電路方框圖如圖1所示。太陽(yáng)能電源電路電源電路GSM

18、模塊接口電路LED點(diǎn)陣顯示屏看門(mén)狗電路信息存儲(chǔ)單元電路實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路單片機(jī)系統(tǒng)控制器圖1 系統(tǒng)整體硬件電路方框圖在圖1所示的方框圖中，單片機(jī)系統(tǒng)包括單片機(jī)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)鐘電路芯片、看門(mén)狗電路、信息存儲(chǔ)電路、GSM模塊接口電路和LED點(diǎn)陣顯示屏構(gòu)成。其中單片機(jī)系統(tǒng)控制器采用芯片STC89C516RD+、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路采用芯片DS1302、看門(mén)狗電路采用STC89C516RD+內(nèi)部的看門(mén)狗設(shè)置、信息存儲(chǔ)單元電路采用芯片CY62256。GSM模塊采用TC35i，TC35i帶有標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口通過(guò)MAX232進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后與單片機(jī)進(jìn)行接口。在本設(shè)計(jì)中我們的重點(diǎn)是進(jìn)行短信息的接收與PDU解碼，因此LED顯示屏

19、我們不在自行設(shè)計(jì)，而是采用市面上出售的成品LED屏幕。這樣我們需要制作LED顯示屏的控制部分和編寫(xiě)與LED顯示屏通信的并口驅(qū)動(dòng)程序。由于TC35i它本身就是基于URAT的串口模塊，所以通過(guò)串行通信接口直接與單片機(jī)相連，但由于電平不匹配，所以單片機(jī)串口要加MAX232后才可以與TC35i通信。4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1 LED電子顯示屏驅(qū)動(dòng)顯示電路 顯示屏分成屏體和控制器兩部分，屏體的主要部分是顯示陣列以及有行列驅(qū)動(dòng)電路。根據(jù)安裝環(huán)境的空間以及考慮成本造價(jià)，決定使用多大尺寸的顯示屏，從而決定了顯示模塊的數(shù)量，這里以8×8點(diǎn)陣為例，模塊單位為256點(diǎn)陣，即需要16塊點(diǎn)陣模塊，如圖2示。漢字一般

20、是256點(diǎn)陣，那么該屏可以一次顯示4個(gè)漢字。圖2顯示驅(qū)動(dòng)電路VCC74HC15474HC59574HC595ABCDDATACLKSTR采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，分成兩步，對(duì)于每行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)列驅(qū)動(dòng)器，由單片機(jī)給出行選通信號(hào)，從第一行開(kāi)始依次對(duì)各行進(jìn)行掃描，對(duì)于列，根據(jù)各列所存數(shù)據(jù)，確定相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器是否將該列與行接通，如果接通，那么該行該列的LED將亮，以同樣方法進(jìn)行顯示全部各行都掃描一遍之后(一個(gè)掃描周期)，再?gòu)牡谝恍虚_(kāi)始，進(jìn)行下一個(gè)周期的掃描。只要一個(gè)掃描周期的時(shí)間比人眼1/25秒的滯留時(shí)間短，就不會(huì)感覺(jué)出閃爍現(xiàn)象。顯示數(shù)據(jù)從驅(qū)動(dòng)芯片到顯示模塊是以并行方式傳輸?shù)?，?/p>

21、顯示數(shù)據(jù)從單片機(jī)到驅(qū)動(dòng)芯片是以串行方式傳輸?shù)?，由于串行傳輸?shù)目刂齐娐泛?jiǎn)單，設(shè)計(jì)容易，缺點(diǎn)是串行數(shù)據(jù)傳輸需要很長(zhǎng)的時(shí)間，不過(guò)這可以由軟件來(lái)彌補(bǔ)，也可考慮單片機(jī)的控制速度。顯示驅(qū)動(dòng)電路由74HC595組成。74HC595輸入端是8位串行移位寄存器，輸出端是8位并行緩存器具有鎖存功能。由于CLK、LOAD端相連，而數(shù)據(jù)線分開(kāi)，這樣在同一脈沖下，行列的數(shù)據(jù)可以同時(shí)進(jìn)行傳入，行列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后，啟動(dòng)LOAD信號(hào)使所有數(shù)據(jù)同時(shí)輸出并鎖存，這樣的設(shè)計(jì)較之傳統(tǒng)方法提高了4倍的速度，占用I/O口少，由于CLK， LOAD引線較長(zhǎng)，為避免線間干擾，在驅(qū)動(dòng)6片74LS595之后再加驅(qū)動(dòng)芯片74LS5244以驅(qū)動(dòng)下一級(jí)

22、驅(qū)動(dòng)電路。LED顯示屏驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，與所用控制系統(tǒng)相配合，通常分為動(dòng)態(tài)掃描型驅(qū)動(dòng)及靜態(tài)鎖存型驅(qū)動(dòng)二大類(lèi)3。以下就動(dòng)態(tài)掃描型驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)為例為進(jìn)行分析：動(dòng)態(tài)掃描型驅(qū)動(dòng)方式是指顯示屏上的4行、8行、16行等n行發(fā)光二極管共用一組列驅(qū)動(dòng)寄存器，通過(guò)行驅(qū)動(dòng)管的分時(shí)工作，使得每行LED的點(diǎn)亮?xí)r間占總時(shí)間的1/n，只要每行的刷新速率大于50Hz，利用人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)，人們就可以看到一幅完整的文字或畫(huà)面。常規(guī)型驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)一般是用串入并出的通用集成電路芯片如74HC595或MC14094等作為列數(shù)據(jù)鎖存，以8050等小功率NPN三極管為行驅(qū)動(dòng)，而以達(dá)林頓三極管如TIP127等作為行掃描管。如動(dòng)態(tài)掃描

23、型驅(qū)動(dòng)方式是指顯示屏上的4行、8行、16行等n行發(fā)光二極管共用一組列驅(qū)動(dòng)寄存器，通過(guò)行驅(qū)動(dòng)管的分時(shí)工作，使得每行LED的點(diǎn)亮?xí)r間占總時(shí)間的1/n，只要每行的刷新速率大于50Hz，利用人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)，人們就可以看到一幅完整的文字或畫(huà)面常規(guī)型驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)一般是用串入并出的通用集成電路芯片如74HC595或MC14094等作為列數(shù)據(jù)鎖存，以8050等小功率NPN三極管為列驅(qū)動(dòng)，而以達(dá)林頓三極管如TIP127等作為行掃描管。如以單色點(diǎn)陣、16行×64列為一個(gè)基本單元，則需用8片74HC595、16個(gè)行掃描管，其工作原理為：將八片74HC595級(jí)連，共用一個(gè)串行時(shí)鐘CLK及數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)S

24、TR。當(dāng)?shù)谝恍行枰@示的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)8×8=64個(gè)CLK時(shí)鐘后將全部移入74HC595中，此時(shí)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)STR，使數(shù)據(jù)鎖存在74HC595的后級(jí)鎖存器中，同時(shí)由行掃描控制電路產(chǎn)生信號(hào)使第一行掃描管導(dǎo)通，相當(dāng)于第一行LED的正端都接高平，顯然第一行LED管子的亮、滅取決于74HC595中所鎖存的信號(hào)；在第一行LED管子點(diǎn)亮的同時(shí)，在74HC595中移入第二行需要顯示的數(shù)據(jù)，隨后將其鎖存，并同時(shí)由行掃描控制電路將第一行掃描管關(guān)閉而接通第二行，使第二行LED管子點(diǎn)亮以此類(lèi)推，當(dāng)?shù)谑袙呙柽^(guò)后再回到第一行，只要掃描速度足夠高，就可形成一幅完整的文字或圖像，其工作時(shí)序見(jiàn)圖3。DATAC

25、LKSTR圖3 串行移位工作時(shí)序圖4.2 顯示屏主控制電路在控制領(lǐng)域51系列、PIC系列以及AVR系列單片機(jī)是常用的微型控制器，每個(gè)系列都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，在某些方面都有自己的長(zhǎng)處。在具體的設(shè)計(jì)當(dāng)中要綜合考慮，如單片機(jī)的資源是否滿足系統(tǒng)要求，系統(tǒng)是否有嚴(yán)格的速度要求，系統(tǒng)對(duì)控制器的抗干擾能力，硬件的加密性，外圍電路是否簡(jiǎn)單，是否有比較齊全的成熟的開(kāi)發(fā)、調(diào)試工具，如果要生產(chǎn)的話，則還要考慮價(jià)格和供貨渠道等因素。4.2.1 控制器的比較及選型PIC系列單片機(jī)：PIC單片機(jī)采用精簡(jiǎn)指令使其執(zhí)行效率大為提高。PIC系列8位CMOS單片機(jī)具有獨(dú)特的RISC結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)總線和指令總線分離的哈佛總線（Harva

26、rd）結(jié)構(gòu)，使指令具有單字長(zhǎng)的特性，且允許指令碼的位數(shù)可多于8位的數(shù)據(jù)位數(shù)，這與傳統(tǒng)的采用CISC結(jié)構(gòu)的8位單片機(jī)相比，可以達(dá)到2:1的代碼壓縮，速度提高4倍。PIC有優(yōu)越開(kāi)發(fā)環(huán)境。PIC在推出一款新型號(hào)的同時(shí)推出相應(yīng)的仿真芯片，所有的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)由專(zhuān)用的仿真芯片支持，實(shí)時(shí)性非常好。其引腳具有防瞬態(tài)能力，通過(guò)限流電阻可以接至220V交流電源，可直接與繼電器控制電路相連，無(wú)須光電耦合器隔離，給應(yīng)用帶來(lái)極大方便。PIC以保密熔絲來(lái)保護(hù)代碼，用戶在燒入代碼后熔斷熔絲，別人再也無(wú)法讀出，除非恢復(fù)熔絲。目前，PIC采用熔絲深埋工藝，恢復(fù)熔絲的可能性極小。自帶看門(mén)狗定時(shí)器，可以用來(lái)提高程序運(yùn)行的可靠性5。AV

27、R系列單片機(jī)：是一種新型的單片機(jī)。運(yùn)行速度快，一個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行一條指令。硬件應(yīng)用哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，具有預(yù)取指令功能，即在執(zhí)行一條指令時(shí)，預(yù)先把下一條指令取進(jìn)來(lái)，使得指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行。AVR單片機(jī)是多累加器型，數(shù)據(jù)處理速度快。超功能精簡(jiǎn)指令，具有32個(gè)通用工作寄存器，相當(dāng)于有32條立交橋，可以快速通行。相當(dāng)多的單片機(jī)只有一個(gè)累加器，就像一條獨(dú)木橋，所有事都要通過(guò)累加器，速度慢。AVR單片機(jī)系列中有128B4KB的SRAM靜態(tài)隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可靈活使用指令運(yùn)算、存放數(shù)據(jù)，中斷響應(yīng)速度快。AVR像8051一樣，有多個(gè)固定中斷向量入口地址，可快速響應(yīng)中斷。高級(jí)C語(yǔ)言編程效率高。從

28、高級(jí)語(yǔ)言C代碼完成同一任務(wù)實(shí)例來(lái)比較，8 MHz AVR單片機(jī)的速度相當(dāng)于24 MHz的80C51單片機(jī)，AVR比80C51快28倍。AVR是低功耗單片機(jī)，具有休眠省電功能(Power Down)及閑置(Idle)低功耗功能。一般耗電在12.5 mA；對(duì)于典型功耗情況，WDT關(guān)閉時(shí)為100 nA，更適用于電池供電的應(yīng)用設(shè)備。有的器件最低1.8 V即可工作?？啥啻螣龑?xiě)的Flash，且具有多重密碼保護(hù)鎖死(Lock)功能。I/O口功能強(qiáng)、驅(qū)動(dòng)能力大，具有輸入/輸出、三態(tài)高阻輸入，也可設(shè)定內(nèi)部拉高電阻作輸入端的功能，以便于應(yīng)用到各種所需的場(chǎng)合(多功能I/O口)。51系列單片機(jī)：51系列是指是兼容In

29、tel公司51指令集的單片機(jī)系列的統(tǒng)名稱(chēng)。這種單片機(jī)所包括的硬件資源有：（1）一個(gè)8位的微處理器；（2）片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM，用以存放可以讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以欲顯示的數(shù)據(jù)等；（3）片內(nèi)程序存儲(chǔ)器ROM/EPROM，用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；（4）四個(gè)8位并行I/O接口P0P3，每個(gè)口可以用作輸入，也可以用作輸出；（5）兩個(gè)（或三個(gè)）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，用以對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置成定時(shí)方式，并可以根據(jù)計(jì)數(shù)或定時(shí)的結(jié)果實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制；（6）五（或六個(gè)）個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)；（7）一個(gè)全雙工UART接口（通用異步接收發(fā)送器）

30、的串行I/O，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單片機(jī)與微機(jī)之間的串行通信；（8）片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容須要外接?？梢钥闯鯩CS-51系列單片機(jī)也是一款功能強(qiáng)大的單片機(jī)。STC89C51RC/RD+系列單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超強(qiáng)抗干擾/ 高速/ 低功耗的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機(jī)，12 時(shí)鐘 / 機(jī)器周期和6時(shí)鐘/機(jī)器周期可任意選擇，最新的D版本內(nèi)部集成MAX810專(zhuān)用復(fù)位電路。特點(diǎn)如下：（1）.增強(qiáng)6時(shí)鐘/機(jī)器周期，12時(shí)鐘/機(jī)器周期8051CPU；（2）工作電壓：5.5V3.4V（5V單片機(jī)）/3.8V2.0V（3V單片機(jī)）；（3）工作頻率范圍：040M

31、Hz，相當(dāng)于普通8051的080MHz實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz；（4）用戶應(yīng)用程序空間4K/8K/13K/16K/20K/32K/64K字節(jié)；（5）片上集成1280字節(jié)/512字節(jié)RAM；（6）通用I /O口（32/36個(gè)）復(fù)位后為：P0/P1/P2/P3是準(zhǔn)雙向口/弱上拉（普通8 051傳統(tǒng)I /O口），P0口是開(kāi)漏輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I /O 口用時(shí)，需加上拉電阻；（7）ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專(zhuān)用編程器/仿真，可通過(guò)串口（P3.0/P3.1）直接下載用戶程序，8K程序3秒即可完成一片；（8）EEPROM功能；（9）看門(mén)狗；（10）內(nèi)部

32、集成 MAX810 專(zhuān)用復(fù)位電路（D 版本才有），外部晶體 20M 以下時(shí)，可省外部復(fù)位電路；（11）共3 個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，其中定時(shí)器0還可以當(dāng)成2個(gè)8位定時(shí)器使用；（12）外部中斷4路,下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒；（13）通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART；（14）工作溫度范圍：075/40+85；（15）封裝：PDIP-40，PLCC-44，PQFP-44。從以上幾種型號(hào)單片機(jī)的比較中可以看出，PIC單片機(jī)、AVR單片機(jī)雖然在很多方面都有其特點(diǎn)，如在運(yùn)行速度上，內(nèi)部資源的配置等。但因其價(jià)格高，開(kāi)發(fā)

33、工具不及使用51系列單片機(jī)齊全，再考慮本系統(tǒng)對(duì)CPU的要求并不是很高，綜合考慮還是選用已經(jīng)普及的51內(nèi)核的單片機(jī)。4.3 存儲(chǔ)電路4.3.1 存儲(chǔ)電路芯片介紹CY62256是一種32K的高集成度的RAM，采用單一+5V電源供電，雙列直插式28引腳SOIC封裝，它存儲(chǔ)容量大、集成度高、成本低，具有靈活的讀寫(xiě)性和較好的數(shù)據(jù)非易失性等特點(diǎn)，其芯片的引腳排列如圖4所示。圖4CY62256芯片引腳排列功能引腳：A0A15 16位的地址輸入端口； I/O0I/O7 8位輸入和輸出端口； CE 地址鎖存使能端，用來(lái)控制鎖存器； WE、OE 讀寫(xiě)選通信號(hào)端，（低電平有效） VCC、GND 電源引腳74HC37

34、3三態(tài)輸出的八路D透明鎖存器，雙列直插式SOJ-20封裝，用于暫存數(shù)據(jù)信息的作用，其芯片引腳排列如圖5所示。功能引腳：LE 鎖存器使能輸入端； OE 三態(tài)允許控制端（低電平有效）； D0D7 數(shù)據(jù)輸入端； O0O7 輸出端； VCC、GND 電源引腳。圖5 74HC373芯片引腳排列4.3.2 存儲(chǔ)電路在控制系統(tǒng)中，采用SoC型STC系列宏晶單片機(jī)STC89C516RD+同時(shí)擴(kuò)展RAM用于存放與顯示屏對(duì)應(yīng)的要顯示的128B數(shù)據(jù)以及從GSM模塊讀取的信息。為了增大存放數(shù)據(jù)的容量，本設(shè)計(jì)采用了CY62256（32KB）進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。它有15條地址總線，其中低8位地址由P0口經(jīng)74HC373鎖存器

35、后提供，而且也作為8位數(shù)據(jù)I/O，高8位地址由P2口提供。存儲(chǔ)電路原理圖如圖6所示。圖6 存儲(chǔ)電路原理圖從電路圖中可以看出單片機(jī)與輸出鎖存器和存儲(chǔ)器之間的接口很簡(jiǎn)單，采用了總線的傳輸方式，這種輸出鎖存器可以應(yīng)用于任何需要額外數(shù)字輸出的環(huán)境中。CY62256的地址輸出被用來(lái)驅(qū)動(dòng)74HC373鎖存器使能輸入端LE（Latch Enable）。只要處理器訪問(wèn)那些分配給這種設(shè)備的存儲(chǔ)區(qū)域，那么地址解碼器將會(huì)觸發(fā)鎖存器以獲取數(shù)據(jù)總線上的信息。因此，處理器會(huì)把一個(gè)字節(jié)的信息寫(xiě)入到鎖存器地址區(qū)域中的任意地址上，接著這一字節(jié)的信息便會(huì)被輸出到LED組。采用動(dòng)態(tài)掃描方式，用74HC373三態(tài)輸出的八D透明鎖存器

36、進(jìn)行16行的逐行掃描，利用人眼的視覺(jué)暫留效果，在顯示屏上可以減少發(fā)熱量，而且可以節(jié)省I/O資源。4.4 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路在本系統(tǒng)中需要顯示當(dāng)前的日期、時(shí)間提示，因此我們使用一個(gè)時(shí)鐘芯片，用來(lái)提供年、月、日、星期、小時(shí)、分鐘等信息內(nèi)容。我們選用DALLAS(達(dá)拉斯)公司生產(chǎn)的時(shí)鐘芯片DS1302，外形圖如圖7所示。圖7 DS1302外形及管腳分布DS1302 是DALLAS公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片，內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài) RAM，通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路提供秒、分、時(shí)、日、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整時(shí)鐘操作可通過(guò)AM/PM指示決定采

37、用24或12小時(shí)格式。DS1302 與單片機(jī)之間能簡(jiǎn)單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，僅需用到三個(gè)口線：（1）RES（復(fù)位），（2）I/O（數(shù)據(jù)線），（3）SCLK（串行時(shí)鐘）。時(shí)鐘/RAM 的讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)以一個(gè)字節(jié)或多達(dá) 31 個(gè)字節(jié)的字符組方式通信。DS1302工作時(shí)功耗很低 保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于1mW。雙電源管腳用于主電源和備份電源供應(yīng)，如圖8所示。圖8 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路從圖中可以看出X1、X2連接32.768MHZ的晶體振蕩器，用來(lái)產(chǎn)生DS1302的片外振蕩脈沖，BT1腳連接一塊紐扣的電池作為備用電源，SCLK、I/O、RST腳接單片機(jī)，運(yùn)用單總線方式控制。4.5 STC89C516R

38、D+單片機(jī)內(nèi)部看門(mén)狗的使用STC89C516RD+單片機(jī)通過(guò)向特殊功能寄存器WDT_CONTR寫(xiě)入指定的數(shù)據(jù)，來(lái)啟動(dòng)或復(fù)位內(nèi)部看門(mén)狗。WDT_CONTR寄存器的各位及其功能如表1所示6。表1 WDT_CONTR寄存器MnemonicADDName76543210Reset ValueWDT_CONTRE1hWDT control register-EN_WDTCLR_WDTIDLE_WDTPS2PS1PS0XX00,000表中各位描述：（1）EN_WDT 看門(mén)狗允許位，當(dāng)設(shè)置為“1”時(shí)，看門(mén)狗啟動(dòng)。（2）CLR_WDT看門(mén)狗清“0”位，當(dāng)設(shè)置為“1”時(shí)，看門(mén)狗重新計(jì)數(shù)，硬件將自動(dòng)清“0”此位。

39、（3）IDLE_WDT 看門(mén)狗“IDEL”模式，當(dāng)設(shè)置為“1”時(shí)，看門(mén)狗定時(shí)器在“空閑模式”計(jì)數(shù)。當(dāng)該位清“0”時(shí)，看門(mén)狗計(jì)數(shù)器在“空閑模式”不計(jì)數(shù)。（4）PS2、PS1、PS0 看門(mén)狗定時(shí)器預(yù)分頻設(shè)置控制位?？撮T(mén)狗預(yù)分頻值如表2所示?？撮T(mén)狗溢出時(shí)間計(jì)算?？撮T(mén)狗溢出時(shí)間=（N×Pre_scale×32768）/Oscillator frequency，例如，當(dāng)系統(tǒng)晶振頻率為12MHz，12時(shí)鐘模式，則看門(mén)狗溢出時(shí)間= （12×Pre_scale×32768）/12000000。了解了看門(mén)狗定時(shí)器特殊功能寄存器各位的功能，我們就可以使用匯編語(yǔ)言或者C語(yǔ)言來(lái)

40、操作該寄存器。下面是使用C語(yǔ)言操作單片機(jī)內(nèi)部看門(mén)狗的子程序。表2 看門(mén)狗定時(shí)器預(yù)分頻值PS2PS1PS0預(yù)分頻（Pre_scale）看門(mén)狗定時(shí)器溢出時(shí)間（ms）（12MHz晶振，12時(shí)鐘模式）000265.50014131.00108262.101116524.2100321048.5101642097.11101284194.31112568388.6void Reset_Wdt(void)WDT_CONTR = 0x3f; /復(fù)位看門(mén)狗void Init_Wdt(void)WDT_CONTR = 0x3f; /看門(mén)狗初始化，使用12MHz晶振，設(shè)置為256分頻，溢出時(shí)間大約5.46 s有了

41、這兩個(gè)子程序，在使用STC89C516RD+的內(nèi)部看門(mén)狗的時(shí)候，在程序的開(kāi)始處調(diào)用Init_Wdt函數(shù)，然后在主程序的適當(dāng)位置調(diào)用Reset_Wdt函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)以及復(fù)位看門(mén)狗。一旦程序跑飛或者死機(jī)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（例如本程序中的5.46s）沒(méi)有調(diào)用Reset_Wdt函數(shù)，看門(mén)狗計(jì)數(shù)器就會(huì)溢出，同時(shí)發(fā)復(fù)位信號(hào)給單片機(jī)，重新啟動(dòng)系統(tǒng)。4.6 TC35i模塊AT指令及中文短信息的收發(fā)4.6.1單片機(jī)與TC35i的硬件接口單片機(jī)與TC35i是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)串口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的。因此只需要使用一根串口通信電纜（DB9）連接單片機(jī)的串口與TC35i的串口即可。單片機(jī)與TC35i的通信電纜連接方式如圖9所示。

42、單片機(jī)與TC35i的波特率都設(shè)置為9600bit/s、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、無(wú)校驗(yàn)位。圖9 單片機(jī)與TC35i的連接方式4.6.2AT指令介紹單片機(jī)與TC35i通訊實(shí)現(xiàn)任何功能都是通過(guò)向TC35i發(fā)送AT指令來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在TC35i的用戶手冊(cè)中用來(lái)操作TC35i的AT指令非常繁多，但常用的指令并不是很多。表3列出了常用的AT指令。表3 常用AT指令A(yù)T指令功能描述AT<CR>聯(lián)機(jī)命令A(yù)T+CSQ<CR>查詢信號(hào)質(zhì)量AT+CREG?<CR>查詢注冊(cè)狀況AT+IPR<CR>設(shè)置串行通信的波特率AT&V<CR>顯示GSM模塊當(dāng)前的一

43、些設(shè)置AT+CMGF<CR>設(shè)置短信編碼格式 1-Text格式，0-PDU格式AT+CNMI<CR>選擇短消息到來(lái)時(shí)系統(tǒng)的提示方式AT+CMGR<CR>讀取一條短消息AT+CMGL<CR>將SIM卡中存貯的短消息列表AT+CMGS<CR>發(fā)送短消息AT+CMGD刪除一條短消息4.6.3單片機(jī)發(fā)送AT指令的程序設(shè)計(jì)單片機(jī)與GSM模塊（TC35i）的軟件接口其實(shí)就是單片機(jī)通過(guò)發(fā)送相關(guān)的AT指令對(duì)GSM模塊進(jìn)行操作的技術(shù)。如設(shè)置短信息的編碼方式、讀取手機(jī)的短信息內(nèi)容、刪除短信息內(nèi)容、列出手機(jī)中還未讀的短消息等。執(zhí)行1條指令，并非某些資料介紹

44、的那么簡(jiǎn)單，事實(shí)上，指令的執(zhí)行過(guò)程需要單片機(jī)與手機(jī)交互應(yīng)答完成，每一次發(fā)送或接收的字節(jié)數(shù)都有嚴(yán)格的規(guī)定，二者必須依據(jù)這些規(guī)定實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，否則，就會(huì)出現(xiàn)通信失敗。需要重點(diǎn)說(shuō)明的是，所有AT指令的指令符號(hào)、常數(shù)、PDU數(shù)據(jù)包等都是以ASCII編碼形式傳送的。比如“A”的ASCII編碼為41H，“T”的ASCII編碼為54H，數(shù)字“0”的ASC編碼為30H等。 單片機(jī)通過(guò)串口向手機(jī)發(fā)送每一條指令后，必須以回車(chē)符作為該條指令的結(jié)束，回車(chē)符的ASCII編碼為0DH。例如，單片機(jī)向手機(jī)發(fā)送“AT+CMGF=0”這條指令，其ASCII編碼序列為“41H、54H、2BH、42H、4DH、47H、4

45、6H、3DH、30H、0DH”，最后一個(gè)字節(jié)“0DH”就是回車(chē)符，表示該條指令結(jié)束，如果沒(méi)有這個(gè)回車(chē)符，手機(jī)將不識(shí)別這條指令。當(dāng)手機(jī)接收到一條完整的AT指令后，手機(jī)并不立即執(zhí)行這條指令，而是首先把剛才接收到的AT指令的全部ASC編碼序列全部反發(fā)送出來(lái)(含0DH)，其次發(fā)送1個(gè)回車(chē)符和換行符的ASC編碼即0DH和0AH，最后執(zhí)行該條指令。例如發(fā)送“AT+CMGF=0”這條指令給GSM模塊，如果通信成功，則GSM模塊返回“AT+CMGF=0 OK”，即單片機(jī)接收到的數(shù)據(jù)是該字符串的ASCII碼“41H 54H 2BH 43H 4DH 47H 46H 3DH 30H 0DH 0DH 0AH 4FH

46、4BH 0DH 0AH”這表示該條指令已經(jīng)被成功的執(zhí)行。遵循以上的AT指令執(zhí)行原則，通過(guò)單片機(jī)發(fā)送一條AT指令到GSM模塊的C語(yǔ)言程序如下：INT8U code Command_At3 = "ATr"/Send AT/* 函數(shù)名稱(chēng): AT_Send* 功能描述: 發(fā)送AT聯(lián)機(jī)命令，通信正常返回'ok'* 輸入: 無(wú)* 輸出: 無(wú)* 全局變量: 無(wú)* 調(diào)用模塊: Start_timer2,Uart_send,Close_timer2, deal_with_error*/void AT_Send(void) INT8U i, error_counter;erro

47、r_counter = 0;Serial_Inter_Close();while(1) TI = 0; RI = 0;for(i = 0; i < 9; i+)reci = 0x00;Start_timer2();/用定時(shí)器2做超時(shí)處理，在其他子程序中使用功能相同 Uart_send(Command_At,3);for(i = 0; i < 9; i+)while(!RI);reci = SBUF;RI = 0;Close_timer2();if(rec5 = 'O'&&rec6 = 'K') break;/返回ok說(shuō)明通信成功els

48、e if(error_counter+<5) /否則延時(shí)重發(fā)Delaytx100ms(10);else deal_with_error();Serial_Inter_Open();Delaytx100ms(10); RI = 0;這個(gè)子函數(shù)的功能是向GSM模塊發(fā)送“AT”這條聯(lián)機(jī)命令，通信正常則返回“OK”。如果要發(fā)送其他AT指令，則只需要在程序的開(kāi)始定義該條指令，例如要發(fā)送“AT+CREG?”，在頭文件中需要定義INT8U code Command_Creg9 = “AT+CREG?r”；其中指令末尾的“r”是回車(chē)符。4.7 中文短信息的收發(fā)4.7.1 PDU模式及中文短信息的編碼&#

49、160;   短信收發(fā)的編碼格式一共有三種：Block模式, Text模式和PDU(protocol description unit)模式。其中Block Mode已經(jīng)逐漸被淘汰，目前很少用了。Text Mode是純文本方式，可使用不同的字符集，從技術(shù)上說(shuō)也可用于發(fā)送中文短消息，但國(guó)內(nèi)手機(jī)基本上不支持，主要用于歐美地區(qū)。PDU Mode被所有手機(jī)支持，可以使用任何字符集，這也是手機(jī)默認(rèn)的編碼方式。Text Mode比較簡(jiǎn)單，而且不適合做自定義數(shù)據(jù)傳輸，我們就不討論了。下面介紹的內(nèi)容，是在PDU Mode下發(fā)送和接收短消息的實(shí)現(xiàn)方法。PDU串表面上是一串ASCII

50、碼，由“0”-“9”、“A”-“F”這些數(shù)字和字母組成。它們是8位的十六進(jìn)制數(shù)，或者BCD碼十進(jìn)制數(shù)。PDU串不僅包含可顯示的消息本身，還包含很多其他信息，如SMS服務(wù)中心號(hào)碼、目標(biāo)號(hào)碼、回復(fù)號(hào)碼、編碼方式和服務(wù)時(shí)間等。發(fā)送和接收的PDU串，結(jié)構(gòu)是不完全相同的。我們先用兩個(gè)實(shí)際的例子說(shuō)明PDU串的結(jié)構(gòu)和編排方式。例1，發(fā)送一條PDU格式的中文短信息，地區(qū)的SMSC號(hào)碼是（短信中心號(hào)碼）+8613800371500，目標(biāo)號(hào)碼+8615939026810，短信息內(nèi)容是“你好！”，則從單片機(jī)發(fā)送到GSM模塊的PDU串可以是“0891683108301705F011000D91685139096218

51、F0000801064F60597DFF01”，如果使用默認(rèn)的短信中心號(hào)碼則PDU串可以是：“0011000D91685139096218F0000801064F60597DFF01”。對(duì)照PDU編碼的規(guī)范，各段含義如表4所示。例2，接收一條短信息，SMSC號(hào)碼是（短信中心號(hào)碼）+8613800371500，對(duì)方號(hào)碼是+8615893810886，則從GSM模塊讀取的PDU串為：“0891683108301705F0240D91685198830188F6000880401001156423064F60597DFF01”，表5列出了對(duì)該P(yáng)DU串的詳細(xì)解釋。表4 發(fā)送PDU串分析分段含義說(shuō)明08

52、SMSC短信中心地址長(zhǎng)度共8個(gè)8 位字節(jié)包含9191SMSC地址格式用國(guó)際格式號(hào)碼（在前面加“+”）683108301705F0SMSC短信中心號(hào)碼8613800371500字節(jié)翻轉(zhuǎn)后補(bǔ)“F”湊成偶數(shù)個(gè)11基本參數(shù)（TP-MTI/VFP）發(fā)送TP-VP，用相對(duì)格式00消息基準(zhǔn)值（TP-MR）00D目標(biāo)號(hào)碼長(zhǎng)度共13個(gè)十進(jìn)制數(shù)（不包含91，“F”）91目標(biāo)地址格式用國(guó)際格式號(hào)碼（在前面加“+”）685139096218F0目標(biāo)號(hào)碼8615939026810，補(bǔ)“F”湊成偶數(shù)個(gè)00協(xié)議標(biāo)示（TP-PID）普通GSM類(lèi)型，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式08用戶信息編碼方式（TP-DSC）8bit編碼01短消息有效期（T

53、P-VP）(VP+1)*5 分鐘06用戶信息度（TP-UDL）實(shí)際長(zhǎng)度6個(gè)字節(jié)4F60597DFF01用戶信息（TP-UD）“你好！”Unicode編碼表5 接收PDU串詳解分段含義說(shuō)明08SMSC短信中心地址長(zhǎng)度共8個(gè)8 位字節(jié)（包含91）91SMSC地址格式用國(guó)際格式號(hào)碼（在前面加“+”）683108301705F0SMSC短信中心號(hào)碼8613800371500字節(jié)翻轉(zhuǎn)后補(bǔ)“F”湊成偶數(shù)個(gè)24基本參數(shù)接收、無(wú)更多信息、有回復(fù)地址0D對(duì)方號(hào)碼長(zhǎng)度共13個(gè)十進(jìn)制數(shù)（不包含91，“F”）91地址格式用國(guó)際格式號(hào)碼（在前面加“+”）685198830188F6對(duì)方號(hào)碼1589381088

54、6，補(bǔ)“F”湊成偶數(shù)個(gè)00協(xié)議標(biāo)示（TP-PID）普通GSM類(lèi)型，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式08用戶信息編碼方式（TP-DCS）Unicode編碼80401001156423時(shí)間戳（TP-SCTS）08-04-01 10:51:46 時(shí)區(qū)2306用戶信息長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度6個(gè)字節(jié)4F60597DFF01用戶信息內(nèi)容“你好！”從以上兩個(gè)表格中內(nèi)容我們可以看出：（1）若基本參數(shù)的最高位(TP-RP)為0，則沒(méi)有回復(fù)地址的三個(gè)段。從Internet上發(fā)出的短消息常常是這種情形。（2）SMSC號(hào)碼、手機(jī)號(hào)碼和時(shí)間的表示方法，不是按正常順序順著來(lái)的，而是按照先存放地位字節(jié)后存放高位字節(jié)的規(guī)則形成的，而且要加“F”將奇數(shù)補(bǔ)成偶

55、數(shù)。在PDU模式中，可以采用三種編碼方式來(lái)對(duì)發(fā)送的內(nèi)容進(jìn)行編碼，它們是UTF7、UTF8和UCS2編碼。（1）UTF7編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符，它將一串7位的字符(ASCII碼表示形式)編碼成8位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，每8個(gè)字符可“壓縮”成7個(gè)，UTF7處理 ASCII 字符的時(shí)候需要做“補(bǔ)位”處理。補(bǔ)位規(guī)則:將后一字節(jié)的從尾取位補(bǔ)在前一字節(jié)的頭，補(bǔ)滿8位。（2）UTF8編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息，比如圖片和鈴聲等。（3）如果發(fā)送中文字符，則采用UCS2編碼方式，每個(gè)中文字符用16位二進(jìn)制數(shù)據(jù)的Unicode字符編碼方式表示，如果是中英文混合的短信，由于英文字符只占1字節(jié)，需要補(bǔ)0，成為16位的編碼。例如，“你好！”的Unicode編碼為4F60597D0021，其中“！”的ASCII碼為21H，編碼后為0021H。5太陽(yáng)能供電控制電路5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖太陽(yáng)能供電的電源設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖如圖10所示。主要有太陽(yáng)能電池板，阻塞二極管，防過(guò)充保護(hù)，防過(guò)放保護(hù)，蓄電池，穩(wěn)壓電路和點(diǎn)陣顯示屏組成。太陽(yáng)能電池板是整個(gè)電源的核心部分，它既要給整個(gè)點(diǎn)陣屏供電，還要同時(shí)給蓄電池供電。太陽(yáng)能電池方陣一般由多塊太陽(yáng)能電池組件串并聯(lián)而成，每個(gè)支路通過(guò)阻塞二極管、充電控制器并聯(lián)向蓄電池充電。太陽(yáng)能電池方陣分為若干個(gè)子陣列，每個(gè)陣列由一個(gè)電子開(kāi)關(guān)控制。太陽(yáng)能電池板的質(zhì)量和成本將直接決