图2 AT89S52管脚排列
2 GSM 模块
2.1 GSM Modem 的主要功能
a.收发短信;
b.借助短信实现远程小批量数据传输;
c.语音通话(GSM 电话);
d.数传模式实现无线实时数据通信;
e.无线上网(自动应答型)。
2.2 GSM Modem 的硬件接口
模块要求12V/500mA供电,与计算机或单片机通过串口通信,波特率9600bps,通过SIM卡座来安装SIM卡。
2.3 HRH GSM Modem 的软件协议
a.‘A’表示ASCII 字符A,00 或00H 表示16 进制数据00。
b. 帧结构:帧头(固定为0AAH)+指令码+数据
2.4 设置短信中心号
以北京地区为例,短信中心号为:+8613800100500,应向GSM MODEM 下发数据帧:
AA 09 2B 38 36 31 33 38 30 30 31 30 30 35 30 30 (16 进制数据)
如果设置成功,GSM MODEM 应答 AA 09 “+8613800100500”,
如果设置不成功,GSM MODEM 应答 AA 09 ‘ERROR’
短信中心号设置后,保存在SIM 卡上,只需设置一次;也可以在手机上把短信中心号设置好后再装入GSM Modem,以后就不用再设置。
2.5 利用GSM MODEM 向普通手机发短信
以向手机13661174602 发中文信息“测试”为例:
首先计算或查表得到“测试”的UNICODE 编码为:6D4B(测) 8BD5(试);
向GSM MODEM 下发数据帧:
GSM MODEM 可能返回以下信息:
AA 01 ‘ERROR’短信未从GSM MODEM 送出,可能是未登陆网络或SIM 卡故障。
AA 01 ‘OK’ 短信已从GSM MODEM 送出,但未送达短信中心,可能是信号质量差或天线连接不好。
AA 01 ‘SEND OK’ 短信已送达短信中心,并且短信中心已经下发给接收方。
AA 01 ‘SUCCESS 13661174602: 0304111023123203041110231532’接收方已经收到短信(注意仅当接收方手机已经设置短信自动应答时才会返回;GSM MODEM 已设置成短信自动应答)。
AA 01 ‘FAILURE 13661174602:0304111023123203041110331532’短信中心未能将短信送达接收方或接收方已经收到短信,但其给短信中心的回应短信中心没有收到(注意仅当接收方手机已经设置短信自动应答时才会返回)。
一般情况下,由于短信不保证实时性,所以从发送到对方接收到短信可能有5-10 秒的延时,使用中建议设置短信超时定时器长度在20-30 秒左右。
短信发送成功的返回信息:
先返回 AA 01 ‘SEND OK’31;
如果接收方手机设置了短信自动应答,则在对方收到后返回
AA 01 ‘SUCCESS 13661174602: 0304111023123203041110231532’。
短信发送失败的几种可能返回信息:
a. AA 01 ‘ERROR’
b. AA 01 ‘OK’
c. AA 01 ‘SEND OK’32 后; AA 01 ‘ FAILURE 13661174602 :
0304111023123203041110331532’
3 键 盘 显 示
为了实现系统发生警情时能够向指定的号码发送短信息的功能,则必须有键盘和LED显示,来对防盗报警系统进行电话号码的预设,本设计选用HD7279A作为键盘显示驱动.
HD7279A是一款具有简单SPI串行接口的器件,可直接驱动8位共阴式数码管(或64个独立的LED),管理多达64键键盘,单片即可完成LED显示和键盘接口的全部功能,大大简化电路设计,占用单片机资源极少(最少2线),完全免调试,外围电路更简单。HD7279A内部含有译码器可直接接收BCD码或16进制码,也可不译码,并同时具有两种译码方式。此外,该器件还具有多种控制指令,诸如消隐、闪烁、左移、右移和段寻址等,显示控制方式灵活,其段寻址能力可用于独立的LED显示或信息指示灯控制。
4 铁电存储器
为了实现对预设电话号码的存储和对报警信息的记录,本系统采用了能够保证掉电数据不丢失的铁电存储器.
4.1 铁电存储器的特点
非易失性存储器FM24C16的特点:读写速度更快,写入速度要快10万次以上;存储器可以无限次擦写,即使每秒访问3000次,连续使用十年,使用寿命仍未终止;所需功耗远远低于其他非易失性存储器。
4.2 二线制协议
FM24C16使用二线制协议串行总线及其传输规约进行双向传输,这种方式占用脚位少,占用线路板空间小,图3描述了FM24C16在微处理器系统中的典型配置。
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图3 FM24C16在微处理器系统中的典型配置
二线制协议即是总线上的所有操作都是由SDA和SCL两个脚位的状态来确定的,共有四个状态:开始,停止,数据以及应答,图4是四个状态的时序图:
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图4 时序图
5 实时时钟
为了实现对发生警情的时间进行记录,且保证系统的可靠运行,要求系统进行自检并定时上报系统运行状态,因此需要系统具有实时时钟功能。本设计选用了DS12887实时时钟芯片。
5.1 DS12887功能与特点介绍
DS12887采用CMOS技术制成,把时钟芯片所需的晶振和外部锂电池相关电路集于芯片内部。采用DS12887芯片设计的时钟电路勿需任何外围电路并具有良好的微机接口。DS12887芯片具有微轼耗、外围接口简单、精度高、工作稳定可靠等优点,可广泛用于各种需要较高精度的实时时钟场合中。其主要功能如下:
(1)内含一个锂电池,断电情况运行十年以上不丢失数据。
(2)计秒、分、时、天、星期、日、月、年,并有闰年补偿功能。
(3)二进制数码或BCD码表示时间、日历和定闹。
(4)12小时或24小时制,12小时时钟模式带有PWM和AM指导,有夏令时功能。
(5)MOTOROLA5和INATAEL总线时序选择。
(6)有128个RAM单元与软件音响器,其中14个作为字节时钟和控制寄存器,114字节为通用RAM,所有ARAM单元数据都具有掉电保护功能。
(7)可编程方波信号输出。
(8)具有定闹中断、周期性中断、时钟更新周期结束中断等,且三个中断源可分别由软件屏蔽。
5.2 时间、日历和定闹单元
时间和日历信息通过读相应的内存字节来获取,时间、日历和定时闹钟通过写相应的内存字节设置或初始化,其字节内容可以是十进制或BCD形式。时间可选择12小时制或24小时制,当选择12小时制时,小时字节高位为逻辑“1”代表PM。时间、日历和定闹字节是双缓冲的,总是可访问的。每秒钟这10个字节走时1秒,检查一次定闹条件,如在更新时,读时间和日历可能引起错误。三个字节的定闹字节有两种使用方法。第一种,当定闹时间写入相应时、分、秒定闹单元,在定时允许、闹钟位置高电平的条件下,定闹中断每天准时起动一次。第二种,在三个定闹字节中插入一个或多个不关心码。不关心码是任意从C到FF的16进制数。当小时字节的不关心码位置位时,定闹为小时发生一次由于相线小时和分钟定闹字节置不关心位时,每分钟定闹一次;当三个字节都置不关心位时,每秒中断一次。
5.3 DS12887引脚排列
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