基于单片机的远程控制器..docx

基于单片机的远程控制器.中国矿业大学通信系统综合设计姓名：学号：专业：题目：基于单片机的远程控制器专题：单片机及GSM模块设计指导老师：设计地点：电工电子实验室时间：2021.11.302021年11月通信系统综合设计训练任务书学生姓名专业年级学号设计日期：2021年11月12日至2021年11月28日设计题目：基于单片机的远程控制器设计专题题目：单片机及GSM模块设计设计主要内容和要求：1.主要内容：使用单片机和GSM模块实现学习板与手机之间的短信沟通2.单片机实现的功能发送以及接受AT指令，并根据AT指令的内容完成相应控制。3.GSM实现的功能接受单片机的AT指令并产生相应动作，或者根据GSM网络的动作向单片机发送指令4.功能扩展要求能够通过手机短信远程控制单片机实现不同的控制功能。在此基础上载加上语音识别模块。指导老师签字：摘要：GSMGlobalSystemforMobilecommunication系统是目前基于时分多址技术的移动通信体制中，比拟成熟完善，且应用最广泛的一种系统。目前已建成的覆盖全国的GSM数字蜂窝移动通信网，是我国公众移动通信网的主要方式。基于GSM的短信信息服务，是一种在移动网络上传送简短信息的无线应用，是一种信息在移动网络上存储和转寄的经过。由于公众GSM网络在全球范围内实现了联网和遨游，建议上述系统不需再组建专用通信网络，所以具有实时传输数据功能的短信应用将得到迅速普及。笔者开发设计的基于GSM网络的温度数据收集与无线传输系统正是借助该网络平台，利用短信息业务实现数据的自动双向传递。AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚构造，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，AT89S51在诸多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。GSM系统是目前基于时分多址技术的移动通讯体制中比拟成熟、完善、应用最广泛的系统之一。目前已建成盖全国的GSM数字蜂窝移动通信网，是我国公众移动通信网的主要方式，其主要提供话音、短信息、数据等多种业务J。基于GSM短消息功能能够做成传输各种检测、监控数据信号和控制命令的数据通信系统，能广泛用于远程监控、定位导航、个人通信终端等，同时随着科技的飞速发展和人民生活水平的不断提高，手机的普及率越来越高，价格也越来越便宜，而且手机工作的无线网络覆盖范围广，在信息传递方面性能稳定、可靠，所以把手机作为信息传递的载体，与单片机控制的GSM模块结合起来构成应用系统有着强大的生命力和广阔的应用空间J。通过设计基于GSM模块的用手机控制的自动水闸，对用单片机控制GSM模块和手机通信、收发短信息进行讨论。关键字：单片机；短信息；PDU；GSM目录1AT89S51单片机简介61.1AT89S51主要功能61.2AT89S51引脚功能62SIM300介绍142.1SIM300特性142.2SIM300引脚功能142.3.1借助串口调试助手V2.2软件152.3.2指令AT+CPIN?AT+CSQAT+COPS?153短信的发送/读取的实现173.1英文的发送/读取173.2中文的读取/发送173.2.1中文短信的发送173.2.2中文短信的读取174程序代码185小结236参考文献241AT89S51单片机简介AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚构造，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，AT89S51在诸多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。1.1AT89S51主要功能1、为一般控制应用的8位单芯片2、晶片内部具时钟振荡器传统最高工作频率可至12MHz3、内部程式存储器ROM为4KB4、内部数据存储器RAM为128B5、外部程序存储器可扩大至64KB6、外部数据存储器可扩大至64KB7、32条双向输入输出线，且每条均能够单独做I/O的控制8、5个中断向量源，6个中断源9、2组独立的16位定时器10、1个全多工串行通信端口11、8751及8752单芯片具有数据保密的功能，与MCS-51兼容12、单芯片提供位逻辑运算指令13、5个中断优先级、2层中断嵌套中断；14、全双工串行通信口；15、看门狗WDT电路；16、全静态工作：0Hz-33MHz；17、三级程序存储器保密锁定；18、可编程串行通道；19、低功耗的闲置和掉电形式。1.2AT89S51引脚功能VCC：AT89S51电源正端输入，接+5V。VSS：电源地端。XTAL1：单芯片系统时钟的反相放大器输入端。系统时钟的反相放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英振荡晶体系统就能够动作了，此外能够在两引脚与地之间参加一20PF的小电容，能够使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。RESET：AT89S51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开场读入程序代码而执行程序。EA/Vpp："EA"为英文"ExternalAccess"的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是讲当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码存于外部EPROM中来执行程序。因而在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，由于其内部无程序存储器空间。假如是使用8751内部程序空间时，此引脚要接成高电平。此外，在将程序代码烧录至8751内部EPROM时，能够利用此引脚来输入21V的烧录高压Vpp。ALE/PROG：ALE是英文"AddressLatchEnable"的缩写，表示地址锁存器启用信号。AT89S51能够利用这支引脚来触发外部的8位锁存器如74LS373，将端口0的地址总线A0A7锁进锁存器中，由于AT89S51是以多工的方式送出地址及数据。平常在程序执行时ALE引脚的输出频率约是系统工作频率的1/6，因而能够用来驱动其他周边晶片的时基输入。此外在烧录8751程序代码时，此引脚会被当成程序规划的特殊功能来使用。PSEN：此为"ProgramStoreEnable"的缩写，其意为程序储存启用，当8051被设成为读取外部程序代码工作形式时EA=0，会送出此信号以便获得程序代码，通常这支脚是接到EPROM的OE脚。AT89S51能够利用PSEN及RD引脚分别启用存在外部的RAM与EPROM，使得数据存储器与程序存储器能够合并在一起而共用64K的定址PORT0P0.0P0.7：端口0是一个8位宽的开路汲极OpenDrain双向输出入端口，共有8个位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此类推。其他三个I/O端口P1、P2、P3则不具有此电路组态，而是内部有一提升电路，P0在当做I/O用时能够推动8个LS的TTL负载。假如当EA引脚为低电平常即取用外部程序代码或数据存储器，P0就以多工方式提供地址总线A0A7及数据总线D0D7。设计者必须外加一锁存器将端口0送出的地址栓锁住成为A0A7，再配合端口2所送出的A8A15合成一完好的16位地址总线，而定址到64K的外部存储器空间。PORT2P2.0P2.7：端口2是具有内部提升电路的双向I/O端口，每一个引脚能够推动4个LS的TTL负载，若将端口2的输出设为高电平常，此端口便能当成输入端口来使用。P2除了当做一般I/O端口使用外，若是在AT89S51扩大外接程序存储器或数据存储器时，也提供地址总线的高字节A8A15，这个时候P2便不能当做I/O来使用了。PORT1P1.0P1.7：端口1也是具有内部提升电路的双向I/O端口，其输出缓冲器能够推动4个LSTTL负载，同样地若将端口1的输出设为高电平，便是由此端口来输入数据。假如是使用8052或是8032的话，P1.0又当做定时器2的外部脉冲输入脚，而P1.1能够有T2EX功能，能够做外部中断输入的触发脚位。PORT3P3.0P3.7：端口3也具有内部提升电路的双向I/O端口，其输出缓冲器能够推动4个TTL负载，同时还多工具有其他的额外特殊功能，包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部数据存储器内容的读取或写入控制等功能。其引脚分配如下：P3.0：RXD，串行通信输入。P3.1：TXD，串行通信输出。P3.2：INT0，外部中断0输入。P3.3：INT1，外部中断1输入。P3.4：T0，计时计数器0输入。P3.5：T1，计时计数器1输入。P3.6：WR：外部数据存储器的写入信号。P3.7：RD，外部数据存储器的读取信号。RST：复位输入端，高电平有效。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平常间。2SIM300介绍SIM300是一款三频段GSM/GPRS模块，可在全球范围内的EGSM900MHz、DCS1800MHz、PCS1900MHz三种频率下工作，能够提供GPRS多信道类型多达10个，并且支持CS-1、CS-2、CS-3和CS-4四种GPRS编码方案。SIM300构造小巧，外形尺寸仅40mm*33mm*2.85mm，几乎可知足所有对产品尺寸有要求的工业应用，比方智能电话，掌上电脑和其他移动设备。模块与移动应用设备通过一个60引脚的板板连接器相连，它提供了模块与开发板的所有硬件接口，除了RF天线接口。SIM300内部功能模块有：1.键盘和SPI类型的LCD接口，方便用户开发本人的应用设备。2.具有调试和数据输出两个串口，帮助开发人员更容易开发产品。3.双音频通道，包含两个麦克风输入和两个话筒输出，由AT指令配置其工作形式。SIM300有两种RF天线接口：一种是天线连接器、一种是天线焊点。天线连接器型号为MURATAMM9329-2700，或者用户可以以通过天线焊点本人焊接天线。SIM300具有低功耗设计，睡眠形式下的电流消耗仅为2.5mA。SIM300内部集成了TCP/IP协议栈，并且扩展了TCP/IPAT指令，使用户利用该模块开发数据传输设备变得非常简单方便。2.1SIM300特性