出租车LED顶灯GSM飞信发送广告

1、创新型实验结题报告 设计题目：出租车LED广告整体设计 学 院：信息工程学院 学 号: 参与设计人员： 联系电话mail：328998330 指导教师： 设计时间：2011年3月-12月 摘要 出租车专用显示屏可以通过有线方式获得及时的新闻、天气预报广告等信息，为树立公交良好形象起到了重要作用。公交车专用电子显示屏是公交车上用于广告信息传播的新型媒体，可在移动中即时显示公交信息、广告、新闻、气象等综合信息。不仅为乘客提供了更高层次的服务，又可为运营商带来不菲的收益，是一种科技、时尚，极具投资价值的高科技产品。 本设计要求实现的功能是利用手机发送信息的形式发送广告内容L

2、ED显示屏上。实现此项功能主要采用的是把SIM卡接收的信息通过GSM模块发送至单片机中，然后通过单片机程序将其显示在液晶显示屏上。 GSM网络是目前国内覆盖范围最广，应用最普遍的无线通信网络，利用GSM网络构建远程监测系统时，完全可利用现成的GSM无线网络而无需再新建基站。 利用GSM网络短消息业务（SMS）实现监测领域的应用具有以下优点：通信网络覆盖面广、网络设施完备，不需投资建设基础设施；实施与运行费用低 ；可以实现在无人职守、环境恶劣、超远距离的情况下控制信息的收集和传送。GSM短信模块是专门用于短信接收发送的模块，具有RS-232通信口，可与单片机、计算机相连。本设计是利用Keil软件

3、实现PC机与GSM模块短信收发，其中用到的是Keil uvision 4和SIM300 GSM模块，最后实现SIM300模块向指定的号码发送短信并在LED显示屏上输出内容。目录摘要21 概述31.1 Keil C51 软件31.2 GSM模块51.3 串口通信61.4 单片机AT89S5281.5 液晶显示屏1286492 实验设计任务和要求92.1 设计任务92.2 设计要求103 设计步骤113.1整体方案确定（通过飞信的平台，免费发送信息到GSM，通过单片机将信息显示在液晶屏上）113.2GSM（TC35）、单片机（89S52)、液晶屏（128*64）的型号选择113.3硬件的设计：GS

4、M抗干扰的PCB设计、注意事项113.3.1 TC35i硬件设计113.3.2 印制电路板设计原则及抗干扰措施 133.4软件的设计：加密算法143.5调试结果：实现短信的发送、短信的读取、液晶的显示22心得体会241 概述1.1 Keil C51 软件 Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运行Ke

5、il软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。Keil C51开发系统基本知识Keil C51开发系统基本知识 1. 系统概述 Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。下面详细介绍Keil C5

6、1开发系统各部分功能和使用。 2. Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 C51工具包的整体结构，uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及C51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真

7、器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。 使用独立的Keil仿真器时，注意事项 * 仿真器标配11.0592MHz的晶振，但用户可以在仿真器上的晶振插孔中换插其他频率的晶振。 * 仿真器上的复位按钮只复位仿真芯片，不复位目标系统。 * 仿真芯片的31脚（/EA）已接至高电平，所以仿真时只能使用片内ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插针中的31脚并不与仿真芯片的31脚相连，故该仿真器仍可插入到扩展有外部ROM（其CPU的/EA引脚接至低电平）的目标系统中使用。 Keil C51优点：1. Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，

8、容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。 2. 与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。 Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。1.2 GSM模块本次设计使用的是SIM300系列开发板（如图1.1所示），本开发板上的SIM300模块是一个通讯模块，由SIMCOM公司生产并销售，我们为其设计了可靠的外围电路以及扩展了端口。SIM300的主要功能有：语音通话、短信收发、GPRS网络数据收发、彩信收发。SIM300模块主要应用在通讯领域，如移动电话、远程数

9、据监控、短信提醒发送、GPRS MODEN。打个比方，如果您要设计移动电话，那么内部主要组件应该包括通讯模块SIM300、中心处理器MCU、显示屏、键盘、话筒听筒。 图1-1 SIM300模块SIM300使用串口通讯的方式和外部连接，通过串口数据的交换我们就可以使得SIM300模块去执行命令了。以下是与本设计短信收发有关的AT指令：表1.1 短消息AT指令AT+CMGF优先信息格式。执行格式有TEXT方式和PDU方式。AT+CNMI新信息指示。这个命令选择如何从网络上接收短信息。AT+CMGR读短信。信息从+CPMS命令设定的存储器读取。AT+CMGL列出存储的信息。AT+CMGS发送信息。A

10、T+CMGW写短信息并存储。AT+CMSS从存储器中发送信息。AT+CSCA短信服务中心地址。1.3 串口通信串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成：（1）地线，（2）发送，（3）接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接

11、收数据。其他线用于握手，但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配： a，波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。 b，数据位：这是

12、衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0127（7位）。扩展的ASCII码是0255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准 ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。 c，停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示

13、传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 d，奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位为1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传

14、输和接收数据是否不同步。由于本次设计使用的是笔记本电脑，所以在调试时采用的是USB转串口线，并且在使用之前必须在PC机上安装相应的驱动才可以正常通信。如图1-2所示。 图1-2 USB转串口线1.4 单片机AT89S52AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案

15、。AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。图1-3 AT89S521.5 液晶显示屏1286412864是128*64点阵液晶模块的点阵数简称，业界约定俗成的简称。 基本参数 液

16、晶屏类型 STN FSTN 模块显示效果： 黄绿底黑字 蓝底白字 白底黑字 视角 6点钟 12点钟 驱动方式1/64 DUTY 1/9 BIAS 背光 LED白色 LED黄绿色 控制器 KS0108或兼容 ST7920 T6963C 数据总线 8 位并口/6800 方式 串口 温度特性 工作温度：-20+70 储藏温度：-30+80 点阵格式 128 x 64 基本用途该点阵的屏显成本相对较低，适用于各类仪器，小型设备的显示领域。图1-4 液晶显示屏128642 实验设计任务和要求2.1 设计任务（1） 编写GSM模块的读写程序。（2） 编写LED显示的扫描算法的程序。（3） 电源的配置。（4

17、） 向SIM卡发送信息，把SIM卡接收到的信息通过GSM模块发送到单片 机中，然后再通过单片机程序将其显示在液晶显示屏上。 2.2 设计要求（1） 利用Keil uvision4软件编写程序实现PC机与GSM模块串口通信。（2） 能够实现接收短信并显示在LED显示屏上的功能。3 设计步骤3.1整体方案确定（通过飞信的平台，免费发送信息到GSM，通过单片机将信息显示在液晶屏上）3.2GSM（TC35）、单片机（89S52)、液晶屏（128*64）的型号选择3.3硬件的设计：GSM抗干扰的PCB设计、注意事项 3.3.1 TC35i硬件设计图1-5 TC35模块原理图 TC35i模块有40个引脚，

18、通过一个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。

19、60;   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RXD、19脚TXD为TTL的串口通讯脚，需要和单片机或者PC通讯。  &#

20、160; 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

21、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可以直接接驻极体话筒来采集声音（37是话筒正端，39是话筒负端）TC35I开发技巧：    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

22、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。3.3.2 印制电路板设计原则及抗干扰措施内容:印制电路板(PCB)是电子产品中电路元件和器件的支撑件它提供电路元件和器件之间的电气连接。随着电于技术的飞速发展，PGB

23、的密度越来越高。PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大因此，在进行PCB设计时必须遵守PCB设计的一般原则，并应符合抗干扰设计的要求。PCB设计的一般原则要使电子电路获得最佳性能，元器件的布且及导线的布设是很重要的。为了设计质量好、造价低的PCB应遵循以下一般原则：1.布局首先，要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加；过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后再确定特殊元件的位置。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则：(1)尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和

24、相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。(2)某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。(3)重量超过15g的元器件、应当用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。(4)对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。(5)应

25、留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。根据电路的功能单元对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则：(1)按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。(2)以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。(3)在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样，不但美观而且装焊容易易于批量生产。(4)位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状为矩形。长宽比为3：2成4：3。电路板面尺寸大于200x1

26、50mm时应考虑电路板所受的机械强度。3.4软件的设计：加密算法 编写程序如下：#include "stc12c5a.h"#include "systerm.h"#include "gprs.h"#include "timer.h"#include "RFID.h"#define uchar unsigned char#define LCMdata P2#define Busy 0x80sbit RS=P33;sbit RW=P34;sbit E=P35;sbit REST=P37;void D

27、isplay_String(uchar line,uchar *string);void Wr_Data(uchar wrdata); /写数据void Wr_Command(uchar wrcommand,busyc); /写指令void RDbf(void);/读忙状态void Lcm_Init(void);/液晶初始化void Delay5Ms(void);/延时5msvoid Delay500Ms(void);/延时500ms/uchar code string_1 = 0xD6,0xD0,0xB9,0xFA,0xC8,0xCB,0xC3,0xF1,0x00,0x20,0x5E,0x7

28、F,0x54,0x4A,0x53,0xD1,0x5E,0x03;/"应军永 广告发布"/uchar code string_2 = "车载GPS,LED 广告" /0x00,0x51,0x9B,0x03,/uchar code string_3 = "实时发布全城直播"/uchar code string_4 = 0x62,0x11,0x66,0x2F,0x59,0x27,0x7B,0x28,0x86,0xCB,0,0,0,0,0,0;void Display_String(uchar line,uchar *string)/显示字符

29、串uchar addr,i,s;/for(s=0;s<2;s+)/if(Display_P<16)addr=0x80;else if(15<Display_P<32)addr=0x90;else if(31<Display_P<48)addr=0x88;else if(47<Display_P<64)addr=0x98;Wr_Command(addr,1);for(i=0;i<16;i+)Wr_Data(*string+);Display_P+;Delay5Ms();Delay5Ms();Delay5Ms();/ void Wr_Data(

30、uchar wrdata) /写数据RDbf();RS=1;RW=0;E=1;LCMdata=wrdata;E=0;void Wr_Command(uchar wrcommand,busyc) /写指令if(busyc)RDbf();RS=0;RW=0;E=1;LCMdata=wrcommand;E=0;void RDbf(void) /读忙状态while(1)RS=0;RW=1;E=0;LCMdata=0xFF;E=1;if(LCMdata&Busy)=0)break;void Lcm_Init(void)Delay5Ms();REST=1;REST=0;REST=1;Wr_Comm

31、and(0x30,0);Delay5Ms();Wr_Command(0x30,0); /2次显示模式设置，不用判忙Delay5Ms();Wr_Command(0x0C,1); /开显示及光标设置Delay5Ms();Wr_Command(0x01,1); /显示清屏Delay5Ms();Delay5Ms();Wr_Command(0x06,1); /显示光标移动设置Delay5Ms();Delay5Ms();void Delay5Ms(void) /延时5msunsigned int TempCyc=5552;while(TempCyc-);void Delay500Ms(void) /延时5

32、msint i;for(i=0;i<10;i+)Delay5Ms();void main()Display_P=0;/ 调整输入函数的加载值可以改变串口波特率/Uart1Init(0,1,184);/初始化串口，设置波特率4800/Uart2Init(0,1,220);/初始化串口，设置波特率9600/Uart2Init(0,1,232);/初始化串口，设置波特率14400/Uart1Init(0,1,253);/初始化串口，设置波特率115200Timer0Init();Uart1Init(0);/初始化串口，设置波特率9600/Uart2Init(0,1,220);/初始化串口，设置

33、波特率9600/启动Sim300要按下复位键大概3秒钟GPRS_RST = 0;/Sim300 复位键拉低/DelaySec(3);/延时3秒GPRS_RST = 1;/Sim300 复位键拉高/Sim300启动完成 LED5_OFF;LED6_OFF;LED7_OFF;LED8_OFF;/flag=0;ES=0;/Uart1Sends("at+cops?r");/发送指令查询当前服务状态/Uart1Send(9);/发送指令查询当前服务状态/while(1);while(1)if(ii>90)ii=0;/*if(KEY4_PRESS)/按键4发送指令查询当前服务状态

34、while(KEY4_PRESS)LED8_ON;LED8_OFF;Uart1Sends("at+cops?r");/发送指令查询当前服务状态*/if(KEY5_PRESS)/按键5设置短信提示功能输入指令Delay5Ms();if(KEY5_PRESS)while(KEY5_PRESS)LED7_ON;LED7_OFF;Uart1Sends("at+cops?r");/发送指令查询当前服务状态Uart1Sends("AT+CNMI=2,1r");/设置短信提示功能输入指令Uart1Sends("AT+CMGF=1r");/设置短信提示功能输入指令 if(KEY6_PRESS)/按键6读取指定"1"里的内容Delay5Ms();if(KEY6_PRESS)while(KEY6_PRESS)LED6_ON;LED6_OFF;Uart1Sends("