1、本科毕业设计论文题目： 基于 GSM 的无线 LED 显示屏的短信接收处理模块设计I摘要随着电子工业的迅速发展，传统的由电脑通过数据线传输 LED 显示屏内容的方法逐渐暴露出一系列的问题及弊端。而利用短信息控制 LED 显示屏则大大降低了成本，在实际工作中起到了事半功倍的作用，更具有实用性。本论文完成基于 GSM 的短信远程控制无线 LED 显示屏系统中的短信接收模块设计。由 ARM（LPC2210）处理器控制短信接收处理模块 TC35i 接收短信并进行处理，最后提取出短信内容储存在外部 FLASH 中。关键词： TC35i 模块 ARM 处理器 AT 指令 PDU 编码IIBased on
2、GSM wireless LED display of text messaging processing module designAbstractWith the rapid development of the electronics industry, the traditional computer data through the transmission line LED display content of the gradually exposed a series of problems and defects. The use of short message contr
3、ol LED display is greatly reduced costs, in practical work played a multiplier effect, more practical.This paper complete GSM-based wireless messaging remote control LED display system of text messaging module design. By the ARM (LPC2210) processor control processing module TC35i receive SMS text me
4、ssages and receive treatment, the final text message to extract the contents stored in the external FLASH.Key Words: TC35i module ARM processor AT command PDU codingIII目 录摘要 .(I)Abstract.(II)1. 绪论 .(1)1.1 课题的研究意义 .(1)1.2 国内外现状 .(1)1.3 GSM 网络 .(2)1.4 需求分析 .(3)1.5 本课题主要完成的内容 .(3)1.6 论文结构安排 .(3)2. 系统方案
5、设计 .(5)2.1 系统设计 .(5)2.1.1 短信接收模块 .(5)2.1.2 数据处理模块 .(6)2.1.3 LED 显示模块 .(6)2.2 本设计方案 .(6)3. 硬件部分 .(8)3.1 ARM 处理器 .(8)3.1.1 ARM 概述 .(8)3.1.2 LPC2210 简介 .(9)3.2 ARM 最小系统设计 .(10)3.2.1 电源电路介绍 .(10)3.2.2 复位电路 .(11)3.2.3 系统时钟电路 .(12)3.2.4 系统存储器电路 .(12)3.2.5 JTAG 调试电路 .(12)IV3.3 短信接收模块 .(13)3.3.1 TC35i 概述 .(
6、13)3.3.2 TC35i 功能结构 .(14)3.3.3 TC35i 引脚功能 .(15)3.3.4 TC35i 外围电路设计 .(15)4. 短消息简介 .(18)4.1 短消息概述 .(18)4.2 短消息的格式 .(19)4.3 短消息的控制方式 .(19)4.4 AT 指令 .(19)4.5 短消息编码 .(20)4.6 Unicode 编码 .(21)5. 软件部分 .(22)5.1 本设计功能介绍 .(22)5.2 软件编译环境 ADS1.2 .(22)5.2.1 ADS1.2 概述 .(22)5.2.2 ADS 集成开发环境的组成 .(22)5.3 流程图设计 .(24)5.
7、4 程序设计 .(25)5.4.1 串口初始化程序设计以及头文件 .(25)5.4.2 中断程序设计 .(26)5.4.3 串口接收函数设计 .(26)5.4.4 主程序设计 .(27)6. 总结与说明 .(28)6.1 总结 .(28)6.2 说明 .(28)致谢 .(29)参考文献 .(30)V附录 .(32)附录 A 原理图设计 .(32)附录 B 短信息接收程序设计 .(33)1.绪论11. 绪论1.1 课题的研究意义随着电子工业的迅速发展，在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用 LED 点阵显示图形和汉字。LED 显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元
8、组成的大面积显示屏幕。由于它具有可靠性高、使用寿命长、性能价格比高、使用成本低、环境适应能力强等特点，广泛应用于金融市场、医院、体育场馆、机场、码头、车站、高速公路等公共场所的信息显示和广告宣传。LED 显示技术是将光电、计算机以及控制等技术综合一体的现代新技术。而 LED 显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所，例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证券与银行信息显示、餐馆报价信息显示、交通信号灯、景观照明等。传统电子显示屏的内容由电脑通过数据线发送,信息只能在固定的电脑上发送,只能固定地显示所连接电脑一次发送
9、的信息,且只能在短距离内使用,一般只有数十米，所以它在实际使用中暴露出一定的问题及弊端。如脱机屏的方式,有信息管理不方便,更新信息需换芯片等问题,从而浪费大量的人力和财力。用连机屏方式的话,虽说可以实时监控与管理,但如果信息显示屏离上位机很远的话(如在高速公路上的显示屏) ,仅仅通信线的费用就很大,这是个迫切需要解决的工程问题。短消息是 GSM (全球移动通信系统)中最简便的数据通信方式之一。随着短消息业务的日益完善,短消息已具备承载重要数据信息的能力。而运用短信来远程控制 LED 显示屏内容大大降低了成本，在实际工作中起到了事半功倍的作用，更具有科研性。1.2 国内外现状短信息服务作为 GS
10、M 网络的一种基本业务，已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视。该产业在国外已经得到了广泛应用，目前，国内已经开始使用的 GSM 模块有 Falcom 的 A2D 系列、Wavecome 的 WMO2 系列、西门子的 TC35 系列、爱立信的 DM10/DM20 系列、中兴的 ZXGM18 系列等，而且这些模块的功能、用法差别不大。其中西门子的 TC35 系列模块性价比很高，并且已经有国内的无线电设备入网证。所以本设计选用的是西门子 TC35 系列的 TC35i。该模块集射频电路和基带于一体，向用户提供标准的 AT 命令接口，为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、安全的传输，方便用户
11、的应用开发及设计。西安工业大学北方信息工程学院学士学位论文21.3 GSM 网络GSM（Global System for Mobile Communications）作为全球性的移动通信标准,在全球 160 多个国家中广为分布，全球用户数达到 4.75 亿(截至到2001 年的二月底)，预计在 2004 年初可突破 10 亿用户。同样，GSM 在中国也取得了长足的发展，1989 年，中国出现第一个 GSM 用户，在随后的短短的十几年里，中国移动和中国联通已逐步建立了覆盖广、通信质量高、业务品种丰富、服务水平一流的移动通信网路，使中国成为世界上网络规模和用户规模最大的移动通信市场，截止 200
12、1 年底中国市场上的 GSM 手机用户已突破 1.4 亿户，目前仍以每月 300 多万的新增用户不断增长，使中国成为全球最大的移动通讯消费市场,其中，中国移动占有 75%的用户，成为世界上仅次于 Vadafone 的第二大运营商。目前 GSM 网络的覆盖范围已遍及全国各地村镇。另外，中国移动电话的普及率还只有 7%。在欧美发达国家，移动电话普及率达到 50%以上，北欧一些国家甚至可以达到 70%，相比之下，中国移动通信的发展还只是在热身阶段。到 2005 年，中国移动通信的用户估计会突破 2.5 亿，中国移动的用户仍然会有强劲的增长，这为中国的 GSM 网络的更广的覆盖和更好的服务提供了市场支
13、持 5。GSM 功能具有一下功能：* 话音功能GSM 最重要的功能是电话服务功能，而这项服务须保证 GSM 用户在任何地点能与其它有线或无线用户通话。且通话是双向的。从电话服务演生出的另一话音功能是语音信箱。声音信息被储存，使呼叫不通时，用户可将声音存入 GSM 用户的语音信箱，而 GSM 用户也能接入语音信箱听取留言。* 数据传输服务提供给固定(有线)用户和 ISDN 用户的大部份服务 GSM 都提供，包括分组交换资料网所提供的服务。GSM 资料用户可以和 PSTN 用户相连接，也可与 ISDN用户相连。PSTN(public Switch Telephone Network)* 短消息服务
14、何谓短消息服务，简单的例子就是 B.B.Call。一个几十个 words 长度的信息，可以被小屏幕终端来接收。GSM 已设计支持这种服务，移动台(手机)可以用于通话又可用于寻呼功能。GSM 能够传送包括送往移动台和移动台送出的短消息(SMS-MT/PP-Mobil Terminating Short Message Service and SMS-MO/PP-Mobil Orinamting Short Message Service)。另一种消息服务是“蜂窝广播短消息服务“(SMS-CB-Cell Broadcast Short Message Service),这种服务是基地台在每隔一段固
15、定时间对移动台送出广播讯息,例如天气预报,股票行情,重要新闻等 9。西安工业大学北方信息工程学院学士学位论文31.4 需求分析本课题要求开发一套远程控制LED显示屏信息装置。GSM网络具有良好的覆盖功能，并且传输信息稳定可靠，GSM短信收发模块也有相对比较好的性能，所以本课题是基于GSM网络之上用短信来控制无线LED显示屏显示内容。该设计有良好的市场前景，能够大大提高工作效率，能够更好的为人民服务。该设计主要实现以下功能： 通过GSM网络接收信息的发入和存储； 完成对信息的处理，把PDU码中有用内容提取出来以字符的形式存放； 给存储的字符建立字模，然后通过LED点阵扫描显示在LED屏上； 即时
16、更改LED屏幕内容，方便信息高效传输。基于以上几点，我们可以发现本课题研究的重点主要在前三个功能上面，主要应解决一下几个设计难点： 短消息是如何接收的； 如何定义PDU编码的帧格式提取有用信息； 字模是怎样在LED屏幕上点阵显示的。基于以上需求，本课题研究从简单方法入手，LED屏显内容为年月日时分秒的阿拉伯数字，比如有效内容为2008 08 08。通过该设计完成基于GSM的无线LED显示屏的短信接收模块设计。1.5 本课题主要完成的内容1. 深入掌握整个系统的工作原理，根据原理设计本课题方案。2. 根据系统原理设计基于 GSM 的无线 LED 显示屏的短信接收模块，主要包括课题框图设计，课题原
17、理图设计，以及对单元电路的设计。短信接收流程图及程序设计。3. 根据上述设计主要完成 protel 电路图设计，用 C 语言对该系统进行短信接收程序设计，最后采用 ADS1.2 对短信息接收程序进行编译。1.6 论文结构安排第1章 绪论，介绍本设计的课题背景和研究意义、相关设计介绍以及本课题完成的内容和结构安排。第2章 系统方案设计，对整个系统进行总体介绍，设计该系统的框图和短信接受原理图。第3章 硬件部分，阐述了ARM（LPC2210）处理器和TC35i模块的主要特点，功能结构，TC35i的引脚功能，外围应用电路等。第4章 单元电路设计，介绍相关的GSMAT指令、说明了系统数据库的整体设计方案及数据库部分的设计思路、实现过程。第5章 AT指令，介绍了短消息的格式、短消息的控制方式、短消息编码和西安工业大学北方信息工程学院学士学位论文4Unicode编码，为后续软件设计奠定基础。第6章 系统软件设计 设计了软件实现该系统的方法，包括流程图设计、编程环境介绍和系统控制程序的设计。第7章 总结，对本次设计作出总结，包含设计收获和体会，整个设计工作的不足之处和需要改进的方面。
