基于MSP430和TC35I-GSM

基于MSP430和TC35I-GSM模块的手机基本功能实现摘要：小组成员于2013年暑假在电子实验室进行了MSP430单片机的学习。学习了MSP430的编程方法，彩屏液晶的驱动显示，矩阵键盘的制作和编程，TC35I-GSM模块的编程控制方法等。通过各个成员努力学习，基本掌握了整个系统的设计方法并完成了实物制作。实现了接打电话和收发英文短信的既定目标。基本完成了预期目标。关键词：MSP430；单片机；TC35I-GSM；彩屏；矩阵键盘；C语言编程1.方案比较与选择系统由单片机控制分析，GSM模块信息收发，键盘控制和液晶显示等几部分组成，核心在与单片机控制GSM模块实现接打电话和短信收发。（1）单片机选择MSP430系列单片机是美国德州仪器（TI）1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集（RISC）的混合信号处理器（MixedSignalProcessor）。称之为混合信号处理器，是由于其针对实际应用需求，将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片机”解决方案。MSP430F149是一种新型的混合信号处理器，采用了美国德州仪器(TexasInstruments)公司最新低功耗技术(工作电流为0.1一400pA)，它将大量的外围模块整合到片内，特别适合于开发和设计单片系统。MSP430F149单片机主要具有如下特点:①低电压、超低功耗。工作电压3.3V，等待方式下工作电流为1.3wA，在RAM保持关闭工作方式下工作电流仅为0.巧RAo②具有12位的模数转换器(ADC12)，可以得到很高的精度，并且省去了使用专门的模数转换器给设计电路板带来的麻烦。③拥有大容量的存储空间。存储器方面包括多达60kFlashROM和2kRAM，如此数量的存储空间完全可以满足程序及数据的需要。④两通道串行通信接口。可用于与计算机进行异步或同步串行通信。⑤硬件乘法器。该乘法器独立于CPU进行乘法运算的操作，在提高乘法运算速度的同时也提升了CPU的利用效率。⑥串行在系统编程。通过仿真器对程序进行下载，并通过专用软件对程序及单片机的工作状态进行监控，极大地方便了程序的调试（2）GSM模块选择TC35i是德国SIEMENS（西门子）公司的一款双频900/1800MHZ高度集成的GSM模块。在GSM网络日臻完善的今天，TC35i秉承了西门子一贯的优秀品质，它易于集成，使用它您可以在较短的时间内花费较少的成本开发出新颖的产品。在远程监控和无线公话以及无线POS终端等领域您都能看到TC35i无线模块在发挥作用，使用它是产品质量和性能的保证。TC35i新版西门子工业GSM模块是一个支持中文短信息的工业级GSM模块,工作在EGSM900和GSM1800双频段,电源范围为直流3.3～4.8V,电流消耗——休眠状态为3.5mA，空闲状态为25mA，发射状态为300mA(平均)，2.5A峰值；可传输语音和数据信号,功耗在EGSM900(4类)和GSM1800(1类)分别为2W和1W,通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。SIM电压为3V/1.8V，TC35i的数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据,可选波特率为300b/s～115kb/s,自动波特率为1.2kb/s～115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(ShortMessageService,短消息),可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复.技术特点：TC35/TC35I短信模块体积小、重量轻低功耗支持数据、语音、短消息和传真SIM应用工具包AT命令集控制R&TTE认证、GCF认证SMS：MT/MO/CB/PDU模式音频:最高速率，升级最高速率和半速率便于集成（3）显示选择SY-3.2寸TFT模块，3.2寸QVGA屏，分辨率240X320，SPFD5408驱动，16位数据接口，背光源是4LED共阳模式。屏带电阻式触摸屏，模块板上带SPI控制方式的触摸屏控制电路和背光驱动电路。2.系统总体方案系统由单片机控制、液晶显示、键盘操作和GSM模块收发等组成，单片机通过编程对TC35I-GSM模块进行控制，实现GSM模块的接打电话和收发短信的功能。液晶显示通过单片机控制显示当前的状态信息。键盘通过单片机编程实现接打电话和收发短信的按键控制。整个系统原理简单，能够完成基本的设计要求。系统框图如下：键盘控制模块液晶显示模块TC35I-GSM模块MSP430F149单片机系统3.硬件电路设计硬件电路由单片机与GSM模块相连，单片机与液晶模块相连和单片机与键盘相连组成。相应的硬件接口定义如下图液晶接口控制端与MSP430的P4.0-P4.5相连，数据口与单片机的P5、P6相连。TC35I-GSM模块接口电路串口RXD，TXD分别与MSP430的P3.4和P3.5相连，其他与模块自带电路相连4.软件设计本设计采用C语言编程完成，通过IAR编译并通过JTAG接口下载到MSP430单片机上进行在线调试。TC35i提供的命令符合GSM07．05和GSM07．07定义的规范。GSM07．07中定义的AT命令提供了移动平台与数据终端设备之间的一种通用接口。数据终端设备可以通过标准AT命令与GSM网络进行通信及完成数据交换。常用的AT命令如表所示：常用AT命令指令功能AT+IPR波特率的设置ATH挂机AT+CMGFPDU及Text格式选择AT+CMGR短信的读取AT+CMGD短信的删除AT+CMGS短信的发送AT&F格式化软件系统流图通过向TC35i写出不同的AT命令，能完成多种功能，如网络登录、读取SIM卡上的电话号码、发送SMS消息、接收SMS消息等。系统软件设计的重点在于单片机的编程，而编程的重点在于流程图的绘制。为了降低功耗，在设计中，数据的接收是一中断的方式进行处理。短信的收发和电话的接打通过移动的sim卡提供服务。5.总结我们团队在暑期之前就开始了MSP430单片机的学习，在暑期这段时间又更进一步的了解和学习了MSP430单片机的操作方法。在7月份完成了模块的购买，电源的制作和MSP430最小系统的焊接和熟悉，学习了MSP430的编程方法和操作技巧。学习了液晶屏的驱动方法。8月上旬制作了矩阵键盘，学习了矩阵键盘的编程操作方法，了解了键盘不同模式的操作方法。8月中旬对TC35I-GSM模块进行了学习了解，熟悉了AT指令集，了解接口的连接方法，掌握了GSM模块的控制方法，通过与电脑串口连接成功调试了GSM模块。8月下旬开始系统初始化启动各模块键盘检测判断操作液晶显示GSM模块操作至今进行整个系统的集成操作，完成整个系统的集成，各个部分的程序单独调试获得通过，正在进行联调测试。在这个暑假通过这个项目的设计和制作让我们体会到了团队协作的方法，提高了动手能力，这将是我们生活中的一段美好回忆。