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《基于智能手机设计（短信功能）的设计》技术设计方案

文档修订记录

一、项目名称

《基于智能手机设计（短信功能）的设计》

二、设计要求及性能指标

设计一个基于单片机及虚拟键盘控制的可实现发送和接收短信的3G模块。选用STC15W4K48S4单片机作为主控芯片进行设计和实现。具体任务包括编写单片机程序和通过触摸屏上的虚拟键盘，控制3G模块实现发送和接收短信功能、显示发信人的号码等。具体要求如下：

1．LC6311(+)3G 模块AT 指令中短信发送指令介绍。

2．通过AT 指令控制3G 模块实现短信收发功能。

三、项目总体方案设计

1、系统总体方案（分析项目要求和指标，给出总的设计方案，画出项目设计的方框图，详细分析设计方案及其工作原理。）根据课程设计的要求，系统设计方案如下：以STC15W4K48S4单片机作为主控芯片，采用触摸屏实现虚拟键盘，及3G模块连接天线、安装移动sim卡组成智能手机硬件部分，（以7805稳压管构成电源电路）。

图一、智能手机（短信功能）系统结构框图

短信收发就是能够实现给已入网的手机发送短信，同时能接收短信及显示发信人的号码的功能。为了实现这样的功能，就需要触摸屏模块，这类似于手机上的显示屏和模拟键盘，而接收和发送信息都需要经过有信息处理功能的微处理器和实现收发信息功能的3G模块。此外还需要电源模块来提供能量。

系统的基本原理：

1.短信的发送：触摸屏将要发送的信息给微处理器处理后通过3G模块发送出去。

2.短信的接收：3G模块将接收到的信息传送给微处理器来处理，然后将处理结果送到触摸屏执行。

2、关键技术、设计难点及其解决方案（项目中的关键技术是什么？可能会遇到哪些设计难点？你的解决方案是什么？）

难点：触摸区域和要显示文字的区域难以确定

解决方案：通过画圆或矩形来确定要显示的区域，再使用函数实现触摸区域的准确或保证显示要出现的内容，最后删除画圆或矩形的函数。以实现要达到的目的。

四、项目详细方案设计

1、核心器件选型（分析核心器件有哪些？选型的依据和原则是什么？有哪些可以选择的器件？为什么要选择最终的那个器件？)

单片机STC15W4K48S4：

宏晶科技STC15系列单片机STC15W4K48S4，是单时钟周期/机器周期（1T）的单片机，是宽电压/高速度/高可靠/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8~12倍。内部集成高精度R/C时钟，8路10位PWM，8路10位A/D转换（30万次/秒），内置4K字节大容量SRAM，4组独立的高速异步串行通信端口（UART1/ UART2/ UART3/ UART4），1组高速同步串行通信端口SPI。

（1）增强型8051CPU，单时钟/机器周期1T ，速度比普通8051快8-12倍（2）内部高精度R/C时钟，ISP编程时内部时钟从5MHz~35MHz可设，本项目选用33.1776 MHz

（3）四组完全独立的高度异步串行通信端口

（4）64个通用I/O口，具有四种工作模式，每个I/O口驱动能力均可达到20mA

TFT-LCD即薄膜晶体管液晶显示器：

（1）320×240的分辨率

（2）接口为16位并行8080接口，16 位真彩显示

（3）自带触摸屏，可以用来作为控制输入

2、硬件电路设计（给出系统的硬件电路设计，并分析其工作原理。）（1）智能手机（短信功能）的硬件设计

本次设计需要STC15单片机、TFT显示屏、3G模块、天线、SIM卡、电脑和电源等硬件部分。其具体引脚连接见下面部分。

(2)单片机模块和电源电路设计

19号引脚和电源连接，27与28号引脚和3g模块连接，通过串口传输at指令。注释为TFT-xxx的与TFT显示屏连接。

图三、单片机模块和电源电路复位电路、电源指示及滤波电路

Tft触摸屏

TFT触摸屏

A.3G 模块提供UART 和串口转USB 两种接口，一般采用串口转USB 接口与3G 模块进行通信，设置好3G 模块的跳线（J10 的3 与1 端，4 与6 端相连）。

B. 插上天线，装入一张可以正常使用的中国移动的手机卡（或者确认能够使用GSM 模式的3G 号码，定制机所带号码不能使用）。

C.将USB 线缆一端接电脑的USB 接口，另外一端接3G 模块的USB 接口，打开3G 模块电源，这时候电脑会提示发现新硬件，安装驱动程序（请参考第五部分实验一的实验步骤1），打开电脑的设备管理器，可以看到虚拟出来的串口（每台电脑不一样，COM 号也有所差别）.

图四、3G模块

3G启动模块3G模块串口/USB选择电路图接口选择（SEL2已接地，当SEL1接SS2时选择接到USB接口）

图五、SIM卡电路

3、系统软件设计（给出系统的软件设计，画出程序流程图，并给出关键部分的程序说明。）

（1）系统程序流程图（画出项目的系统程序流程图并做详细的说明）

五、项目实施计划及说明（用甘特图的方式将项目进行规划，并做详细说明。）

说明：（对上述项目任务及进度计划做详细说明，主要是这个任务要做哪些事情，举例如下）

（1）项目导入：项目导入主要是对硬件设备有整体了解，掌握软件的安装步骤，初步的编程方法和程序下载的方法，对项目具体要实现的功能有个大概了解。（2）技术设计方案：。。。。。。

（3）原理图设计：。。。。。。

六、参考文摘（相关文摘不少于3篇，记录每篇文献的作者姓名.文献名称.文献发行城市：文献出版社，出版年）

[1]楼然苗，李光飞编著.单片机课程设计指导.北京:北京航空航天大学出版社,2007

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