3G通话手机设计

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1、文件编号：文件编号：项目编号：项目编号：机密级别：机密级别：绝密 机密 内部文件部部 门：门：第一组拟拟 制：制：田学武2016 年 3 月 18 日校校 对：对：年 月 日审审 核：核：年 月 日批批 准：准：年 月 日（项目名称）（项目名称）技术设计方案技术设计方案文档修订记录文档修订记录日期日期版本版本说明说明作者作者2015.3.18V1.0文档生成田学武一、项目名称3G 通话设计二、设计要求及性能指标要求：利用 3G 模块、单片机模块、触摸屏、sim 卡、设计实现 3G 通话的功能。具体任务包括项目的可行性分析，硬件电路的设计，系统软件设计，仿真调试，实际测试等。具体要求如下：1.

2、界面显示：“拨号” 、 “ 挂断” 、 “09 是个数字键” 、 “退格” 。2. 利用串口实现单片机和 3G 模块间的通信。3. 实现拨打接听电话的功能，并提取信息（电话号码）显示在显示屏上。三、项目总体方案设计1、系统总体方案、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。）3G 手机通话系统构框图如图 1 所示。图 1 3G 通话手机系统结构框图模块间利用 串口 AT 指令集进行数据交互，3G 模块主要实现的功能如拨打电话、接听电话、发送短信、无线上网等，按照一定的先后顺序发送 AT指令来完成开机、入网、拨打电话等流程。2、关键技

3、术、设计难点及其解决方案关键技术、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？）（1）关键技术在于在拨打和接听电话的过程中将信息提取并显示在触摸屏上， 以及判断是否来电，并且将来电的号码提取出来。程序算法如下图：解决方案：当有来电时 ，3G 模块返回的指令中是有以“+CLIP”为特征的命 令的，所以在这里我们判断一下字符数组中是否有这串指令，如有就将里面的 信息提取出来（电话号码）。四、项目详细方案设计1、核心器件选型、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？)选用 STC15W4

4、K48S4 单片机。依据如下：（1）速度快：它是增强型 8051CPU，单时钟周期/机器周期 1T ，速度比普通 8051 快 8-12 倍（2）引脚多：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（3）价格便宜，性价比较高，各项功能也较易实现。2、硬件电路设计、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)3G 通话手机硬件设计通话手机硬件设计3G 通话手机的硬件电路主要由 3G 模块、单片机模块、触摸屏模块组成。(2) 界面部分硬件电路（界面部分硬件电路（TFT 屏幕连接电路）屏幕连接电路）TFT 屏幕连接电路的硬件部分主要单片机

5、模块和 3G 模块以及 TFT 触摸显示屏组成，两个主要模块基于串口通信原理，TFT 触摸屏接口硬件电路如图 2所示。图 2 TFT 触摸屏硬件电路(3)3G 模块设计模块设计根据 3G 模块的通信原理，直接将 3G 模块通过 U 型转接口与计算机线连接，在通过串口调试助手向 3G 模块发送 AT 指令，分别实现拨打电话 接听电话的功能。电源电路由 L7805 和电容组成，最大输入电压可达 35V，最大输出电流为1.5A，输出电压为 5V，这里输入用 7.2V 充电电池组。由于其输出电压为 5V，因此作为单片机的稳压电路芯片非常合适，而且价格便宜，其输出可直接给单片机供电。3G 模块选用 12

6、V 供电，ON/OFF 电源开关按钮，模块上电后，LED2 灯亮，表明供电正常，LED1 先亮，再灭，再亮，表明模块电源和复位正常。3G 模块中包含有天线，耳机、USIM 卡槽。3G 模块电路如图 3 所示。图 3 3G 模块电路图（5） 3G 模块调试与测试模块调试与测试 一、测试流程 1、AT /返回 OK 2、AT+CGMR /返回模块的版本号+CGMR: LC6311+_3.00.00_P02 OK3、AT+CGSN /返回模块的 IMEI+CGSN: 860103005000725 OK如果上述返回均正确，表明模块通信正常二、开机流程 0、ATDSLP=0,0 /取消休眠功能这一步很

7、重要1、AT+CFUN=5/激活 SIM 卡 返回： DUSIMU: 1 DPROFI: 0 OK2、AT+CREG=1 /允许网络注册主动提供结果代码,当 模块从 GSM 网络掉线后,主动上报 返回： OK查询指令：AT+CREG?+CREG: 1,0 OK3、AT+CFUN=1/激活协议栈 返回： OK4、AT+COPS=0/搜网/注册网络 返回： OK +CREG: 2 可用 AT+COPS?查询状态+CREG: 2 DCINFO: 0,0,1,0 +CREG: 2 DCINFO: 1,1,0,0OK DCINFO: 0,0,1,0 +CREG: 2 +CREG: 1 +CIEV: 2,

8、4 +CIEV: 8,0 DCINFO: 1,1,0,0 DCINFO: 1,1,0,0可选指令： ATDSTM=1,0/开机状态下选择自动网络模式 ATDSTM=1,1,0/开机状态下选择 GSM 模式 ATDSTM=1,1,2/开机状态下选择 TD-SCDMA 模式三、主叫流程 1、ATD15377083716; 分号别丢！/主叫，ATD 后为主叫电话号 码 ATD18607927804; 用“ATD10086;+回车换行”命令来实现呼叫。ATD 号码后面加;表示这是 一个语音呼叫，而不加分号表示是一个数据呼叫。 广和通模块的反馈结果： DCINFO: 1,1,0,0 DSCI: 1,0,

9、2,0,0,“15377083716“,129,127,“,255 DCPI: 1,0,0,1 OK DCPI: 1,3,0,1 DCPI: 1,4,0,1 DCPI: 1,5,0,1 DCPI: 1,2,0,1 DSCI: 1,0,3,0,0,“15377083716“,129,130,“,255 +COLP: “,0,“,0 DCPI: 1,6,0,1 DSCI: 1,0,0,0,0,“15377083716“,129,130,“,0 DSCI: 1,0,6,0,0,“15377083716“,129,16,2,“,0 DCPI: 1,1,0,1ATD15377083716; 自制模块的反

10、馈结果： DSCI: 1,0,2,0,0,“15377083716“,129,127,“,255 DCPI: 1,0,0,1 OK DCPI: 1,3,0,1 DCPI: 1,4,0,1 DCPI: 1,5,0,1 DCPI: 1,2,0,1 DSCI: 1,0,3,0,0,“15377083716“,129,129,“,2552、AT+CLCC /查询呼叫状态的 AT 指令，在呼 叫期间轮询呼叫状态 +CLCC:1.0.2.0.0.”10086”.129 / 当前状态为正在呼叫状态。 OK +CR:ASYNC / 在被叫振铃状态上报之前，会 有该信息主动上报 通知给 APP AT+CLCC

11、+CLCC:1.0.3.0.0.”10086”.129 / 当前状态为被叫振铃状态 OK AT+CLCC +CLCC:1.0.0.0.0.”10086”.129 / 当前状态为建立连接状态 OK3、ATH/挂机图 5 调试测试图3、系统软件设计系统软件设计（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）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）系统程序流程图主要包括两个部分-按键扫描流程图以及程序整体执行图，具体如下：流程图说明，程序最开始执行的时候，首先要进行系统初始化，包括串口初始化，TFT

12、显示屏初始化，3G 模块系统初始化，然后进入循环，不断地进行信息监测，与按键扫描。当检测到相应按键按下的时候，则会执行对应子程序，否则会继续扫描，直到系统断电为止。具体程序流程图如图 6 所示。图 6 主程序流程图（2）主要子程序流程图（画出主要子程序的程序流程图并做详细的说明）主要子程序流程图（画出主要子程序的程序流程图并做详细的说明）流程图说明：软件程序一旦进入主程序，初始化后便会不断地按键扫描，当有按键按下时，程序便会断定是按键中间的哪一个，然后根据不同的功能执行不同的子程序。通过 TFT 显示屏实时显示相关信息，如果没有检测到有按键按下，则继续进行扫描。五、项目实施计划及说明（用甘特图

13、的方式将项目进行规划，并做详细说明。） 项目进度计划甘特图项目进度计划甘特图项目任务项目任务17号18号19号22号23号24号25 号26号27号28号29号项目导入技术设计方案原理图设计程序设计调试说明：（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：拟出设计方案，思考难点和方法。（3）原理图设计：设计原理图。（4）程序设计：设计 3G 通话的手机界面、通话程序。（5）调试：实验设计的可行性，不断完善。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谭浩强，C 程序设计教程，清华大学出版社，20042郭天祥，新 51 单片机教程 北京 电子工业出版社，20093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,20074刘涛 张春叶，基于 3G 模块的手机通信系统设计，电子技术出版社，20035陆宜，基于 SIM 模块的 PC 机短信互动的实现，网络与通信，2005