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1、（项目名称）技术设计方案文件编号：项目编号：机密级别：绝密 机密 内部文件部 门：第一组拟 制：田学武2016年 3月 18日校 对：年 月 日审 核：年 月 日批 准：年 月 日文档修订记录日期版本说明作者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. 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
2、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（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
3、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（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STC15W4K48S4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
4、格便宜，性价比较高，各项功能也较易实现。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)3G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（TFT屏幕连接电路）TFT屏幕连接电路的硬件部分主要单片机模块和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
5、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12V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模块调试与测试一、测试流程1、AT /返回OK2、AT+CGMR /返回模块的版本号+CGMR: LC6311+_3.00.00_P02OK3、AT+CGSN
6、 /返回模块的IMEI+CGSN: 860103005000725OK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重要1、AT+CFUN=5/激活SIM卡返回：DUSIMU: 1DPROFI: 0OK2、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: 1,0OK3、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: 2DCINFO: 0,0,1,0+CREG: 2
7、DCINFO: 1,1,0,0OKDCINFO: 0,0,1,0+CREG: 2+CREG: 1+CIEV: 2,4+CIEV: 8,0DCINFO: 1,1,0,0DCINFO: 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
8、。广和通模块的反馈结果：DCINFO: 1,1,0,0DSCI: 1,0,2,0,0,15377083716,129,127,255DCPI: 1,0,0,1OKDCPI: 1,3,0,1DCPI: 1,4,0,1DCPI: 1,5,0,1DCPI: 1,2,0,1DSCI: 1,0,3,0,0,15377083716,129,130,255+COLP: ,0,0DCPI: 1,6,0,1DSCI: 1,0,0,0,0,15377083716,129,130,0DSCI: 1,0,6,0,0,15377083716,129,16,2,0DCPI: 1,1,0,1ATD15377083716;自
9、制模块的反馈结果：DSCI: 1,0,2,0,0,15377083716,129,127,255DCPI: 1,0,0,1OKDCPI: 1,3,0,1DCPI: 1,4,0,1DCPI: 1,5,0,1DCPI: 1,2,0,1DSCI: 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+CLCC:1.0.3.0.0.”
10、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（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） 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
11、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） 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
12、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
