微计算机系统设计_交通信号灯设计..doc

远程交通信号控制系统 摘 要：以为控制单元，采用C语言进行编程，[1]，不能反映交通状态随机变化所产生的不同信号方案需求。为研制符合国内城市交通的复杂要求，同时具备智能化、网络化特点的交通信号控制系统，本文提出一种基于MSP430单片机的自适应智能交通信号机系统结构及其工作原理，并给出具体的软硬件设计方案。 该系统通过GSM模块以短信的形式对交通灯进行远程设置。短消息服务(SMS)作为GSM无线网络的一项基本业务，其应用日益广泛。这种方式不需要拨号建立连接，直接把要发的信息加上目标地址发送到短消息服务中心，由短消息服务中心再发给最终用户。具有通信成本低、系统容量大、业务种类多、必威体育官网网址性好、抗干扰能力强、能自动漫游等特点，是目前应用最广的无线方案。已广泛被应用于：气象监测、电力设备监测、水库水位监测、远程抄表及汽车远程防盗监视等各个领域。由单片机与GSM通讯模块组成GSM应用系统，完成短消息的接收与发送等功能 目前国内使用的GSM模块有Wavecome的WMO2系列、西门子的TC35系列、Falcom的A2D系列和爱立信的DM10/DM20系列等，这些模块的功能基本相同，其中西门子公司的TC35系列模块性价比最高，所以本设计选用西门子的TC35i模块。TC35i是西门子公司推出的必威体育精装版无线模块，该模块设计紧凑，体积小重量轻，向用户提供标准的AT命令接口。为数据、语音和短消息提供快速可靠的传输，方便用户的应用开发设计。 TC35i模块的主要技术指标 GSM900MHz和GSMl800MHz双频； 支持数据、语音、短消息和传真； 单一电源供电：电压3.3—4.8V； 可选波特率4.8--115kbps； 电源消耗：休眠状态为3.5mA，空闲状态为25mA，通话状态为300mA(平均)； 温度范围：正常工作-20℃—+55℃，存放-30℃—+85℃； 支持电压为3V/1.8V的SIM卡。 TC35i模块的硬件接口 TC35i的硬件接口共有40个引脚，通过ZIF连接器引出分别与外部电源电路、模块启动电路、数据通信电路、语音电路及SIM卡电路等连接。TC35i的数据接口是一个符合ITU-T RS232标准的异步串行接口。其波特率可在4.8kbps115kbps之间选择，接口电平为CMOS电平(2.70V)，串口参数为8位数据位、1位停止位、无校验位，支持标准的AT命令集。 与短消息(SMS)相关的GSM AT指令介绍 GSM AT指令集是由诺基亚、爱立信和摩托罗拉等厂商共同为GSM系统制定的，其中包含对短消息(SMS)的操作指令。TC35i模块所提供的AT命令集符合GSM07.05和GSM07.07规范。GSM07.05标准对短消息的数据格式作了详细的规定，用户终端可以向GSM模块发送各种操作指令及数据来实现短消息的收发。 C语言，基于MSP430单片机进行设计。软件设计中我主要负责利用GSM模块实现远程通讯，在PC机的控制台上向信号机以短信的形式发送控制命令，短信的内容为一些指令，信号机内的单片机接到短信后根据信息内的指令执行相应设置的命令，对信号机的方案进行设置。 指令格式 指令由26位组成，分为三个字段：起始字段、命令字段和数据字段。起始字段由6位字母组成：FFFEDD，表示一条指令的开始；命令字段由2位数字组成，表示该条指令要执行的操作；数据字段由18位数字组成，表示执行该指令所需的数据。 命令字段： 命令字段的两位数字为01—07，分别表示以下含义： 01：表示设置时间 02：表示选择方案 03：表示设置方案1 04：表示设置方案2 05：表示设置方案3 06：表示设置方案4 07：表示设置方案5 系统默认有7套预置方案，方案6为全闪黄灯，方案7为全部熄灯，不需要设置。 数据字段 数据字段的最后两位为保留位，其余16位根据命令字段的不同有不同的含义。 当命令字段为01时，指令表示要设置时间，数据字段的0—1位表示要设置时间的小时部分，2—3位表示要设置时间的分钟部分，其余位置0。 当命令字段为02时，指令表示要选择一套方案执行，数据字段的0—1位表示要选择的方案号，其余位置0。 当命令字段为03—07时，指令表示要设置方案1—5，数据字段的前8位表示设置所选方案南北方向的交通灯时间，后8位表示设置东西方向的交通灯时间。将8位数字每两位分成一组，分别表示直行绿灯，直行黄灯，左转绿灯，左转黄灯的时间。 给出两条指令为例： FFFEDD01221000000000000000 命令字段01表示设置时间，数据字段22是设置小时，10是设置分钟，即该指令将时间设置为22:10。 FFFEDD020700000000000000000 命令字段02表示选择方案，数据字段07是选择7号方案，即该指令执行后信号机选择执行7号方案，将所有灯全部熄灭