[17]-10. 基于STM32设计的简易手机.pdf

### 基于STM32设计的简易手机项目解析 #### 一、项目背景与目标 随着物联网技术的发展，智能穿戴设备越来越普及。对于老年人和儿童这类特定群体来说，传统智能手机的操作复杂度往往超出他们的使用能力。因此，设计一款简单易用的智能设备成为了一种需求。基于这一背景，该项目提出了一种基于STM32微控制器的简易手机设计方案，旨在为老人和儿童提供一个简单易用的通讯工具。 #### 二、项目特点与优势 1. **简化操作**：通过精简的功能设计，让老人和儿童能够轻松掌握使用方法。 2. **紧急联络功能**：预设四个快捷键，可以快速发送预置短信至指定联系人，便于紧急情况下的通讯。 3. **基本通讯功能**：支持电话接听、挂断及短信收发等基本功能，满足日常通讯需求。 4. **提醒功能**：来电时通过蜂鸣器提醒，便于及时接听。 #### 三、项目实现方案 ##### 3.1 设计思路 该项目的主要目的是实现一个基于STM32F103RCT6微控制器的简易手机系统，该系统具备基本的短信发送、电话接听、蜂鸣器提醒以及按键控制等功能。 ##### 3.2 硬件设计 - **STM32F103RCT6微控制器**：作为核心控制单元，负责管理所有模块的操作，如与SIM800C模块通信、控制LCD显示等。 - **SIM800C GSM模块**：提供短信发送和电话呼叫功能，是实现通讯的关键组件。 - **蜂鸣器**：用于来电提醒，提高用户体验。 - **LCD显示屏**：显示电话号码、短信内容等信息，增强交互性。 - **按键**：用于实现接听、挂断、发送短信等功能，提高操作便利性。 ##### 3.3 软件设计 1. **SIM800C模块驱动程序**：通过编写驱动程序，实现短信发送和电话接听等功能。 - 初始化SIM800C模块，设置串口通信参数。 - 发送AT指令检测模块状态。 - 实现短信发送、电话接听和挂断等功能。 2. **LCD显示程序**： - 初始化LCD显示屏，设置SPI通信参数。 - 实现电话号码、短信内容等信息的显示。 - 设计操作界面，展示菜单、按键状态等信息。 3. **按键程序**： - 初始化按键，设置引脚方向和上下拉电阻。 - 检测按键状态，实现接听、挂断和发送短信等功能。 4. **系统状态机**： - 设计系统的状态，包括待机、拨号、通话、短信发送等状态。 - 实现状态之间的转换，如按键触发、SIM800C模块响应等。 - 循环检测系统状态并执行相应操作。 ##### 3.4 系统实现 1. **硬件实现**：根据设计方案完成硬件电路的设计与制作。STM32F103RCT6与SIM800C模块通过串口通信，LCD显示屏则通过SPI接口连接。 2. **软件实现**：编写完整的软件程序，包括SIM800C驱动程序、LCD显示程序、按键程序以及系统状态机设计等。 #### 四、代码实现 下面是一段简化的代码示例，用于说明SIM800C模块的初始化和部分功能实现： ```c #include "stm32f10x.h" #include "stdio.h" #include "string.h" #define SIM800C_BAUDRATE 9600 // SIM800C模块波特率 #define PHONE_NUMBER "123456789" // 需要拨打的电话号码 uint8_t gsm_buffer[100]; // 存储GSM模块返回的数据 uint8_t phone_number[15]; // 存储当前来电的电话号码 volatile uint8_t is_calling = 0; // 是否正在通话中的标志位 volatile uint8_t call_answered = 0; // 是否接听了电话的标志位 void init_usart1(uint32_t baudrate){ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct; gpio_init_struct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_...; // 具体引脚配置省略 ... } // SIM800C模块初始化函数 void sim800c_init() { USART_InitTypeDef usart_init_struct; usart_init_struct.USART_BaudRate = SIM800C_BAUDRATE; usart_init_struct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; usart_init_struct.USART_StopBits = USART_StopBits_1; usart_init_struct.USART_Parity = USART_Parity_No; usart_init_struct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; usart_init_struct.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx; USART_Init(USART1, &usart_init_struct); // 其他初始化代码 } // 发送AT指令 void send_at_command(const char* command) { USART_SendData(USART1, (uint8_t*)command); while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET); } // 示例：检测SIM800C模块是否就绪 void check_sim800c_ready() { send_at_command("AT\r\n"); while (1) { if (USART_ReceiveData(USART1) == 'O') { break; } } } // 示例：发送短信 void send_sms(const char* recipient, const char* message) { send_at_command("AT+CMGF=1\r\n"); // 设置文本模式 send_at_command("AT+CMGS=\""); send_at_command(recipient); send_at_command("\"\r\n"); send_at_command(message); send_at_command((char)26); // 结束短信 } // 示例：拨打电话 void make_call(const char* number) { send_at_command("ATD"); send_at_command(number); send_at_command(";\r\n"); } ``` 这段代码展示了SIM800C模块的初始化过程、发送AT指令的基本方法以及发送短信和拨打电话的功能实现。在实际应用中，还需要进一步完善错误处理机制和异常情况处理逻辑。 #### 五、总结 通过上述设计与实现，基于STM32F103RCT6微控制器的简易手机系统不仅能够满足老人和儿童的基本通讯需求，还能提供紧急情况下的快速通讯功能，大大提高了产品的实用性和安全性。此外，项目的硬件设计简洁明了，软件实现考虑到了各个细节，具有很高的参考价值。