(项目名称)技术设计方案V1.0

精品

智能手机设计（短信功能）技术设计方案

文档修订记录

一、项目名称

《智能手机设计（短信功能）》

二、设计要求

利用3G模块实现数据的无线传输，设计中用LC6311芯片实现数据的传输。编程实现TFT触摸液晶显示屏上虚拟键盘作为输入，单片机作为中心枢纽将TFT 触摸液晶显示屏和3G通信模块连接起来，实现收发短信的功能。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.在触摸屏实现一个虚拟键盘，虚拟键盘包括数字键盘和全英文键盘

2. 接收短信具有铃声提醒

主要的性能指标

1.系统采用3.3V供电

2.STC15W4K48S4:内部时钟选用3

3.1776MHz，I/O口驱动能力可达到20mA，单时钟周期/机器周期1T

3.TFT-LCD:3.2寸屏幕，320x240的分辨率

三、项目总体方案设计

1、系统总体方案

根据课程设计的要求，系统设计方案如下：以STC15W4K48S4单片机作为微控制器，TFT触摸液晶显示屏为输入模块和显示模块，3G模块作为通信模块，USB接口电路与PC机相连作为外部控制模块。

图1 系统结构框图

具体的功能实现原理如下

发送短信：PC机通过向串口发送AT指令，使3G无线模块连接到网络，再由单片机将信息通过串口发送给3G无线模块，并由3G无线模块将数据信息通过3G网络发送到远程主机上，实现发送短信的功能。

接收短信：PC机通过向串口发送AT指令，使3G模块连接到网络，再由远程主机将信息通过3G网络发送给3G无线模块，并由3G无线模块将信息通过串口发送给单片机，最后由单片机将收到的信息显示在TFT触摸液晶显示屏上，实现收取短信的功能。

2、关键技术、设计难点及其解决方案

关键技术：

3G技术

3G是第三代移动通信技术，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G 服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，目前3G存在3种标准：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。

难点：

1、因为单片机时嵌入式系统的一部分，它要与外设连接才能成为一个完整的系统，如果对外设硬件、芯片的功能和作用理解的不清楚，可能给本系统设计造成一定的困难。

解决方案：认真熟悉芯片的硬件手册，理解芯片的管脚定义及使用方法。

2、如何实现LC6311的初始化？

解决方案：基于单片机和3G的无线数据的通信系统的设计核心是3G的通信。正确使用AT指令是完成LC6311初始化的关键，且使用AT指令时接收数据时可能出现延时，需要很好的处理接收到的数据。

四、项目详细方案设计

1、核心器件选型

1.51单片机选用STC15W4K48S4芯片

（1）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）工作电压：2.5V-5.5V，采用3.3V供电

（3）48K字节内部Flash程序存储器，片内大容量4096字节的SRAM

（4）大容量片内EEPROM，擦写次数10万次以上

（5）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

（6）四组完全独立的高度异步串行通信端口

（7）62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 （8）8通道10位高速ADC，7个定时器，6通道15位专门的高精度PWM

2.TFT触摸显示屏

液晶显示屏的每一个象素上都设置有一个薄膜晶体管（TFT），可有效地克服非选通时的串扰，使显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关，大大提高了图像质量。特点：

（1）3.2寸屏幕，工作电压2.8~3.3V

（2）320×240的分辨率

（3）接口为16位并行8080接口，16 位真彩显示

（4）自带触摸屏，可以用来作为控制输入

3.LC6311

LC6311是联芯科技推出的无线模块产品，支持UART和USB两种通信接口，使用更为方便和灵活，可以满足不同主控设备的需求；采用2.7mm装配高度的超薄设计，使其可以方便应用于智能手机和各类数据卡中；可方便的嵌入到TD-HSDPA&GGE无线应用系统中；内部集成TCP/IP协议，可以方便连接Internet。

2、硬件电路设计

智能手机设计（短信功能）硬件电路

智能手机设计（短信功能）的硬件电路主要由8051单片机模块、3G模块、TFT触摸显示屏模块、蜂鸣器模块、震动模块、电源电路模块，USB接口电路等组成，智能手机设计（短信功能）硬件电路如图2所示。

图2 智能手机设计（短信功能）硬件电路

（1）单片机模块

单片机模块只需要复位电路和晶振电路就能满足控制要求，其中复位操作完成单片机片内电路的初始化，使单片机从一确定的状态开始运行，当单片机的复位引脚RST出现5ms以上高电平时单片机就完成了复位操作；时钟电路就是在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器构成内部振荡方式，内部振荡方式所得的时钟信号比较稳定，实用电路中使用较多。单片机模块如图3所示。

图3 单片机模块

（2）3G模块

LC6311芯片

在板对板连接器上有5个专用管脚用于LC6311电源输入Vbat、8个地管脚GND、一个开机信号、1个复位信号和1个上电指示信号，具体描述如表1所示。

信号名属性描述参数

Vbat电源直流电源输入 3.3~4.5V GND—地

VGP电源上电指示电压3.0V,驱动电流

50mA POWERON输入开机信号。当POWERON保持高电平

2秒时，系统加电

RESET输入当POWERON为高时，RESET信号拉