引 言

隨著我國(guó)社會(huì)老齡化的推進(jìn)，老年人的比例越來(lái)越大特別是獨(dú)生子女政策施行期間，社會(huì)上出現(xiàn)了“空巢老人”這一特殊群體。究其原因，絕大多數(shù)是與其子女缺少溝通交流缺少子女關(guān)愛(ài)造成的。當(dāng)今社會(huì)，電話是人與人之間溝通的重要工具，各式各樣的手機(jī)產(chǎn)品數(shù)不勝數(shù)，但是真正適合并方便老人通話的手機(jī)產(chǎn)品少之又少，本文設(shè)計(jì)主要是為了方便文化程度較低且不會(huì)使用手機(jī)的老人。老人在使用電話等通信產(chǎn)品時(shí)，或多或少會(huì)遇到操作困難的問(wèn)題，導(dǎo)致其使用頻率較低。其實(shí)對(duì)于老人來(lái)說(shuō)，電話的通訊對(duì)象只有幾個(gè)特定的親人，當(dāng)他們有需要時(shí)，有可能會(huì)因?yàn)椴蛔R(shí)字或者記不住子女的電話號(hào)碼而無(wú)法給子女打電話。本文利用 GPRS 模塊、單片機(jī)以及按鍵模塊開(kāi)發(fā)了一款簡(jiǎn)單實(shí)用的老人機(jī)，若老人想給子女打電話，只需按下照片對(duì)應(yīng)的按鍵即可，更好地解決了老年人的通話問(wèn)題，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)用，并且成本較低

1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)說(shuō)明

系統(tǒng)硬件采用 STC 公司生產(chǎn)的 STC89C51 作為主控芯片利用 51 單片機(jī)作為 MCU，通過(guò)單片機(jī)的 I/O 口增加按鍵模塊然后在按鍵模塊上對(duì)應(yīng)的按鍵處貼上老人子女的照片，再通過(guò)串口連接 GPRS 模塊進(jìn)行通信，電源采用 5 V 的電源適配器進(jìn)行供電。模塊組成如圖 1 所示

1.2 系統(tǒng)硬件原理

系統(tǒng)硬件原理如圖 2 所示

2 系統(tǒng)硬件模塊構(gòu)成

2.1 核心控制模塊

核心控制系統(tǒng)采用 STC 公司生產(chǎn)的 STC89C51 作為主控芯片，此款芯片資源豐富，有40 個(gè)引腳，搭載 32 個(gè)可編程I/O 口操作簡(jiǎn)單方便，外圍電路簡(jiǎn)單易懂，硬件設(shè)計(jì)方便，程序燒寫(xiě)簡(jiǎn)單，只需 USB-TTL 小板即可下載程序，價(jià)格低廉，用簡(jiǎn)單的 C 語(yǔ)言即可編寫(xiě)程序，此芯片搭載晶振電路以及復(fù)位電路組合成最小系統(tǒng)后，供直流 5 V 電壓即可正常工作。

2.2 按鍵模塊

按鍵模塊采用獨(dú)立按鍵，由I/O 口線構(gòu)成單個(gè)按鍵電路每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O 口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響到其他 I/O 口線的狀態(tài)。按鍵的一端與單片機(jī)引腳連接，另外一端與電壓信號(hào)相連，觸點(diǎn)的通斷即可引起端口上電壓的變化，單片機(jī)通過(guò)程序讀取 I/O 端口引腳電平信號(hào)便可判斷按鍵狀態(tài)。通過(guò)按鍵模塊可將老人子女照片貼在相對(duì)應(yīng)的按鍵上當(dāng)按下按鍵時(shí)，單片機(jī)通過(guò)讀取按鍵狀態(tài)確定是否撥打電話

2.3 GPRS通信模塊

GPRS 模塊采用Gooouuu_A6，此模塊功耗低，待機(jī)平均電流在 3 mA 以下，并且支持 GSM/GPRS 4 個(gè)頻段，包括850 MHz，900 MHz，1 800 MHz，1 900 MHz ；同時(shí)具有支持語(yǔ)音通話，價(jià)格便宜，信號(hào)范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。將 GPRS 模塊的RX，TX，GND 分別與單片機(jī)的 TX，RX，GND 連接起來(lái)再采用 5 V 電源適配器進(jìn)行供電即可正常工作。撥打電話時(shí)由單片機(jī)將指令“ATD+ 號(hào)碼”發(fā)送給 GPRS 模塊，GPRS 模塊立即撥打電話。若需接聽(tīng)則將指令“ATA”發(fā)送給 GPRS 模塊 ；若需掛斷則發(fā)送指令“ATH”。以上指令只需通過(guò) C 語(yǔ)言進(jìn)行簡(jiǎn)單編寫(xiě)，燒錄在單片機(jī)中，由按鍵模塊觸發(fā)單片機(jī)并由單片機(jī)將其指令內(nèi)容發(fā)送給 GPRS 模塊即可撥打電話以及接通、掛斷

2.4 LCD1602顯示模塊

系統(tǒng)采用LCD1602 顯示屏顯示所撥打或接聽(tīng)的電話號(hào)碼。LCD1602 顯示屏是一種工業(yè)字符型液晶屏，能夠同時(shí)顯示 16 列 2 行即 32 個(gè)字符，并可顯示數(shù)字。顯示區(qū)域可通過(guò)直供 5 V 電壓對(duì)其進(jìn)行控制，同時(shí)還可顯示圖形

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

首先對(duì)按鍵模塊、LCD1602 模塊以及 GPRS 模塊進(jìn)行初始化，在主程序中對(duì)其按鍵模塊的狀態(tài)進(jìn)行判斷。若 KEY1 按下，則由單片機(jī)發(fā)送“指令1”給 GPRS 模塊并撥打“電話 1”若 KEY2 按下，則由單片機(jī)發(fā)送“指令 2”給 GPRS 模塊并撥打“電話 2”；若 KEY3 按下，則由單片機(jī)發(fā)送“指令 3”給GPRS 模塊并撥打“電話 3”；若 KEY4 按下，則由單片機(jī)發(fā)送

指令給 GPRS 模塊并掛斷當(dāng)時(shí)的電話 ；若無(wú)按鍵及任何狀態(tài)信息，則系統(tǒng)無(wú)反應(yīng)。軟件流程如圖 3 所示

圖 3 系統(tǒng)軟件流程圖

結(jié) 語(yǔ)

中國(guó)是一個(gè)人口老齡化大國(guó)，特別在農(nóng)村，“空巢老人非常多。他們只有通過(guò)電話才能與自己的子女交流，但是由于其文化程度較低甚至沒(méi)有接受過(guò)任何教育，因此很多老人不知道如何使用手機(jī)類電子產(chǎn)品。因?yàn)槔先诵枰?lián)系的人較少，所以本文利用單片機(jī)作為主控，搭載 GPRS 模塊以及按鍵模塊，通過(guò)按下照片對(duì)應(yīng)的按鍵撥打電話給特定對(duì)象，不需要老人記住號(hào)碼或翻看通訊錄，更加人性化地解決了老年人的通話問(wèn)題，應(yīng)用前景廣闊。