一種通過照片撥打電話的智能老人機

饒欽 桑海偉 吳竹 田麗瓊 肖婷 汪子清

摘 要：文中將GPRS模塊、單片機以及按鍵模塊相結(jié)合，開發(fā)出一款簡單的適合老年人使用的智能手機。該手機可將老人子女的照片貼在對應(yīng)的按鍵上，只要按下照片對應(yīng)的按鍵就可打電話給特定對象，簡單實用且成本低，更好地解決了老年人不會使用智能手機的問題。

關(guān)鍵詞：GPRS模塊；單片機；按鍵模塊；智能老人機

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2018）08-00-02

0 引 言

隨著我國社會老齡化的推進，老年人的比例越來越大，特別是獨生子女政策施行期間，社會上出現(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)愛造成的。當今社會，電話是人與人之間溝通的重要工具，各式各樣的手機產(chǎn)品數(shù)不勝數(shù)，但是真正適合并方便老人通話的手機產(chǎn)品少之又少，本文設(shè)計主要是為了方便文化程度較低且不會使用手機的老人。老人在使用電話等通信產(chǎn)品時，或多或少會遇到操作困難的問題，導(dǎo)致其使用頻率較低。其實對于老人來說，電話的通訊對象只有幾個特定的親人，當他們有需要時，有可能會因為不識字或者記不住子女的電話號碼而無法給子女打電話。本文利用GPRS模塊、單片機以及按鍵模塊開發(fā)了一款簡單實用的老人機，若老人想給子女打電話，只需按下照片對應(yīng)的按鍵即可，更好地解決了老年人的通話問題，設(shè)計簡單實用，并且成本較低。

1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計說明

系統(tǒng)硬件采用STC公司生產(chǎn)的STC89C51作為主控芯片，利用51單片機作為MCU，通過單片機的I/O口增加按鍵模塊，然后在按鍵模塊上對應(yīng)的按鍵處貼上老人子女的照片，再通過串口連接GPRS模塊進行通信，電源采用5 V的電源適配器進行供電。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個引腳，搭載32個可編程I/O口，操作簡單方便，外圍電路簡單易懂，硬件設(shè)計方便，程序燒寫簡單，只需USB-TTL小板即可下載程序，價格低廉，用簡單的C語言即可編寫程序，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

按鍵模塊采用獨立按鍵，由I/O口線構(gòu)成單個按鍵電路，每個按鍵單獨占用一根I/O口線，每個按鍵的工作不會影響到其他I/O口線的狀態(tài)。按鍵的一端與單片機引腳連接，另外一端與電壓信號相連，觸點的通斷即可引起端口上電壓的變化，單片機通過程序讀取I/O端口引腳電平信號便可判斷按鍵狀態(tài)。通過按鍵模塊可將老人子女照片貼在相對應(yīng)的按鍵上，當按下按鍵時，單片機通過讀取按鍵狀態(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，待機平均電流在3 mA以下，并且支持 GSM/GPRS 4個頻段，包括 850 MHz，900 MHz，1 800 MHz，1 900 MHz；同時具有支持語音通話，價格便宜，信號范圍廣的優(yōu)點。將GPRS模塊的RX，TX，GND分別與單片機的TX，RX，GND連接起來，再采用5 V電源適配器進行供電即可正常工作。撥打電話時，由單片機將指令“ATD+號碼”發(fā)送給GPRS模塊，GPRS模塊立即撥打電話。若需接聽則將指令“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C語言進行簡單編寫，燒錄在單片機中，由按鍵模塊觸發(fā)單片機，并由單片機將其指令內(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的電話號碼。LCD1602顯示屏是一種工業(yè)字符型液晶屏，能夠同時顯示16列2行即32個字符，并可顯示數(shù)字。顯示區(qū)域可通過直供5 V電壓對其進行控制，同時還可顯示圖形。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

首先對按鍵模塊、LCD1602模塊以及GPRS模塊進行初始化，在主程序中對其按鍵模塊的狀態(tài)進行判斷。若KEY1按下，則由單片機發(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，則由單片機發(fā)送指令給GPRS模塊并掛斷當時的電話；若無按鍵及任何狀態(tài)信息，則系統(tǒng)無反應(yīng)。軟件流程如圖3所示。

4 結(jié) 語

中國是一個人口老齡化大國，特別在農(nóng)村，“空巢老人”非常多。他們只有通過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有接受過任何教育，因此很多老人不知道如何使用手機類電子產(chǎn)品。因為老人需要聯(lián)系的人較少，所以本文利用單片機作為主控，搭載GPRS模塊以及按鍵模塊，通過按下照片對應(yīng)的按鍵撥打電話給特定對象，不需要老人記住號碼或翻看通訊錄，更加人性化地解決了老年人的通話問題，應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻

[1]霍磊.中老年手機的人性化研究與設(shè)計[D].成都：電子科技大學(xué)，2012.

[2]姚宇寧.手機產(chǎn)品的適度設(shè)計與研究[D].天津：河北工業(yè)大學(xué)，2015.

[3]金小萍.使用單片機實現(xiàn)GPRS通信小系統(tǒng)的研究[J].信息化研究，2007，33（7）：18-19.

[4]朱文偉.無線傳感網(wǎng)與GPRS通信網(wǎng)互連網(wǎng)關(guān)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 南京：南京郵電大學(xué)，2013.

[5]韓斌杰.GPRS原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.

[6]譚浩強.C程序設(shè)計[M].北京：清華大學(xué)出版社，1991.

[7]張毅剛.單片機原理及應(yīng)用：基于C51編程的Proteus仿真案例[M]. 北京：高等教育出版社，2013.

[8]白林峰，曲培新，左現(xiàn)剛.單片機開發(fā)入門與典型設(shè)計實例[M].北京：機械工業(yè)出版社，2013.