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，各式各樣的手機產品數(shù)不勝數(shù)，但是真正適合并方便老人通話的手機產品少之又少，本文設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品時，或多或少會遇到操作困難的問題，導致其使用頻率較低。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，只需按下照片對應的按鍵即可，更好地解決了老年人的通話問題，設計簡單實用，并且成本較低

1 系統(tǒng)硬件結構設計

1.1 系統(tǒng)硬件設計說明

系統(tǒng)硬件采用 STC 公司生產的 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)硬件模塊構成

2.1 核心控制模塊

核心控制系統(tǒng)采用 STC 公司生產的 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。軟件流程如圖 3 所示

圖 3 系統(tǒng)軟件流程圖

結 語

中國是一個人口老齡化大國，特別在農村，“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，應用前景廣闊。