一种通过照片拨打电话的智能老人机

引 言

随着我国社会老龄化的推进，老年人的比例越来越大特别是独生子女政策施行期间，社会上出现了“空巢老人”这一特殊群体。究其原因，绝大多数是与其子女缺少沟通交流缺少子女关爱造成的。当今社会，电话是人与人之间沟通的重要工具，各式各样的手机产品数不胜数，但是真正适合并方便老人通话的手机产品少之又少，本文设计主要是为了方便文化程度较低且不会使用手机的老人。老人在使用电话等通信产品时，或多或少会遇到操作困难的问题，导致其使用频率较低。其实对于老人来说，电话的通讯对象只有几个特定的亲人，当他们有需要时，有可能会因为不识字或者记不住子女的电话号码而无法给子女打电话。本文利用 GPRS 模块、单片机以及按键模块开发了一款简单实用的老人机，若老人想给子女打电话，只需按下照片对应的按键即可，更好地解决了老年人的通话问题，设计简单实用，并且成本较低

1 系统硬件结构设计

1.1 系统硬件设计说明

系统硬件采用 STC 公司生产的 STC89C51 作为主控芯片利用 51 单片机作为 MCU，通过单片机的 I/O 口增加按键模块然后在按键模块上对应的按键处贴上老人子女的照片，再通过串口连接 GPRS 模块进行通信，电源采用 5 V 的电源适配器进行供电。模块组成如图 1 所示

1.2 系统硬件原理

系统硬件原理如图 2 所示

2 系统硬件模块构成

2.1 核心控制模块

核心控制系统采用 STC 公司生产的 STC89C51 作为主控芯片，此款芯片资源丰富，有40 个引脚，搭载 32 个可编程I/O 口操作简单方便，外围电路简单易懂，硬件设计方便，程序烧写简单，只需 USB-TTL 小板即可下载程序，价格低廉，用简单的 C 语言即可编写程序，此芯片搭载晶振电路以及复位电路组合成最小系统后，供直流 5 V 电压即可正常工作。

2.2 按键模块

按键模块采用独立按键，由I/O 口线构成单个按键电路每个按键单独占用一根I/O 口线，每个按键的工作不会影响到其他 I/O 口线的状态。按键的一端与单片机引脚连接，另外一端与电压信号相连，触点的通断即可引起端口上电压的变化，单片机通过程序读取 I/O 端口引脚电平信号便可判断按键状态。通过按键模块可将老人子女照片贴在相对应的按键上当按下按键时，单片机通过读取按键状态确定是否拨打电话

2.3 GPRS通信模块

GPRS 模块采用Gooouuu_A6，此模块功耗低，待机平均电流在 3 mA 以下，并且支持 GSM/GPRS 4 个频段，包括850 MHz，900 MHz，1 800 MHz，1 900 MHz ；同时具有支持语音通话，价格便宜，信号范围广的优点。将 GPRS 模块的RX，TX，GND 分别与单片机的 TX，RX，GND 连接起来再采用 5 V 电源适配器进行供电即可正常工作。拨打电话时由单片机将指令“ATD+ 号码”发送给 GPRS 模块，GPRS 模块立即拨打电话。若需接听则将指令“ATA”发送给 GPRS 模块 ；若需挂断则发送指令“ATH”。以上指令只需通过 C 语言进行简单编写，烧录在单片机中，由按键模块触发单片机并由单片机将其指令内容发送给 GPRS 模块即可拨打电话以及接通、挂断

2.4 LCD1602显示模块

系统采用LCD1602 显示屏显示所拨打或接听的电话号码。LCD1602 显示屏是一种工业字符型液晶屏，能够同时显示 16 列 2 行即 32 个字符，并可显示数字。显示区域可通过直供 5 V 电压对其进行控制，同时还可显示图形

3 系统软件设计

首先对按键模块、LCD1602 模块以及 GPRS 模块进行初始化，在主程序中对其按键模块的状态进行判断。若 KEY1 按下，则由单片机发送“指令1”给 GPRS 模块并拨打“电话 1”若 KEY2 按下，则由单片机发送“指令 2”给 GPRS 模块并拨打“电话 2”；若 KEY3 按下，则由单片机发送“指令 3”给GPRS 模块并拨打“电话 3”；若 KEY4 按下，则由单片机发送

指令给 GPRS 模块并挂断当时的电话 ；若无按键及任何状态信息，则系统无反应。软件流程如图 3 所示

图 3 系统软件流程图

结 语

中国是一个人口老龄化大国，特别在农村，“空巢老人非常多。他们只有通过电话才能与自己的子女交流，但是由于其文化程度较低甚至没有接受过任何教育，因此很多老人不知道如何使用手机类电子产品。因为老人需要联系的人较少，所以本文利用单片机作为主控，搭载 GPRS 模块以及按键模块，通过按下照片对应的按键拨打电话给特定对象，不需要老人记住号码或翻看通讯录，更加人性化地解决了老年人的通话问题，应用前景广阔。