【正文】 能夠承載多種數(shù)據(jù)。它們的內(nèi)容可以是文 本、聲音、圖像等，更大程度的滿足人們交流的方式。 手機中的 SIM 卡可以對發(fā)送短消息進行加密，接收方的手機將信息解密，實現(xiàn)了傳輸中的安全可靠行。 短消息可以與話音、數(shù)據(jù)、傳真等業(yè)務同步傳輸。短消息使用 S7 信令傳輸數(shù)據(jù)分組，是非對稱業(yè)務，即使在業(yè)務信道處于高峰期時，仍然可以進行順利通信。 短消息業(yè)務的現(xiàn)狀和前景 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 9 頁 共 39 頁 短消息業(yè)務的廣泛發(fā)展給各地的運營上帶來了豐厚的利潤，同時它方便了人們的生活，成為我們生活中必不可少的一部分。但是它也帶來了一些負面影響，例如現(xiàn)在的一些垃 圾短信經(jīng)常充斥我們的手機，嚴重防礙了我們的正常生活；再如一些不明不白的收費讓很多人大傷腦筋。 SMS 的升級版 EMS： Enhanced Message Service (EMS)增強消息業(yè)務是愛立信公司向 ETSI/3GPP 委員會提交的技術標準。大多數(shù)手機制造商支持 EMS 經(jīng)過穩(wěn)步發(fā)展， EMS 已成為 3GPP 技術規(guī)范的一個完整部分。 EMS 和 SMS 的實現(xiàn)原理基本相同，也是存儲一轉發(fā)機制，使用信令信道，因此不用對基礎網(wǎng)絡升級。EMS 能夠支持格式化文本、黑白圖片、聲音、簡單的動畫等媒體 。 SMS 的下一代版本 MMS： Multimedia Message Service (MMS)多媒體信息服務支持移動圖像、卡通、交互式視頻等多媒體信息，可以把文本、聲音、圖像、視頻等集成在一起，通過手機發(fā)送電子賀卡、屏保等。從 2020 年開始，很多手機廠家推出了支持 MMS 的手機，更多的運營服務商參與 MMS 的研發(fā)。到目前為止， MMS 已有了廣泛的應用。 短消息業(yè)務的主要應用 短消息業(yè)務的應用十分廣泛，總結如下： 。 。包括新聞 、天氣預報、股市行情、話費查詢、火車、航班時刻查詢等。 。移動證券交易、移動銀行、預訂車票等。 4. Email 應用。 Email 主要信息提示和全部信息瀏覽、回復簡單的 Email。 。鈴聲圖片下載、智力問答、手機游戲。 。對工業(yè)、地質(zhì)、水文等數(shù)據(jù)采集和遠程控制。 。對企業(yè)內(nèi)部信息進行交流和管理。 GSM 模塊介紹及應用方法 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 10 頁 共 39 頁 GSM 模塊的結構和特點 隨著 GSM 應用的不斷推廣和深化， GSM 無線技術和實現(xiàn)手段也在 不斷提高：各種 GSM 無線終端模塊的不斷涌現(xiàn)，簡化了用戶端儀器的開發(fā)，同時也大大擴展了無線應用領域。 GSM 模塊基于 GSM 底層協(xié)議，實現(xiàn)了移動臺所有功能。這些模塊不僅按照 GSM 移動臺與終端設備 (TE)的連接規(guī)則，提供相應引腳，同時按照上層應用協(xié)議規(guī)定，提供標準 AT 指令支持。它們大多還集成了語音信號處理和編碼，以及鍵盤、顯示、天線、聲音等接口，極大的降低了用戶終端的開發(fā)難度和開發(fā)周期?，F(xiàn)在，許多大型通信公司都生產(chǎn) GSM 模塊，例如MOTOROLA 公司的 D10/D15, SIMENS 公司的 TC35/37, WAVECOM 公司的WISMO2B/2C 等等，支持不同等級要求的應用。本系統(tǒng)采用的是 SIMENS 公司的 TC35 模塊。 SIMENS 公司的 TC35 模塊。 它是西門子公司最新推出的無線通訊模塊，可以快速安全的實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音等的傳輸，短信息服務 SMS 和傳真，可以工作在GSM 900kHz 和 1800kHz 兩個頻段， RS232 數(shù)據(jù)口符合 ETSI 標準 GSM0707 和GSM0705，且易于升級為 GPRS 模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶提供標準的 AT 命令接口，為數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用 戶的應用開發(fā)及設計。 ： 可以快速、安全、可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(Short Message Service)和傳真。 TC35 模塊的工作電壓為 — ,可以工作在 900MHz 和 1800MHz 兩個頻段 ,所在頻段功耗分別為 2w(900M)和1w(1800M)。 通過一個 ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座 )連接器引出 40 個引腳。 短信息服務功能（ GSM或 GPRS狀態(tài)） ：支持中英 文字及 PDU， 點對點（ MT/MO） ，小區(qū)廣播 。 可選波特率 300bps~115kbps， 支持數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真 電流消耗 —— 休眠狀態(tài)為 ，空閑狀態(tài)為 25mA，發(fā)射狀態(tài)為300mA(平均 )， 峰值 。 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 11 頁 共 39 頁 AT 指令 GSM 模塊通過 AT 命令與單片機通信。所有的 AT 命令 (除了重復命令 A/以外 )都由 AT 開頭，除了發(fā)送短消息最后是以 Ctrl+Z結束外，其余的都是以回車符 CR結束的。響應形式都是 CRLFresponseCRLF。表 21 列出了 AT 命令的語法規(guī)則。 表 21 AT 命令的語法規(guī)則 測試命令 AT+CXXX=? 模塊返回由相應寫命令或內(nèi)部處理設置的參數(shù)和值范圍列表 讀命令 AT+CXXX? 模塊返回當前設置的參數(shù)或參數(shù)值 寫命令 AT+CXXX=?? 模塊返回用戶定義的參數(shù)值 執(zhí)行命令 AT+CXXX 讀取在 GSM 內(nèi)部處理器的不變參數(shù) (1)設置單片機和 GSM 模塊的通信波特率 AT+IPR=rateCR, CR是回車符號。指令正確則模塊返回 CRLFOKCRLF, CRLF是回車換行符號。 參數(shù) rate 可以是 300, 600, 1200, 2400, 4800,9600, 19200, 38400, 57600, 115200。其中 300 至 115200 表示固定波特率的數(shù)值；當通信波特率超過 1200 時，可設為 0，表示自適應波特率，模塊根據(jù)單片機的串口數(shù)據(jù)的波特率調(diào)整本身與之相同。本設計中參數(shù) rate 設為 0，單片機的串口的波特率為 9600b/s。 (2)設置短消息中心號碼 AT+CSCA= +8613800519500(常州市短消息中心 )CR，設置正確則模塊返回 CRLFOKCRLF。短消息中心號碼可能會因不同手機或不同區(qū)域而不同。如果讀取短消息服務中心則使用命令 AT 十CSCA=?CR，模塊應該返回 CRLF+CSCA： “8613800519500 CRLF。 (3)設置短消息發(fā)送格式 AT+CMGF =0CR，設置 0 代表 PDU 模式，指令正確則模塊返回 CRLFOKCRLF 。 (4)保存當前的設置 ATamp。W。把前面設置的通信波特率、短消息中心號碼和短消息發(fā)送格式寫入模塊。 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 12 頁 共 39 頁 (1)發(fā)送短消息指令。 PDU模式中，首先發(fā)送短 消息數(shù)據(jù)的長度。 AT+CMGS=LengthCR。等待 GSM 模塊返回 ASCII 字符“ ”，則可將PDU 數(shù)據(jù)輸入， PDU 數(shù)據(jù)以 Ctrl+Z作為結束符，短消息發(fā)送成功，模塊返回 CRLFOKCRLF 。 (2)設置短消息到達自動提示 AT+CNMI=1, 1, 0, 0, 1CR，設置正確則模塊返回 CRLFOKCRLF。錯誤則返回 +CMS ERROR:err。設置此命令可使模塊在短消息到達后向單片機發(fā)送指令 CRLF+CMTI： SM , INDEX(信息在 SIM 中的存儲位置 )CRLF。 （ 3）讀短消息指令。模塊接收到新的短消息時，向單片機發(fā)送字符串CRLF+CMTI : SM ,INDEXCRLF。于是讀取該短消息的 AT 命令為AT+CMGR=INDEXCRLF，則模塊返回剛剛收到的 PDU格式的短消息內(nèi)容。 （ 4）刪除短消息。由于 SIM 卡只能存儲有限條短消息，為防止 SIM 卡中短消息存滿而不再接收短消息，收到一條短消息后，在進行數(shù)據(jù)分析處理后，將此消息立刻刪除，刪除短消息的指令為 AT+CMGD=INDEXCR，刪除后模塊返回 CRLFOKCRLF。 短消息的模式與 Unicode 編碼方式 ETSI 制定短消息協(xié)議作為整個 GSM 標準中的一部分。該協(xié)議為在 MT(移動終端，相當于 GSM MODEM)和 TE(終端設備，相當于單片機或微機 )之間傳送短消息定義了三種接口協(xié)議。分別為 Block Mode(阻塞模式 )、 Text Mode(ASCII模式 )、 PDU Mode(二進制模式 )。 阻塞模式是用來封裝 GSM3. 40 中定義的 SMS PDU的二進制協(xié)議。該協(xié)議包括差錯檢測，適合應用于終端間的鏈路受 差錯控制，連接不是非?？煽康那闆r。這種模式常見于需要對遠方設備控制的情況。阻塞模式有著與另兩種模式完全不同特性的協(xié)議，當進入此種模式，此狀態(tài)就將一直保持下去，直到程序主動退出阻塞模式，退出阻塞模式以后將返回到 命令狀態(tài)，或者在線命令狀態(tài)。應用部分組合的二進制串應包含報頭和短消息 PDU。 ASCII 模式是基于 AT 命令的接口協(xié)議，適用于非智能的終端和仿真器，以及一些基于命令結構的應用軟件。在 ASCII 模式，所有的 AT 命令都是以 ASCII畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 13 頁 共 39 頁 碼的形式回答的。應用將消息按簡單文本傳遞到 MS 組成 TPDU。 ASCII 模式提供功能比阻塞模式和 PDU 模式少。 ASCII 模式不需支持或自動傳送到達消息給應用，而僅僅是通知消息到達。 PDU模式是以 16 進制編碼傳輸消息塊的接口協(xié)議，在此模式中，短消息 (包括短消息的頭部分 )都是經(jīng)過 16 進制編碼的，也即，只有 0， 1, 2, 3, 4, 5, 6,7, 8, 9, A, B, C, D, E, F 這些字符是允許的。 西文字符一般是以 7 位一個字節(jié)來表示的，最多有 128 種組合方式，最常用的表示方法是 ASCII 碼。對應 ASCII 碼表得到相對應的字符為可見字符。如果使用 8 個位形成一個字節(jié) ，那么可能的組合就是 256 種，也就是 ASCII 碼表上的 256 個字符。英文只需用到 ASCII 碼的前 128 個位置就足以表達全部的字符。 用 PDU 模式收發(fā)短消息可以使用三種編碼： 7bit 編碼、 8bit 編碼和 UCS2編碼。 7bit 編碼用于發(fā)送普通的 ASCII 字符； 8bit 編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息，如圖片或鈴聲等； UCS2 編碼用于發(fā)送 Unicode 字符。由于在本系統(tǒng)中要實現(xiàn)中文短消息的發(fā)送，所以選擇用 UCS2 編碼，即中文 Unicode 碼。 Unicode 是一種統(tǒng)一字符編碼標準，采用雙字節(jié)對字符進行編碼。這是 Apple和 Xerox 公司于 1988 年建立的一個技術標準。 Unicode 提供了一種簡單而又一致的表示字符串的方法。由于 Unicode 用一個 16 位的值來表示每個字符串，因此總共可以得到 65000 個字符，這樣，它就能夠對世界各國的書面文字中的所有字符進行編碼，遠遠超過了單字節(jié)字符集的 256 個字符的數(shù)目。這種 Unicode 的特點是所有的字符是以兩個字節(jié)表示、不僅中文使用兩個字節(jié)。而且英文也使用兩個字節(jié)表示。 漢字的十六進制 PDU編碼直接采用漢字的 Unicode 編碼，由于漢字的編碼是十六位的，當中英文出現(xiàn)在同一短消息 的時候，中文每個漢字是十六位的，但是字母和數(shù)字是八位的編碼，這時統(tǒng)一采用十六位編碼，也就是在八位的 ASCII碼前面補 0。 61H 是“ a的 ASCII 碼，補齊十六位后的 Unicode 編碼為 0061H。 本系統(tǒng)采用 PDU 模式進行收發(fā)短消息，統(tǒng)一使用 Unicode 的編碼形式。下而舉例說明 PDU串的結構和編排方式。 例如，需要發(fā)送信息“ 1 號開”到手機 13915027490，單片機首先通過串口向模塊發(fā)送數(shù)據(jù)串 AT+CMGS=21 CR，然后單片機等待模塊返回 ASCII 字符畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 14 頁 共 39 頁 “ ”，然后輸入 PDU數(shù)據(jù)“ 0891683108509105F011000D91683119057294F000080006003153F75F00”。長度21 不包括 PDU數(shù)據(jù)中“ 0891683108509105F0”。對各個數(shù)據(jù)域進行分析如表 22所列。 表 22 發(fā)送短信格式 A B C D E F G H I 表 23 發(fā)送信息的 PDU 串分析 發(fā)送短信格式符 數(shù)據(jù) 說明 A 0891683108509105F0 08 是短信中心號長度， 91 是短消息中心號碼的類型即 TON/NPI，指在號碼前面需加“ +