【正文】 SMS．GMSC，通過(guò)詢問(wèn)HLR后獲得目標(biāo)MS所在的MSC號(hào)碼，先將短消息先傳給MSC。 短消息業(yè)務(wù)和語(yǔ)音傳輸以及傳真同為第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提供的主要的電信的業(yè)務(wù)，它通過(guò)信道傳輸，通過(guò)服務(wù)中心完成前轉(zhuǎn)和存儲(chǔ)功能。 BSC：具有對(duì)一個(gè)或多個(gè)BTS進(jìn)行控制的功能。OMC：操作與維護(hù)中心(OMC)用于對(duì)GSM系統(tǒng)的集中操作與維護(hù)， 對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理與監(jiān)控。 VLR：即訪問(wèn)位置寄存器，是存儲(chǔ)MSC處理來(lái)訪移動(dòng)用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)，呼叫對(duì)所需數(shù)據(jù)庫(kù)信息的檢索。 移動(dòng)終端(TE)：指終端設(shè)備本身，與用戶個(gè)人無(wú)關(guān)，它多種編碼信息加密、信息的調(diào)制和解調(diào)、信息的發(fā)射和接收等。MS、BSS和NSS是GSM的實(shí)體部分，操作支持子系統(tǒng)（OSS）則為運(yùn)營(yíng)部門提供維護(hù)實(shí)體部分。它使用更長(zhǎng)鑒別密鑰保證更好的安全以及網(wǎng)絡(luò)和用戶的雙向驗(yàn)證。GSM可以向用戶提供以下三種保密方式：(1)對(duì)移動(dòng)臺(tái)識(shí)別碼的加密，可以讓竊聽者無(wú)法確定用戶的移動(dòng)臺(tái)電話號(hào)碼，從而起到對(duì)用戶位置保密的作用；(2)將用戶的識(shí)別碼、信令數(shù)據(jù)和話音加密，使非法竊聽者無(wú)法收到通信的具體內(nèi)容；(3)利用“詢問(wèn)—響應(yīng)”過(guò)程啟動(dòng)“用戶鑒別”單元來(lái)鑒別用戶。當(dāng)發(fā)現(xiàn)收到與自己原來(lái)地方不同時(shí)的區(qū)域識(shí)別碼，漫游的移動(dòng)臺(tái)會(huì)向當(dāng)?shù)鼗景l(fā)出信號(hào)，通知VLR，并將此號(hào)碼通過(guò)CCITT ，VLR即指定一個(gè)臨時(shí)號(hào)碼MSRN，通知移動(dòng)臺(tái)所在業(yè)務(wù)區(qū)備案。上述三個(gè)號(hào)碼存在著相對(duì)應(yīng)關(guān)系，使用它們的關(guān)系可以準(zhǔn)確無(wú)誤地識(shí)別出某個(gè)移動(dòng)臺(tái)。： GSM開發(fā)板單片機(jī)與GSM模塊連接通過(guò)一個(gè)TTL轉(zhuǎn)RS232電平電路,連接到串口,另一端直接連接到GSM模塊串口。：本設(shè)計(jì)采用蜂鳴器越限報(bào)方式，采用報(bào)警設(shè)置一是當(dāng)采集到的實(shí)時(shí)溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，使蜂鳴器警報(bào)，二是自動(dòng)讓GSM模塊發(fā)送短消息通知遠(yuǎn)程。同第一步完全相反，將行線編程為輸出線，并使輸出線全為高電平，則行線中電平由高變低所在行為按鍵所在行。然后逐列置零電平，其余各列為高，檢查行線的電平是否變?yōu)榱?，有，則該行列交叉的按鍵判斷為按下。然后逐行置零電平，其余各行為高，檢查列線的電平是否變?yōu)榱?，有，則該行列交叉的按鍵判斷為按下。 MAX232串口通信原理圖行列式鍵盤用于按鍵數(shù)量較多的場(chǎng)合，它由行線和列線組成，按鍵位于行、列交叉點(diǎn)上，也稱矩陣鍵盤，相對(duì)于獨(dú)立式鍵盤更加節(jié)省硬件資源。 使用MAX232作為串行通信的電平轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行通信功能，硬件電路簡(jiǎn)單，通過(guò)9針串口與GSM模塊實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)通信。由于P0口內(nèi)部沒(méi)有固定的上拉電阻，數(shù)據(jù)端外接上拉電阻，來(lái)讓引腳保持高電平。本設(shè)計(jì)單片機(jī)的復(fù)位電路采用按鍵電平復(fù)位電路，單片機(jī)復(fù)位高電平有效，通過(guò)RST端經(jīng)電阻與電源VCC接通，當(dāng)按鍵沒(méi)有按下時(shí)，RST端接地，當(dāng)按鍵按下，VCC與R22導(dǎo)通，分壓后RST為高電平，RST端加上大于2個(gè)機(jī)器周期的高電平完成復(fù)位。常用的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)有兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種方式為外部時(shí)鐘方式，本次設(shè)計(jì)選用內(nèi)部時(shí)鐘方式，電路中，晶振的頻率越高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也就越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快，與UART(通用異步接收器/發(fā)送器) 量常見的波特率相關(guān)，波特率為9600b/s消除誤差外接的。單片機(jī)的供電電壓為+5V，單片機(jī)的Vcc(40引腳)接+5V電源，Vss(20引腳)接地，圖中J16插槽接USB接口，經(jīng)USB接口提供+5V電壓，經(jīng)過(guò)濾波電路，開關(guān)S1控制電源是否導(dǎo)通，導(dǎo)通LED燈亮，單片機(jī)上電，顯示單片機(jī)供電正常。： 本設(shè)計(jì)的主要流程是溫度傳感器采集好溫度，存入單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)分別使用I/O口來(lái)控制LCD液晶顯示屏顯示，組建4*4的矩陣按鍵，控制報(bào)警電路，單片機(jī)通過(guò)RS232串口與GSM模塊聯(lián)機(jī)，使用串口發(fā)送AT指令來(lái)控制GSM模塊發(fā)送短消息。報(bào)警電路當(dāng)實(shí)時(shí)溫度超過(guò)設(shè)定報(bào)警溫度時(shí)，發(fā)出警報(bào)聲，并可發(fā)送短消息通知，完成遠(yuǎn)程監(jiān)控。再通過(guò)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析，總結(jié)出系統(tǒng)塊存在的問(wèn)題，并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。GSM模塊在短信息方面的應(yīng)用廣等特點(diǎn)，特別適用數(shù)據(jù)的雙向傳送、無(wú)線遠(yuǎn)程檢測(cè)和控制等。而GSM的短消息業(yè)務(wù)SMS它通過(guò)無(wú)線控制信道進(jìn)行傳輸，為GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提供的主要電信業(yè)務(wù)，是GSM通信網(wǎng)所特有的，它的傳遞是可靠的。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 目錄1前言 12總體方案設(shè)計(jì) 2 2 2 23 硬件部分設(shè)計(jì) 4 4 5 5 6 6 7 8 8 9 10 11 14 15 15 164軟件設(shè)計(jì) 19 19 19 19 20 20 20 21 23 245系統(tǒng)調(diào)試 256系統(tǒng)功能、指標(biāo)參數(shù) 31 31 317結(jié)論 328總結(jié)與體會(huì) 33 33 33 339謝辭 3410參考文獻(xiàn) 35附錄1：電路原理圖 36附錄2：設(shè)計(jì)程序 37附錄3：外文資料翻譯 62 1前言GSM系統(tǒng)是歐洲在20世紀(jì)80年代設(shè)計(jì)并在1992年開通的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，其作為第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)。因此，選用GSM的短消息業(yè)務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸是可行的。短消息是GSM系統(tǒng)中提供的一種GSM終端之間，通過(guò)服務(wù)中心進(jìn)行文本信息收發(fā)的應(yīng)用服務(wù)，其中服務(wù)中心完成信息的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能。完成以上工作就可以使用單片機(jī)通過(guò)串口發(fā)送AT指令控制GSM模塊發(fā)送短消息，實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。為完成短消息數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，目前為實(shí)現(xiàn)短消息的發(fā)送主要有以下幾種方法：方案一、網(wǎng)關(guān)方式：通過(guò)網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)短消息發(fā)送，編輯短信內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)短消息發(fā)送，該方法不要額外的設(shè)備，但要要到相關(guān)的電信部門去申請(qǐng)網(wǎng)關(guān)，成本高，軟件復(fù)雜；方案二、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)軟件提供的短信發(fā)送功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如騰訊、飛信都提供這方面的服務(wù)，這種方法是這3種方法中實(shí)現(xiàn)起來(lái)最簡(jiǎn)單，所需資源最少的，但是對(duì)于網(wǎng)站的依賴性太強(qiáng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴同樣無(wú)法避免，重要的是不適用于項(xiàng)目開發(fā)；方案三、終端方式：通過(guò)GSM 模塊向手機(jī)以及其他終端通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送短消息，掌握AT指令及其協(xié)議和串口編程來(lái)實(shí)現(xiàn)控制GSM模塊，這是目前比較適合于小項(xiàng)目開發(fā)的一種方法。3 硬件部分設(shè)計(jì)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控硬件部分主要由單片機(jī)及外圍電路、溫度采集電路、顯示電路LCD、串行通信電路以及GSM無(wú)線通信模塊組成。電阻R10起到限流的作用，保護(hù)LED燈。圖中X1和X2分別連接單片機(jī)的時(shí)鐘引腳XTAL1和XTAL2。LCD顯示電路是用LCD12864芯片與單片機(jī)STC89C52RC共同完成的。；片選信號(hào)控制屏幕選擇左右屏顯示。MAX232是標(biāo)準(zhǔn)串行總線，也是常用的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊。下面介紹常用的按鍵設(shè)定方法：采用掃描法來(lái)判定按鍵主要方法有行掃描和列掃描：行掃描：列初始化電平為1，行初始化電平為0。列掃描：行初始化電平為1，列初始化電平為0。本設(shè)計(jì)4*4的矩陣鍵盤采用“線反接法”其處理速度快，程序簡(jiǎn)短。本設(shè)計(jì)使用16個(gè)按鍵，即4*4的一個(gè)矩陣鍵盤。本設(shè)計(jì)直接采用GSM開發(fā)板，其集成GSM模塊（TC35i）、GSM天線、+5V開關(guān)電源，自帶RS232通訊接口,可以方便地與PC機(jī)、單片機(jī)連機(jī)通訊。下面介紹本設(shè)計(jì)用到的AT指令，,主要包括:AT+CMGF：設(shè)置編碼模式：有以下2種模式：AT+CMGF=1 設(shè)置為TEXT格；AT+CMGF=0 設(shè)置為PDU格式；AT+CSCA：設(shè)置短信中心號(hào)碼；AT+CMGS：發(fā)送短信；AT+CMGL：列出短信；AT+CMGR：讀短信；AT+CMGD：刪除短信。當(dāng)公有用戶要呼叫某漫游移動(dòng)臺(tái)時(shí)，該用戶通過(guò)電話機(jī)撥打移動(dòng)臺(tái)DN碼，DN碼首先經(jīng)由公用交換網(wǎng)接至最靠近的本地GSM移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（GSMC），GSMC利用DN碼訪問(wèn)母局位置登記器，從中取得漫游臺(tái)的MSRN碼，GSMC根據(jù)此碼將呼叫接至被訪問(wèn)的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（VMSC），VMSC接到MSRN號(hào)碼后，進(jìn)一步訪問(wèn)來(lái)訪者登記器，證實(shí)漫游臺(tái)是否仍在本區(qū)工作，經(jīng)確認(rèn)后，VMSC把MSRN碼轉(zhuǎn)換成國(guó)際移動(dòng)臺(tái)識(shí)別碼（IMSI），通過(guò)當(dāng)?shù)鼗?，在無(wú)線信道上向漫游移動(dòng)臺(tái)發(fā)出尋呼，從而建立通話。這樣，一個(gè)漫游用戶位置登記就完成了。在通信過(guò)程開始時(shí)，首先由網(wǎng)絡(luò)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)出一個(gè)信號(hào)，移動(dòng)臺(tái)收到這個(gè)號(hào)碼后，連同內(nèi)部的“電子密鑰”，共同來(lái)啟動(dòng)“用戶監(jiān)別”單元，隨之輸出信息，返回網(wǎng)絡(luò)的固定方，網(wǎng)絡(luò)固定方在發(fā)出號(hào)碼的同時(shí)，也啟動(dòng)自己的“用戶鑒別”單元，產(chǎn)生相應(yīng)的信息，與移動(dòng)臺(tái)返回的信息比較，若相同則確認(rèn)為合法用戶，否則確認(rèn)為非法用戶，從而確保了用戶的使用權(quán)。GSM系統(tǒng)容量大、通話音質(zhì)好、便于數(shù)字傳插、可與今后的ISDN兼容，還具有電子信箱、短消息業(yè)務(wù)等功能。GSM為了安全使用多種加密算法。NSS它負(fù)責(zé)所有和移動(dòng)用戶有關(guān)的呼叫移動(dòng)性管理、接續(xù)處理、用戶設(shè)備及保密性等等功能, 是整個(gè)GSM系統(tǒng)的控制和交換中心，并提供GSM系統(tǒng)與其他網(wǎng)絡(luò)之間的連接。 SIM卡：代表移動(dòng)用戶個(gè)人，存有認(rèn)證用戶的信息，并執(zhí)行與用戶安全信息有關(guān)的重要信息。 HLR：是管理的有關(guān)部門用于存儲(chǔ)移動(dòng)用戶管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，其存儲(chǔ)著進(jìn)入該控制區(qū)內(nèi)的所有移動(dòng)用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)。 OMC對(duì)基站分系統(tǒng)和交換網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)分別進(jìn)行操作和維護(hù)(如監(jiān)視、 狀態(tài)報(bào)告、 故障診斷等)。它的任務(wù)主要負(fù)責(zé)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的資源管理、小區(qū)數(shù)據(jù)配置管理、功率、定位和切換控制等，是一個(gè)很強(qiáng)的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)。短消息業(yè)務(wù)包括兩種：一種是廣播短消息，即由廣播短消息中心收集所需的信息給用戶。MSC之后就詢問(wèn)VLR中存儲(chǔ)的與用戶有關(guān)的信息，并對(duì)用戶鑒權(quán)后，又再次將短消息傳給目標(biāo)MS。本系統(tǒng)中主要使用了如下一些功能器件： DS18BGSM模塊TC35i?！妗駵囟扔?jì)分辨率可以被使用者選擇為9～12位●最多在750ms內(nèi)將溫度轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字●簡(jiǎn)單的多點(diǎn)分布式測(cè)溫應(yīng)用●用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置●報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件●可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電。SIM的電壓為3V/，TC35i的數(shù)據(jù)接口(CMOS電平)通過(guò)AT命令可實(shí)現(xiàn)雙向傳輸指令和數(shù)據(jù),可選波特率的范圍為300b/s～115kb/s , ～115kb/s。電源的引腳：TC35i的1～，6～10引腳是接地引腳。其中的16引腳為DSR0、17引腳為RING0、18引腳為RxD0、19引腳為TxD0、20引腳為CTS0、21引腳為RTS0、22引腳為DTR0 和23引腳為DCD0。SIM卡引腳：24～29引腳，通過(guò)SIM卡閱讀器控制SIM上的CCVCC、CCGND、CCCL、CCRST和CCIO與TC35i的同名端直接相連， CCIN引腳是來(lái)檢查SIM卡是否插好了，如果連接正確，則CCIN引腳輸出“1”，否則為“0”。TC35i的第32腳是SYNC引腳，當(dāng)LED指示燈亮75 ms 然后3s熄時(shí)，表明TC35i已登錄進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，處于待機(jī)狀態(tài)；當(dāng)LED指示燈亮600 ms 然后600ms后熄時(shí)，表明TC35i正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)登錄或SIM卡沒(méi)有插入；當(dāng)LED熄滅時(shí),表明TC35i模塊處于關(guān)閉或者睡眠狀態(tài)。故而該模塊對(duì)電源電壓值要求很高。設(shè)備通過(guò)發(fā)送AT命令來(lái)控制移動(dòng)臺(tái)，通過(guò)AT命令來(lái)控制短信編寫、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、呼叫等方面的。2PDU模式：按照標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議規(guī)定，手機(jī)中短信息的漢字編碼采用Unicode編碼，來(lái)實(shí)現(xiàn)短消息內(nèi)容的編寫。Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列單片機(jī)使用C語(yǔ)言軟件開發(fā)的系統(tǒng)，支持8051微控制器體系結(jié)構(gòu)的Keil開發(fā)工具，適合每個(gè)階段的開發(fā)人員，不管是專業(yè)級(jí)別的工程師，還是剛剛學(xué)習(xí)單片機(jī)或者是嵌入式軟件開發(fā)的學(xué)生。重要的一點(diǎn)，當(dāng)編寫完程序后，只要看編譯一下成功無(wú)錯(cuò)誤后就可以生成的代碼，并且生產(chǎn)的Hex文件可以通過(guò)串口直接把程序燒入給單片機(jī)，生成的目標(biāo)代碼精簡(jiǎn)，并且效率非常之高，只要我們懂得怎么使用C語(yǔ)句，編譯語(yǔ)句簡(jiǎn)單而快捷，同時(shí)，對(duì)于我們常用的匯編編碼，都可以在軟件看到，于此同時(shí)我們也可以通過(guò)匯編編碼來(lái)檢查編寫的C語(yǔ)句的錯(cuò)誤，而且語(yǔ)句生成的匯編編碼容易理解，很緊湊，在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。單片機(jī)通過(guò)串口發(fā)送AT命令控制GSM模塊，：串口初始化完成定時(shí)器波特率的設(shè)定，同過(guò)發(fā)送的數(shù)據(jù)AT指令來(lái)控制GSM模塊完成短消息的發(fā)送。指令約定代碼操作說(shuō)明： 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動(dòng)DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換； 讀暫存器 BEH 讀暫存器9個(gè)字節(jié)內(nèi)容； 寫暫存器 4EH 將數(shù)據(jù)寫入暫存器的TH、TL字節(jié)；復(fù)制暫存器 48H 把暫存器的TH、TL字節(jié)寫到E2RAM中； 重新調(diào)E2RAM B8H 把E2RAM中的TH、TL字節(jié)寫到暫存器TH、TL字節(jié) 讀電源供電方式 B4H 啟動(dòng)DS18B20發(fā)送電源供電方式的信號(hào)給主CPU DS18B20的初始化：1將DS18B20數(shù)據(jù)線先拉高置為高電平“1”；2延時(shí)15～60微妙；3然后將DS18B20數(shù)據(jù)線拉低置為低電平“0”；3延時(shí)750微秒；4 DS18B20數(shù)據(jù)線再拉高置為高電平“1”。3每次發(fā)送一位按照從低位到高位的順序。DS18B20的讀操作1將DS18B20數(shù)據(jù)線拉高“1”。5將DS18B20數(shù)據(jù)線拉高“1”。： 溫度采集流程圖LCD完成顯示功