【文章內(nèi)容簡介】 使用 EXPLM3S6952 開發(fā)板和西門子公司的 TC35i 模塊作為中文短消息發(fā)送與接收的硬件接口。 TC35i 模塊集成了完整的射頻電路和 GSM 的基帶處理器，提供了功能完備的系統(tǒng)接口。 基于 CoretexM3 的智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)（論文） 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 12 TC35i 模塊配備標(biāo)準(zhǔn) RS232 串行接口，用戶可以通過串口使用 AT指令完成對短信發(fā)送與接收的控制。 TC35i 模塊支持外部 SIM 卡，模塊自動監(jiān)測和適應(yīng) SIM 卡類型。用戶需配備一個可用的 SIM 卡安裝在 GPRS 模塊上，該 SIM 卡與普通手機用的 SIM 卡相同，所接受的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和短消息計費標(biāo)準(zhǔn)與普通手機相同。 軟件總體結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)總體采用多任務(wù)編程技術(shù)實現(xiàn)，軟件的總體結(jié)構(gòu)如圖 42 所示。 基于 CoretexM3 的智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)（論文） 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 13 圖 42軟件總體結(jié)構(gòu)圖 開熱水器 主程序 關(guān)熱水器 發(fā)送中文短信報警 開空調(diào) 關(guān)空調(diào) 看室溫 關(guān)取暖閥 接收中文短信 遠程控制任務(wù) 煙霧報警 有人進入 家電狀態(tài) 讀取家電狀態(tài) 發(fā)送中文短信報警 開取暖閥 讀取室溫 發(fā)送中文短信 發(fā)送中文短信 獲取控制命令 安 防報警任務(wù) 基于 CoretexM3 的智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)（論文） 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 14 主程序流程圖 遠程控制任務(wù)流程圖 實現(xiàn)遠程家電控制和數(shù)據(jù)采集功能的遠程控制任務(wù)流程圖如圖44所示。 創(chuàng)建遠程控制任務(wù) 開始 目標(biāo)板初始化 CPU初始化 串口初始化 創(chuàng)建報警任務(wù) 啟動多任務(wù) 結(jié)束 圖 43主程序流程圖 基于 CoretexM3 的智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)（論文） 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 15 N Y 命令解析 創(chuàng)建遠程控制任務(wù) 讀串口數(shù)據(jù) 開 關(guān) 空調(diào) 開熱水器 關(guān)熱水器 開取暖閥 關(guān) 空調(diào) 關(guān)取暖閥 家電狀態(tài) 啟動家居報警 復(fù)位家居報警 復(fù)位火警 發(fā)送中文短信 采集家電狀態(tài) 發(fā)送中文短信 采集室溫 看室溫 圖 44 遠程控制任務(wù)流程圖 基于 CoretexM3 的智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)（論文） 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 16 報警任務(wù)流程圖 采集室溫流程圖 本程序模塊是根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議來編寫的，主機控制 DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每次讀寫之前都要對 DS18B20 進行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對DS18B20 進行預(yù)定的操作，如圖 46所示。 無報警 有人進入 煙霧報警 Y N Y N 中文短信報警 中文短信報警 圖 45報警任務(wù)流程圖 火警關(guān)閉 盜警關(guān)閉 分析報警 信號 讀取報警信號 基于 CoretexM3 的智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)（論文） 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 17 SMS 是由 Esti 所制定的一個規(guī)范（ GSM 和 GSM ）。有兩種方式來發(fā)送和接收 SMS 消息：文本模式或者 PDU（ protocol description unit）模式。本系統(tǒng)采用的 SIM100E 模塊支持 SMS 的兩種模式 文本模式和 PDU 模式。文本模式的優(yōu)點是編程實現(xiàn)簡單，但是只開始 DS1820 復(fù)位 發(fā)送讀序列號命令字 讀取序列號 發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令字 DS1820 復(fù)位 讀取并計算溫度 結(jié)束 圖 46 DS1820 溫度采集流程圖 基于 CoretexM3 的智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)（論文） 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 18 能發(fā)送普通的 ASCII 字符，而要發(fā)送圖片、鈴聲、其它編碼的字符（ 如中文）就必須采用 PDU 模式，相對文本模式來說編程實現(xiàn)也相對復(fù)雜一些。 PDU 編碼規(guī)則 : 目前，發(fā)送短消息常用 Text 和 PDU(Protocol Data Unit，協(xié)議數(shù)據(jù)單元 )模式。使用 Text 模式收發(fā)短信代碼簡單，實現(xiàn)起來十分容易，但最大的缺點是不能收發(fā)中文短信；而 PDU 模式不僅支持中文短信，也能發(fā)送英文短信。 PDU 模式收發(fā)短信可以使用 3 種編碼： 7bit、 8bit 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， UCS2 編碼用于發(fā)送 Unicode 字符。 一般的 PDU 編碼由A B C D E F G H I J K L M 十三項組成。 A：短信息中心地址長度， 2位十六進制數(shù) (1字節(jié) )。 B：短信息中心號碼類型， 2位十六進制數(shù)。 C：短信息中心號碼， B+C 的長度將由 A中的數(shù)據(jù)決定。 D：文件頭字節(jié)， 2位十六進制數(shù)。 E：信息類型， 2位十六進制數(shù)。 F：被叫號碼長度， 2 位十六進制數(shù)。 G：被叫號碼類型， 2 位十六進制數(shù)，取值同 B。 H：被叫號碼，長度由 F中的數(shù)據(jù)決定。 I：協(xié)議標(biāo)識， 2位十六進制數(shù)。 J：數(shù)據(jù)編碼方案， 2 位十六進制數(shù)。 K：有效期， 2 位十六進制 數(shù)。 L：用戶數(shù)據(jù)長度， 2 位十六進制數(shù)。 M：用戶數(shù)據(jù)，其長度由 L 中的數(shù)據(jù)決定。 J中設(shè)定采用 UCS2 編碼，這里是中英文的 Unicode 字符 (包括數(shù)字 )。 在 RedHat 中默認采用 GB2312 作為中文編碼字符集，對于中英文混合的文本也是如此，要在此 Linux 系統(tǒng)中實現(xiàn)中文短信，需要將系統(tǒng)默認的 GB2312 字符編碼轉(zhuǎn)換成 Unicode 編碼。 GB2312 編碼是一種多字節(jié)編碼方式，對于中文，用 2個字節(jié)表示，對于英文，用 1 個字節(jié)表示，就是英文的 ascii 碼。 Unicode 編碼是雙字節(jié)編碼方式，對所有 字符，都采用 2 個字節(jié)編碼 ,包括數(shù)字，漢字和英文字符。其中數(shù)字的編碼有一定的規(guī)律可循，如：數(shù)字 2的 Unicode 編碼是 0032， 5的 Unicode編碼是 0035， 0的 Unicode 編碼則是 0030，以此類推。而漢字的 Unicode編碼則只有通過查表獲得?？紤]到本系統(tǒng)采用的中文指令集采用的漢字個數(shù)有限，所以實現(xiàn)起來比較簡單。 采用 PDU 方法實現(xiàn)中文短信舉例 : 基于 CoretexM3 的智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)（論文） 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 19 +cmgf=0 //設(shè)置采用 PDU 模式 +cmgs=LENGTH //設(shè)置要發(fā)送信息的長度 (LENGTH) 包： 0891 683108401105F0 11000B81 3112243015F2 0008A714 59278FDE74065DE559275B6657CE5E025B669662 包解碼： 對照規(guī)范，具體分析： 分段 含義說明 08 地址信息的長度供 8個8位字節(jié) (包括 91) 91 SMSC 地址格式(TON/NPI) 用國際格式號碼 (在前面加‘ +’ ) 68 31 08 20 05 05 F0 SMSC 地址 8613800250500，補‘ F’湊成偶數(shù)個 11 代 表 PDU 格式 00 代表是第幾條短消息 0B 固定格式 81 31 12 24 30 15 F2 目標(biāo)地址 (TPDA) 3112243015F2，補‘ F’湊成偶數(shù)個 00 固定格式不動，代表短消息 08 代表 8bit Unicode 編碼 A7 14 用戶信息長度，實際長度 6 個字節(jié) 59278FDE74065DE559275B6657CE5E025B669662 用戶信息：大連理工大學(xué)城市學(xué)院 14 后跟的就是所需發(fā)送的消息部分，全部采用 Unicode 的編碼。 需要注意的是， PDU串的用戶信息長度 (TPUDL)，在各種編碼方式下意義有所不同。 7bit 編碼時，指原始短消息的字符個數(shù)，而不是編碼基于 CoretexM3 的智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)（論文） 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 20 后的字節(jié)數(shù)。 8bit 編碼時，就是字節(jié)數(shù)。 UCS2 編碼時，也是字節(jié)數(shù)，等于原始短消息的字符數(shù)的兩倍。如果用戶信息 (TPUD)中存在一個頭(基本參數(shù)的 TPUDHI 為 1)，在所有編碼方式下，用戶信息長度 (TPUDL)都等于頭長度與編碼后字節(jié)數(shù)之和。如果采用 GSM 所建議的壓縮算法 (TPDCS 的高 3位為 001)，則該長度也是壓縮編碼后字節(jié)數(shù)或頭長度與壓縮編碼后字節(jié)數(shù)之和。這里，將 一個英文字母、一個漢字和一個數(shù)據(jù)字節(jié)都視為一個字符。每個字符都用 4位 16 進制數(shù)表示。 注意問題： 在中文短信調(diào)試過程中，出現(xiàn)最多的問題是“ +ERROR 304”，主要原因是長度沒有控制好，造成短信發(fā)送失敗。解決的辦法除了細心以外，還必須弄清楚短信 PDU 串中各部分的具體含義和長度，這樣就可以在一定程度上減少錯誤發(fā)生的概率。另外，根據(jù)調(diào)試經(jīng)驗，如果不加時間戳信息段，短消息也可以發(fā)送成功。 基于 CoretexM3 的智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)（論文） 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 21 第五章 功能測試與結(jié)果分析 系統(tǒng)開發(fā)完成之后是否能完成最初的設(shè)計要求，需要 在各種可能的情況下對系統(tǒng)進行測試。 ：選用了 NOKIA1600,PHILIPS535 和PHILIPS630 三種不同型號的手機，在不同時段，不同地點向系統(tǒng)發(fā)送控制指令，部分測試數(shù)據(jù)如表 51所示。 表 51 遠程控制功能的測試結(jié)果 測試時間 發(fā)送短信內(nèi)容 家電狀態(tài) 響應(yīng)時間 測試地點 網(wǎng)絡(luò) 測試結(jié)果 第 1次 5/28 8： 40 看室溫 室溫 26 度 23 秒 大連 聯(lián)通 移動 成功 第 2次 5/28 8： 42 開空調(diào) 空調(diào)開啟 8 秒 大連 聯(lián)通 移動 成功 第 3次 5/28 8： 45 關(guān)空調(diào) 空調(diào)關(guān)閉 8 秒 大連 聯(lián)通 移動 成功 第 4次 528 8： 46 開熱水器 熱水器開啟 8 秒 大連 聯(lián)通 移動 成功 第 5次 5/28 8： 48 關(guān)熱水器 熱水器關(guān)閉 8 秒 大連 聯(lián)通 移動 成功 第 6次 5/28 8： 50 開取暖閥 取暖閥開啟 8 秒 大連 聯(lián)通 移動 成功 第 7次 5/28 8： 55 關(guān)取暖閥 取暖閥關(guān)閉 8 秒 大連 成功 第 8次 5/28 9： 00 家電狀態(tài) 手機顯示：空調(diào)已關(guān)，熱水器已開，取暖閥已開 23 秒 大連 聯(lián)通 移動 成功 第 9次 5/28 9： 06 看室溫 室溫 26 度 19 秒 移動 移動 第 10次 5/28 9： 10 開空調(diào) 空調(diào)開啟 7 秒 大連 移動 移動 成功 第 11次 5/28 9： 12 關(guān)空調(diào) 空調(diào)關(guān)閉 7 秒 大連 移動 移動 成功 第 12次 5/28 9： 16 開熱水器 熱水器開啟 7 秒 大連 移動 移動 成功 第 13次 5/28 9： 17 關(guān)熱水器 熱水器關(guān)閉 7 秒 大連 移動 移動 成功 第 14次 5/28 9： 18 開取暖閥 取暖閥開啟 7 秒 大連 移動 移動 第 15次 5/28 9： 19 關(guān)取暖閥 取暖閥關(guān)閉 7 秒 大連 移動 移動 第 16次 5/28 9： 20 家電狀態(tài) 手機顯示：空調(diào)已開，熱水器已18 秒 大連 移動 移動 成功 基于 CoretexM3 的智能家居遠程監(jiān)