【文章內容簡介】 Power down， 32 為 SYNC， 第 1623 腳為數(shù)據(jù)輸入 /輸出 ， 分別為DSRO、 RINGO、 TXDO、 CTSO、 RTSO、 DTRO 和 DCRO。 其數(shù)據(jù)口采用電壓為 3V 的 CMOS 電平，可通過 AT 命令實現(xiàn)對模塊控制和傳輸短信數(shù)據(jù)；支持 TEXT 模式和 PDU(protocol data unit)兩種短信傳輸模式；可選傳輸數(shù)據(jù)的波特率為 300bit/s~115kbit/s；工作在 EGSM900 和 GMS1800 雙頻段時接收靈敏度為 101dbm，在開闊地帶以基站為中心半徑數(shù)十公里的 范圍內可以可靠接收和發(fā)送信息，并可由 AT 命令實現(xiàn)模塊重啟和故障恢復；工作電壓為～ ，有休眠模式，通訊時功耗約為 1～ 2W。 RS232C 串口通信 RS232C 是美國電子工業(yè)協(xié)會 EIA(Electronic Industry Association)于 1962年公布，并于 1969 年修訂的串行接口標準。它已經成為國際上通用的標準。它適合于數(shù)據(jù)傳輸速率在 0~20200bit/s 范圍內的通信，這個標準對串行通信接口的有關問題，如信號電平、信號線功能、電氣特性、機械特性等都做了明確的規(guī)定。 目前 ， RS232C 已成為數(shù)據(jù)終端設備 DTE(Data Terminal Equipment)與計算機和數(shù)據(jù)通信設備 DCE(Data Communication Equipment) 的接口標準，如Modem。 不僅在遠距離通信中要經常用到它，就是兩臺計算機或設備之間的近距離串行連接也普遍采用 RS232C 接口。目前 RS232C 是 PC 機與通信工業(yè)中應用最廣泛的一種串行接口，在 PC 機上的 COM COM2 接口，就是 RS232C 接口。 RS232C 對電器特性、邏輯電平和各種信號線功能都做了規(guī)定。 在 TXD 和 RXD 上：邏輯 1 為 3~15V、邏輯 0 為 +3~+15V； 在 RTS、 CTS、 DSR、 DTR 和 DCD 等控制線； 信號有效（接通， ON 狀態(tài)，正電壓）為 +3~+15V； 信號無效（斷開， OFF 狀態(tài)，負電壓）為 3~15V。 RS232C 是用正負電壓來表示邏輯狀態(tài)，與 TTL 以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同，因此，為了能夠同計算機接口或終端的 TTL 器件連接，必須在RS232C 與 TTL 電路之間進行電平和邏輯關系的變換，實現(xiàn)這種變換的方法可用分立元件，也可用集成電路芯片。目前較為廣泛地使用集成電路芯片轉 換器件， 如 MC148 SN75150 芯片可完成 TTL電平到 EIA 電平的轉換，而 MC148SN75154 可實現(xiàn) EIA 電平到 TTL 電平的轉換， MAX232 芯片可完成 TTL 到 EIA雙向電平轉換，本系統(tǒng)選用 MAX232 芯片實現(xiàn) TTL 和 EIA 之間的電平轉換 [4]。 RS232C 并未定義連接器的物理特性，因此，出現(xiàn)了 DB25 和 DB9 各種類型的連接器，其引腳的定義也 各不相同?，F(xiàn)在計算機上一般只提供 DB9 連接 器，都為公頭。相應的連接線上的串口連接器也有公頭和母頭之分，如圖 3。 作為多功能 I/O 卡或主板上提供的 COM1 和 COM2 兩個串行接口的 DB9 連接器它只提供異步通信的 9 個信號引腳，如圖 4，各針腳信號功能描述見表 1。 圖 3 公頭與母頭串口連接器 圖 4 DB25 和 DB9 串口連接器 表 1 9 針串行口針腳功能 針 腳 符 號 通 信 方 向 功 能 1 DCD 計算機 調制解調器 載波信號檢測 2 RXD 計算機 調制解調器 接收數(shù)據(jù) 3 TXD 計算機 調制解調器 發(fā)送數(shù)據(jù) 4 DTR 計算機 調制解調器 數(shù)據(jù)終端準備好 5 GND 計算機 = 調制解調器 信號地線 6 DSR 計算機 調制解調器 數(shù)據(jù)裝置準備好 7 RTS 計算機 調制解調器 請求發(fā)送 8 CTS 計算機 調制解調器 清除發(fā)送 9 RI 計算機 調制解調器 振鈴信號提示 AT 命令集 GSM 裝置采用 SIEMENS 公司生產的 TC35i，它與 PC 機之間通過標準RS232C 串行口連接，通訊協(xié)議是 AT(Attention)指令集。 AT 指令集應屬于MODEM 自身通信 的一套規(guī)則和標準。 Hayes 公司的 Smart modem 系列產品己成為 MODEM 事實上的標準。而幾乎所有應用于計算機通信的 MODEM 均號稱與Hayes Smart modem 兼容。所謂 Hayes 兼容 MODEM,主要是指它能識別并執(zhí)行稱為 AT 命令的某些命令和命令串。目前各種 MODEM 除了可以執(zhí)行最基本的Hayes 命令外，還有自己特有的命令。 在 Hayes公司建立 AT 命令之前， DTE(Digital Terminal Equipment)與 MODEM之間是通過硬件電路來實現(xiàn)直接控制的。 AT 命令的建立使得 DTE 解 脫出來，振鈴檢測、載波檢測、速率選擇等等都可以由 MODEM 來完成，此時 TXD 和 RXD不僅僅傳輸數(shù)據(jù)，還傳送命令。 DTE 發(fā)送 AT 命令到 MODEM,MODEM 執(zhí)行通過 RXD 返回結果給 DTE。而我們這里的 GSM 模塊就極類似一個無線的MODEM。 AT 命令集中幾乎所有的指令都以 AT 開始，以回車結尾。每個命令執(zhí)行成 功與否都有相應的返回 (返回結果碼的類型、格式等可設置 )。其他一些非預期的信息 (如有人撥號近來，線路無信號等 )，模塊將有對應的一些信息提示，接收端可以做相應的處理。 AT 指令集主要有常用命令、呼叫控制命令、網(wǎng)絡 服務命令、安全命令、電話簿命令、短消息命令、數(shù)據(jù)和傳真命令等。該 GSM 遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)常用到的一些 AT 命令主要見表 2。 表 2 常用 AT 命令 命 令 功 能 AT+CMGF 選擇短消息信息格式： 0PDU。1文本 (Select SMS message format) AT+CSCA 設置短消息中心地址 (SMS service center address) AT+CMGS 發(fā)送短消息 (Send SMS message) AT+CMGL 列出 SIM 卡中的短消息 PDU/TEXT。0/“REC UNREAD”未讀， 1/“REC READ”已讀， 2/“STO UNSENT”待發(fā)， 3/“STO SENT”已發(fā) AT+CMGR 讀取一條短消息 (Read SMS message) AT+CNMI 新短消息收到提示設置 (New SMS message indications) AT+CMGD 刪除 SIM 卡內存的短消息 (Delete SMS message) 確認站點 一下是新鄉(xiāng)市的主要范圍： 東西坐標范圍： (’) E—— (’)E，距離9085M。 南北坐標范圍： (’) N—— o(’) N，距離 7768M。 東西橫跨 6 分，南北縱跨 分，東西每分跨 ，南北每分跨。市區(qū)車速平均為 4M/S，高速可達 6M/S， RCB4H 測量精度為 ，定位信息獲取速率為 1Hz；考慮到以上因素，這里采用距離站點 50M 的距離作為該站點的位置，當汽車進入該范圍時為站牌傳送數(shù)據(jù)。這樣，當汽車每分鐘發(fā)一次位置信息， 100M 的距離內汽車一定會發(fā)送一次信息 ，這期間 RCB4H 可以獲取信息而不至于忽略站點。 NMEA 采用 ASCII 編碼傳送信息， ASCII 中數(shù)字為 BCD 碼添加加上高四位3H， latitude 數(shù)據(jù)格式為 ， longitude 數(shù)據(jù)格式為 ，d 代表度， m 代表分，新鄉(xiāng)市的坐標在度上沒有變化，只需比較分。十米東西跨度大約為 分（經度），南北跨度大約為 分（緯度），而城市公交路線一般為直線，所以可以采用分別比較的經緯度的方法，這種方法比較簡單，但是不精確，程序流程如圖 5 所示。 如果街道比較彎曲 可以采用下面比較精確的距離運算方法確定距離某站 xx 還有多遠。 22 ] 8 3 9)0[(] 5 1 4)0[( ?????? l at i t ud e xl at i t ud el on gi t ud e xl on gi t ud eD （ 1） D—— 汽車與 X 站點的距離 Longitude0—— 汽車當前經度 Latitude0—— 汽車當前緯度 LongitudeX—— X 站點的經度 LatitudeX —— X 站點的緯度 圖 5 確認站點程序流程圖 PDU 模式及中文短信息的編 短信收發(fā)的編碼格式一共有三種： Block 模式 , Text 模式和 PDU(protocol description unit)模式。其中 Block Mode 已經逐漸被淘汰，目前很少用了。 Text Mode 是純文本方式，可使用不同的字符集，從技術上說也可用于發(fā)送中文短消息，但國內手機基本上不支持，主要用于歐美地區(qū)。 PDU Mode 被所有手機支持，可以使用任何字符集，這也是手機默認的編碼方式。 Text Mode 比較簡單，而且不適合做自定義數(shù)據(jù)傳輸，我們就不討論了。下面介紹的內容，是在 PDU Mode下發(fā)送和接收短消息的實現(xiàn)方法。 PDU 串表面上是一串 ASCII 碼，由 “ 0” “ 9”、“ A” “ F” 這些數(shù)字和字母組成。它們是 8 位的十六進制數(shù)，或者 BCD 碼十進制數(shù)。 PDU 串不僅包含可顯示的消息本身，還包含很多其他信息，如 SMS 服務中心號碼、目標號碼、回復號碼、編碼方式和服務時間等。發(fā)送和接收的 PDU 串，結構是不完全相同的。經度差值’ 緯度差值’ 到 達 xx 站 讀取 GSM 信息 返回 Y Y N N 我們先用兩個實際的例子說明 PDU 串的結構和編排方式。例 1，發(fā)送一條 PDU格式的中文短信息， 地區(qū)的 SMSC 號碼是（短信中心號碼） +8613800371500，目標號碼 +8615939026810，短信息內容是 “ 你好！ ”， 則從單片機發(fā)送到 GSM 模塊的 PDU 串可以 是“ 0891683108301705F011000D91685139096218F0000801064F60597DFF01”， 如果使用默認的短信中心號碼則 PDU 串可以是： “ 0011000D91685139096218F0000801064F60597DFF01”。 對照 PDU 編碼的規(guī)范，各段含義如表5 所示。例 2，接收一條短信息， SMSC 號碼是（短信中心號碼） +8613800371500，對方號碼是 +8615893810886，則從 GSM 模塊讀取的 PDU 串為： “ 0891683108301705F0240D91685198830188F6000880401001156423064F60597DFF01”， 表 6列出了對該 PDU 串的詳細解釋。 表 3 發(fā)送 PDU 串分析 分段 含義 說明 08 SMSC 短信中心地址長度 共 8 個 8 位字節(jié)包含 91 91 SMSC 地址格式 用國際格式號碼（在前面加 “+”） 683108301705F0 SMSC 短信中心號碼 8613800371500 字節(jié)翻轉后補 “F”湊成偶數(shù)個 11 基本參數(shù)（ TPMTI/VFP） 發(fā)送 TPVP，用相對格式 00 消息基準值（ TPMR） 0 0D 目標號碼長度 共 13 個十進制數(shù)（ 不包含 91， “F”） 91 目標地址格式 用國際格式號碼（在前面加 “+”） 685139096218F0 目標號碼 8615939026810，補 “F”湊成偶數(shù)個 00 協(xié)議標示（ TPPID） 普通 GSM 類型，點對點方式 08 用戶信息編碼方式（ TPDSC） 8bit 編碼 01 短消息有效期（ TPVP） (VP+1)*5 分鐘 06 用戶信息度（ TPUDL） 實際長度 6 個字節(jié) 4F60597DFF01 用戶信息（ TPUD） “你好！ ”Unicode編碼 從 表 3 和表 4 的 內容我們可以看 出： （ 1）若基本參數(shù)的最高位 (TPRP)為 0， 則沒有回復地址的三個段。從 Inter上發(fā)出的短消息常常是這種情形。 （ 2） SMSC 號碼、手機號碼和時間的表示方法，不是按正常順序順著來的，而是按照先存放 低 位字節(jié)后存放高位字節(jié)的規(guī)則形成的，而且要加 “ F” 將奇數(shù)補成偶數(shù)。 在 PDU 模式中，可以采用三種編碼方式來對發(fā)送的內容進行編碼，它們是UTF UTF8 和 UCS2 編碼。 （ 1） UTF7 編碼用于發(fā)送普通的 ASCII 字符，它將一串 7 位的字符 (ASCII碼表示形式 )編碼成 8 位的二進制數(shù)據(jù)，每 8 個字符可 “ 壓縮 ” 成 7 個， UTF7 處理 ASCII 字符的時候需要做 “ 補位 ” 處理。補位規(guī)則 :將后一字節(jié)的從尾取位補在前一字節(jié)的頭 ， 補滿