【文章內(nèi)容簡介】 ”號。 91 后面的數(shù)據(jù)是經(jīng)過編碼之后的短消息 中心號碼。 B 11 指的是正常發(fā)送短消息 C 00 信息類型，一般為 00 D 0D91683119057294F0 0D 為被叫號碼長度為 13（ 8613915027490）， 91 為目標(biāo)電話號碼類型 E 00 標(biāo)準(zhǔn)情況下的 MStoSC 短消息傳送 F 08 UCS2(16bit)數(shù)據(jù)編碼方式 G 00 信息有效期 TPVP H 06 長度 TPUDL I 003153F75F00 信息內(nèi)容，是采用 USC2 編碼后的內(nèi)容，“ 1 號開” 單片機可以通過讀指令 AT 十 CMGR=INDEXCRLF來讀取 SIM 卡指定位置的短消息。例如讀取的短消息是由手機號碼為 13915027490 的用戶發(fā)送的“ 1 。則模塊返回給單片機的 PDU串為0891683108509105F0040D91683119057294F0000808508051003301020201。對各個數(shù)據(jù)域進行分析如表 24 和表 25 所列。 表 24接收消息格式 A B C D E F G H I 表 25 接收消息的 PDU 串分析 接收短信格式符 數(shù)據(jù) 說明 A 0891683108509105F0 短信服務(wù)中心號碼及長度 B 04 PDU類型 畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 15 頁 共 39 頁 C 0D 目標(biāo)電話號碼長度的十六進制表示 D 91683119057294F0 91 為目標(biāo)電話號碼的類型，后面是經(jīng)過編碼后的目標(biāo)電話號碼 E 00 PID，協(xié)議標(biāo)識 F 08 指短信內(nèi)容采用的 UCS2 編碼 G 08508051003301 SCTS 短消息發(fā)送時間，08/05/08/15:00/ H 02 短信內(nèi)容長度 I 0031 經(jīng)過編碼后的 PDU數(shù)據(jù)，“ 1” GSM 模塊測試 GSM 無線模塊可以 通過 RS232 和計算機通信，為了測試連接是否成功，可以通過串口調(diào)試軟件來測試。此測試中使用 COM4，端口參數(shù)設(shè)置如下：波特率為 “ 9600 bps”，數(shù)據(jù)位為“ 8”。奇偶校驗為“無”。停止位為“ 1”。 當(dāng)參數(shù)設(shè)置好后，進入串口調(diào)試軟件，命令執(zhí)行如下： AT OK 在接收區(qū)“ OK”，表明設(shè)備連接成功，且設(shè)備能正常工作。 AT+CMGF=0 設(shè)置短消息輸入和輸出的格式，“ 0”表示 PDU 模式，“ 1”表示文本模式 OK AT+CSCA? +CSCA: +8613800577500,145 返回短消息中心，前面為“ +”是為第 2 個參數(shù)為 145，否則為 129 OK AT+CNMI=1,1,0,0,1 設(shè)置新消息指示，該設(shè)置可使模塊在短消息到達后向單片機發(fā)送指令 +CMTI:” SM“， INDEX（信息在 SIM 卡中的存儲位置） OK AT+CMGR=3 讀取第 3條短消息 +CMGR: 1,30 0891683108507705F0240D91683159786058F30008504022020035000A523054EA91CC4E86FF1F OK AT+CMGS=28 發(fā)送一條短信到手機 13587679298 畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 16 頁 共 39 頁 0011000B913185679792F80008A70E00500044005577ED4FE16D4B8BD5 +CMGS: 235 OK AT+CMGD=1 刪除第一條短信 OK 以上面方式與上位機可以通信，證明 TC35 模塊是好的，然后就開始設(shè)計單片機電路與 TC35 接口電路了。 畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 17 頁 共 39 頁 第 3 章 基于短消息業(yè)務(wù)的系統(tǒng)硬件設(shè)計 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)共分兩個部分：由單片機控制的 GSM 終端數(shù)據(jù)發(fā)送接收部分和 PC 機端數(shù)據(jù)接收部分。系統(tǒng)框圖如圖 31 所示： 圖 31 系統(tǒng)框圖 SIM 卡通信接口的硬件設(shè)計 圖 32 TC35 使用外接式 SIM 卡 , 24～ 29 為 SIM卡引腳， 如上圖 32 所示， SIM 卡同 TC35 是這樣連接的 :SIM 上的 CCRST、 CCIO、 CCCL、 CCVCC 和 CCGND 通過 SIM卡閱讀器與 TC35 的同名端直接相連， ZIF 連接座的 CCIN 引腳用來檢測 SIM 卡是本地手機 GSM 模塊 PC機 被控對象 SIM 卡 畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 18 頁 共 39 頁 否插好，如果連接正確， 則 CCIN 引腳輸出高電平， 系統(tǒng)方可進入正常工作。 否則為低電平。 單片機的選擇 現(xiàn)在市面上有 PIC、 AVR、 51 系列單片機，但是考慮到在學(xué)校就學(xué)的是 51系列單片機，所以就選擇了 51 單片機。 在 51 系列單片機中， STC 是一款很出色的單片機，不光價格便宜，而且性能優(yōu)越，我在本設(shè)計中使用的是 STC89LE58RD+，它是 altera 公司推出的新一代超強抗干擾 /高速 /低功耗的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機，采用 6 時鐘 /機器周期，而且它具有倍頻功能，本方案采用了 的晶振，那么整個單片機的指令周期為 125ns，在以上的指令中是最小的，因此它傳送數(shù)據(jù)的速度是最快的！ 它是可電擦除的 ROM 型單片機，數(shù)據(jù)存取器容量比較大，它為真正的看門狗，缺省為關(guān)閉（冷啟動），啟動后無法關(guān)閉，可放心省去外部看門狗。內(nèi)部 Flash 擦寫次數(shù)為 100,000 次以上， STC89C51RC/RD+ 系列單片機出廠時就已完全加密，無法解密。用戶程序是用 ISP/IAP 機制寫入，一邊校驗一邊寫，無讀出命令，徹底無法解密。 STC89LE58RD+ 有四個典型特點： 6 時鐘 /機器周期 作電壓： （ 5V 單片機） ： 040MHz 1280 字節(jié) RAM 單片機端系統(tǒng) 串口設(shè)計 單片機端系統(tǒng)主要實現(xiàn)單片機通過 AT 指令操作 GSM 模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)編碼并進行短消息的發(fā)送和接收。單片機要和 TC35 進行串行通信，必須對在程序中對串口進行設(shè)置，其設(shè)置如下： （ 1）工作方式 由于 GSM 通信模塊的數(shù)據(jù)接口配置為 8 位數(shù)據(jù)位、 1 位停止位、無校驗位，畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 19 頁 共 39 頁 所以單片機的串行口工作在方式 1。 （ 2）波特率設(shè)定 系統(tǒng)的晶振為 ，波特率為 9600b/s，所以根據(jù)記數(shù)初值的計算公式： X=256fose*1/384*波特率， TH1=OFCH。 （ 3）連線 目前市場上可購得的 GSM 模塊都具有數(shù)據(jù)引出口，并基本上都支持與 GSM短消息相關(guān)的 AT 控制指令（ GSMSMSAT）， GSM 模塊通過數(shù)據(jù)口以串行方式接收指令并向外輸出數(shù)據(jù)。理論上講，在數(shù)據(jù)口中找出 RXD、 TXD 和 GND 引腳與單片機的串口 (,)對應(yīng)連接即完成了串口的硬件連接。然而，由于本設(shè)計所用 GSM 模塊為 TTL 電平，所以能直接與由 相連接，而單片機與上位機的連接需要通過 RS232 進行電平轉(zhuǎn)換。 RS 232C 是由美國電子工業(yè)協(xié)會 (EIA)正式公布的在異步串行通信中應(yīng)用最為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)總線。它包括了按位串行傳輸?shù)碾姎夂蜋C械方面的規(guī)定。適合短距離或帶調(diào)制解調(diào)器的通信場合。它適合于數(shù)據(jù)傳輸速率在 0— 20200b/s 范圍內(nèi)的通信。這個標(biāo)準(zhǔn)對串行通信接口的有關(guān)問題，如信號線功能、電器特性都作了明確規(guī)定。由于通信設(shè)備廠商都生產(chǎn)與 RS232C 制式兼容的通信設(shè)備，因此，它作為一種標(biāo)準(zhǔn)，目前已在微機和單片機系統(tǒng)中廣泛采用。本系 統(tǒng)中 MODEM 與單片機的接口就是 RS232。 目前電腦上較為常用的串口有 9 針串口（ DB9）， DB9 常用信號腳說明如表 31 所示。 表 31 DB9 常用信號腳說明表 9針串口（ DB9） 針號 功能說明 縮寫 1 數(shù)據(jù)載波檢測 DCD 2 接收數(shù)據(jù) RXD 3 發(fā)送數(shù)據(jù) TXD 4 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備 DTR 5 信號地 GND 6 數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好 DSR 7 請求發(fā)送 RTS 8 清除發(fā)送 CTS 9 振鈴指示 DELL 本設(shè)計單片機與上位機通信采用 DB9 作為通信接口。它們通信過程只有三個畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 20 頁 共 39 頁 腳有用，第一個是 2腳接收數(shù)據(jù)，第二個是 3腳發(fā)送數(shù)據(jù)，最后一個是 5腳接地。其他的腳為無關(guān)腳，這里可以不需要考慮。 RS232 的電平為 3～ 15 表示邏輯“ 1”， 3～ 15 表示邏輯“ 0”，所以必須進行電平轉(zhuǎn)換， MAXIM 公司生產(chǎn)的 MAX232是性能比較優(yōu)秀轉(zhuǎn)換芯片，最終我們考慮的是用 MAX232 電平轉(zhuǎn)換專用芯片。 畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 21 頁 共 39 頁 第 4 章 基于短消息業(yè)務(wù)的系統(tǒng)軟件設(shè)計 單片機端程序設(shè)計 單片機系統(tǒng)除了必要的硬件支持外，還需要進行軟件設(shè)計。單片機 端的軟件程序是用 C 語言編寫的。單片機與 GSM 模塊的軟件接口其實就是單片機通過與GSM 短消息有關(guān)的 AT 指令控制 GSM 模塊的控制技術(shù)，主要是 GSM 模塊的一些本身的順序控制以及發(fā)送短消息和接收短信。然而，執(zhí)行一條指令，也并非如某些資料中介紹得那么簡單。事實上，指令的執(zhí)行過程需要單片機與 GSM 模塊交互應(yīng)答完成，每一次發(fā)送或接收的字節(jié)數(shù)都有嚴(yán)格的規(guī)定，二者必須依據(jù)這些規(guī)定實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，否則，通信就是失敗的。 對幾個問題說明如下： TC35 的 IGT 腳約 100ms 的低電平脈沖，然后上電初始化。 AT 指令的指令符號、常數(shù)、 PDU數(shù)據(jù)包等都是以 ASCII 編碼形式傳送的，比如“ A”的 ASCII 編碼為 41H，“ T”的 ASCII 編碼為 54H，數(shù)字“ 0”的 ASCII 編碼為 30H 等，具體詳細的 ASCII 編碼對照表見附錄。 GSM 模塊工作，必須把 SIM 卡的短信息工作模式設(shè)置為 PDU格式，即通過指令 AT+CMGF=0 完成。 ，必須以回車符作為該條指令的結(jié)束，回車的 ASCII 編碼為 0DH。例如，單片機向手機發(fā)送“ AT+CMGF=0”這條指令，其 ASCII 編碼序列為 “ 41H， 54H， 2BH， 42H， 4DH， 47H， 46H， 3DH， 30H，30H， 0DH”，最后一個字節(jié) 0DH 就是回車符，表示該條指令結(jié)束，如果沒有這個回車符， GSM 模塊將不識別這條指令。 單片機端主程序設(shè)計 主程序是對單片機端系統(tǒng)框架的描述。本系統(tǒng)的主程序的功能是上電后，完成系統(tǒng)的初始化，然后在主程序里循環(huán)判斷，如果有來電，就一次性把電話掛了，畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 22 頁 共 39 頁 沒有就往執(zhí)行，判斷有無新短信，有就調(diào)用讀短信子程序，完成對外部的控制后回發(fā)一條短信出去以及把數(shù)據(jù)通過模擬串口發(fā)送到上位機。沒有新短信就返回繼續(xù)循環(huán)判斷。 主程序流程圖如圖 41 所示。 N Y Y N N Y 圖 主程 圖 41 重要子程序流程圖 開始 調(diào)用單片機初 始化子程序 發(fā)送指令 AT 進行入網(wǎng)檢測 調(diào)用延時 300ms 子程序 返回 ”O(jiān)K”成功嗎？ 判斷有無電話 一次掛斷電話 判斷有無新短信 調(diào)用讀短信子程序 解碼及控制器件 回復(fù)一條短消息 發(fā)送到上位機 畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 23 頁