【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 回 OK為例。調(diào)試界面如圖 3所示。 發(fā)送 ： AT 返回值 ： 0D 0A 4F 4B 0D 0A 分析上述串口偵聽(tīng)過(guò)程可知 ， AT指令實(shí)質(zhì)是以字節(jié)發(fā)送，回車符代表指令的結(jié)束， 模塊接收到回車符后 開(kāi)始執(zhí)行指令 ，指令發(fā)送過(guò)程中，字節(jié)間允許有任意間隔。模塊接收到指令字節(jié)后，會(huì)立即答復(fù)以相應(yīng)的握手信號(hào)。模塊執(zhí)行指令后的一切返回值（無(wú)論指令執(zhí)行后的 OK還是報(bào)錯(cuò)信息）都是以不可打印字符“0D0A”開(kāi)始和結(jié)束。為了保證通信的可靠性，默認(rèn)情況下模塊回復(fù)收到字符的握手信號(hào)又稱為回顯（ Echo），握手機(jī)制能確保指令收發(fā)的可靠性，但在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，通過(guò) MCU實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊的控制，需接收?qǐng)?zhí)行 AT指令的返回值，并需進(jìn)行 必須的字符校驗(yàn) ，每發(fā)送一字節(jié)指令后模塊所返回的握手信號(hào)須程控濾除，頻繁的開(kāi)關(guān)串口中斷， 降低了程序的可靠性 。為 簡(jiǎn)化這一過(guò)程，需屏蔽模塊回顯。以下 AT指令可取消回顯 ： ATE0 圖 3 調(diào)試界面 OK ATE1//開(kāi)啟回顯 OK 在指令后加 “； amp。W”，可保存設(shè)置，如： ATE0； amp。W//模塊掉電時(shí)能保存屏蔽回顯的設(shè)置。 通過(guò)前面對(duì) AT指令內(nèi)容及格式的研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)以下簡(jiǎn)要 AT指令即可實(shí)現(xiàn)終端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸 ， 如表 1所示。 表 1 常用的 AT指令表 下位機(jī)軟件組成 程序主流程圖如圖 4所示。圖 4中的個(gè)人參數(shù)設(shè)置主要用來(lái)設(shè)定用戶用作報(bào)警AT 指令 功 能 AT+CMGC Send an SMS mend(發(fā)出一條短信息命令 ) AT+CMGD Delete SMS message (刪除 SIM 卡內(nèi)存的信息 ) AT+CMGF Select SMS message format(選擇短消息信息格式： 0PDU； 1文本 ) AT+CMGL List SMS message from preferred store(列出 SIM 卡中的短消息格式 PDU/TEXT： 0“REC UNREAD”為未讀， 1“REC READ”為已讀， 2“STOU NSENT”為待發(fā)， 3“STOSENT”為已發(fā)， 4“ALL”為全部 AT+CMGR Read SMS message (讀短消息 ) AT+CMGS Send SMS message (發(fā)短消息 ) AT+CNMI New SMS message storage(顯示新收到的短消息 ) AT+CSCA SMS service center address(短消息中心地址 ) 的電話、個(gè)性化報(bào)警短信文字等，既可以用計(jì)算機(jī)通過(guò)串口進(jìn)行設(shè)置，也可以通過(guò)手機(jī)短信的方式設(shè)置。參數(shù)中有個(gè)人密碼項(xiàng)，一旦設(shè)定，整個(gè)系統(tǒng)只受密碼持有者控制。 軟件的一項(xiàng)重要工作是協(xié)議 轉(zhuǎn)換， GSM模塊以及手機(jī)支持的是 GSM協(xié)議，要想使得單片機(jī)能夠控制 GSM模塊的短信收發(fā)，必須將相應(yīng)的控制指令、報(bào)警狀態(tài)等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相關(guān)格式，例如，手機(jī)短信支持的 PDU或 Unicode碼格式。 終端系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心部分是單片機(jī)與 GSM無(wú)線 模塊 的通信，串口通信與 AT命令的設(shè)置和使用是程序設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，主要分為單片機(jī)系統(tǒng)初始化模塊、 通信模塊初始化模塊 、身份授權(quán)及驗(yàn)證模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、 報(bào)警控制輸出模塊等組成 。 圖 4 程序流程圖 開(kāi) 始 單片機(jī)初始化 成功 ？ GSM 模塊初始化 打開(kāi)串口 與 GSM 通信建立 接收標(biāo)志為 1？ 接收數(shù)據(jù)并做出處理 發(fā)送反饋信息 成功 ？ 有報(bào)警信息 ？ 報(bào)警信息處理并發(fā)送 成功？ 3 秒？ 3 秒？ Y N Y Y Y Y Y N N N N N N Y 各模塊軟件設(shè)計(jì) 初始 化模塊 單片機(jī)初始化部分將 AT89S52串口設(shè)置為工作方式 1即 8位數(shù)據(jù)位和一位停止位；定時(shí)器選用定時(shí)器 1的工作方式 2即 8位自動(dòng)重裝定時(shí)器、波特率設(shè)為19200bit（晶振頻率為 ），且 TMOD=20H， SMOD=1，所以定時(shí)器1初值分別為 TH1=0FDH， TL1=0FDH。程序如下： 。以下為主程序進(jìn)行 CPU初始化設(shè)置 SETB IT0 。設(shè)定 INT0的觸發(fā)方式為脈沖負(fù)邊沿觸發(fā) MOV SCON， 50H 。設(shè)置成串口 1方式 MOV TMOD， 20H 。波特率發(fā)生器 T1工作在模式 2上 MOV TH1， 0FDH 。預(yù)置初值 (按照波特率 9600BPS預(yù)置初值 ) MOV TL1， 0FDH 。預(yù)置初值 (按照波特率 9600BPS預(yù)置初值 ) SETB TR1 。啟動(dòng)定時(shí)器 T1 MOV PCON， 10000000B 。設(shè)定 SMOD為 1，波特率翻倍 ! GSM初始化模塊 LCALL YUSJ 。開(kāi)機(jī)清除接收短消息手機(jī)號(hào)碼 CLR KGJ 。打開(kāi)手機(jī) MOV DPTR， 1000 。延時(shí) 1秒 LCALL DELAYXMS 。開(kāi)機(jī)延時(shí) SETB KGJ 。復(fù)位手機(jī)控制 MOV DPTR， 10000 。延時(shí) 10秒 LCALL DelayXmS 。開(kāi)機(jī)延時(shí) LCALL ATEOK 。開(kāi)機(jī)發(fā)送 ATE指令 ! LCALL CNMI 。發(fā)送 (AT+CNMI=1， 1， 0， 0， 1)，短信到達(dá) TE LCALL SCQBDX 。調(diào)用刪除 SIM卡中所有短信的子程序 。完成和手機(jī)通信握手，和 SIM卡刪除所有短消息初始化 START: LCALL XRDXZX 。調(diào)用詢問(wèn)手機(jī) SIM卡中短信中心號(hào)碼子程序 LCALL XRSJ 。讀出授權(quán)電話號(hào)碼及密碼，寫入內(nèi)存中 MOV 7FH， 46H LCALL MJCS 。蜂鳴器提示 LCALL MJCS CLR SX 。模塊上線 身份授權(quán)及驗(yàn)證模塊 這部分包括以下幾個(gè)功能：授權(quán)用戶和密碼，更改用戶和密碼， 和系統(tǒng)的設(shè)防與解防狀態(tài)的切換與查詢等功能 。主要由以下幾個(gè)部分組成：（ 1）檢測(cè)到有電話或短信；（ 2）進(jìn)行身份的認(rèn)證與判斷；（ 3）信息的回顯等幾部分。這一部分在調(diào)試過(guò) 程中是最容易出錯(cuò)的地方，因?yàn)殛P(guān)系到安全級(jí)別的高低。本設(shè)計(jì)從兩個(gè)方面來(lái)增加安全性，一是通過(guò)對(duì)電話號(hào)碼的認(rèn)證，二是通過(guò)四位 ACSLL碼（ 16位的 UINCODE碼）認(rèn)證。詳細(xì)程序見(jiàn)附錄。 數(shù)據(jù)傳輸模塊 根據(jù)不同的要求 ，串口數(shù)據(jù)的發(fā)送是可以知道時(shí)間的，所以采用查詢方式，而接受是不確定的，所以接收采用中斷的方式。在與模塊握手連接成功后， 通過(guò)字符串發(fā)送函數(shù)就可將數(shù)據(jù)緩存區(qū)中欲發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送 。發(fā)送數(shù)據(jù)的原理與建立連接時(shí)的基本相同，但數(shù)據(jù)的接收是通過(guò)串口中斷接收函數(shù)完成的，同時(shí)將接收到的數(shù)據(jù)必須先放入接收緩存區(qū) 以便顯示。 需要指出的是串口中斷程序既要接收指令返回值又要接收模塊傳來(lái)的數(shù)據(jù) ，這兩種接收信息的處理方式不同，所以在中斷函數(shù)中應(yīng)通過(guò)設(shè)置兩個(gè)不同的標(biāo)志來(lái)解決這一問(wèn)題。這樣也更合理一些。 上位機(jī)管理中心系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 綜合管理系統(tǒng)（上位機(jī)軟件）是用 Visual C++結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)做， Visual C++提供了一個(gè)可視化編程的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境： Visual Studio(又名 Developer Studio)。Developer Studio是通用的應(yīng)用程序集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 ，它不僅支持 Visual C++，還支持 Vi sual Basic， Visual J++， Visual InterDev等 Microsoft系列開(kāi)發(fā)工具。 Developer Studio包含了文本編輯器、資源編輯器、工程編譯工具、一個(gè)增量連接器、源代碼瀏覽器、集成調(diào)試工具，以及一套聯(lián)機(jī)文檔。使用 Developer Studio，可以完成創(chuàng)建、調(diào)試、修改應(yīng)用程序等的各種操作。 其綜合管理系統(tǒng)界面如圖 5所示 。 調(diào)試軟件的使用 初期階段的調(diào)試 主要是采用 AT指令調(diào)試精靈來(lái)調(diào)試 GSM模塊。主要先熟悉 AT指令的使用，AT指令調(diào)試精靈是方寸自主研 發(fā)的一款用于調(diào)試各個(gè)廠家 AT指令集的實(shí)用工具，該 軟件 功能強(qiáng)大，運(yùn)行穩(wěn)定，支持市場(chǎng)上大部分 GSM/GPRS貓，通過(guò)它不僅可以測(cè)試 GSM貓上所支持的 AT指令，而且可以收發(fā)短信，發(fā)短信時(shí)可以看到需要運(yùn)行的相關(guān) AT指令和 PDU編碼，當(dāng)有新短消息到時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)收短信并顯示在屏幕上，該安裝包包含 Nokia、 Siemens等 AT指令集以供用戶調(diào)試和熟悉 AT 指令，開(kāi)放部分源代碼，可以在此平臺(tái)上開(kāi)發(fā)出高性能的短信應(yīng)用程序。其界面如圖 6所示 。 圖 5 綜合管理系統(tǒng)界面 圖 6 AT指令調(diào)試精靈界面 程序設(shè)計(jì)階段 的調(diào)試 在 熟悉 了 AT指令的基礎(chǔ)上開(kāi)始構(gòu)建 自己 的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方法、實(shí)現(xiàn)方法等一系列的問(wèn)題需要去解決，這時(shí)候我主要采用串口調(diào)試助手和超級(jí)終端來(lái)把AT指令一步一步地轉(zhuǎn)化為 16進(jìn)制的數(shù)據(jù)去代替，是最終用單片機(jī)來(lái)完成這些 AT指令操作的不可缺少的階段。其中超級(jí)終端與串口調(diào)試助手相比存在一些不足。 5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法 排除仿真終端上出現(xiàn)亂碼的方法 設(shè)計(jì) 初期需在超級(jí)終端等串口調(diào)試軟件中進(jìn)行 AT指令的調(diào)試，但經(jīng)常會(huì)遇到不能與 GSM MODEM進(jìn)行正常通信或總是在仿真終端上出現(xiàn)亂碼，此時(shí)檢查串口是否 保證正常連接，計(jì)算機(jī)的串口引線與 GSM MODEM的串口引線應(yīng)是一一對(duì)應(yīng)的。 GPRS MODEM與仿真終端應(yīng)設(shè)置相同的通信速率。當(dāng)初次使用GPRS MODEM時(shí)，在仿真終端上設(shè)置為通信速率 19200bps、 8位數(shù)據(jù)位、無(wú)較驗(yàn)位、 1位停止位。 排除調(diào)試階段出現(xiàn)無(wú)法監(jiān)視的方法 在調(diào)試過(guò)程中，很希望可以看到程序執(zhí)行到何處了，數(shù)據(jù)是結(jié)果如何？因?yàn)橛捎?GSM模塊要求的波特率非常的嚴(yán)格，一般是不可以使用仿真器進(jìn)行仿真調(diào)試的。這時(shí)可以用電腦的串口調(diào)試助手并接在 GSM上，就可以方便地監(jiān)視到所發(fā)的數(shù)據(jù)和所收到的數(shù)據(jù)了 。也大大的增加也調(diào)試的效率。 區(qū)別接收返回值與傳輸數(shù)據(jù)的方法 在終端軟件設(shè)計(jì)時(shí)，通常采用串口中斷函數(shù)接收模塊返回值與傳輸數(shù)據(jù)，但接收到的模塊返回值與接收到的傳輸數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)不同的處理過(guò)程，所以在程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)通過(guò)在中斷接收函數(shù)中設(shè)置兩個(gè)不同的標(biāo)志來(lái)解決這一問(wèn)題。 6 結(jié)束語(yǔ) 隨著 無(wú)線通信 技術(shù)的不斷提高 ，利用移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商提供的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。特別是基于單片機(jī)的 GSM數(shù)據(jù)傳輸方案在 GSM車載終端、自動(dòng)抄表系統(tǒng)等遠(yuǎn)程遙測(cè)遙控系統(tǒng)中的應(yīng)用更是倍受關(guān)注。為單片機(jī)實(shí)現(xiàn) GSM的無(wú)線監(jiān) 控提供了一種通用的解決方案。 本設(shè)計(jì)主要完成了： （ 1）數(shù)據(jù)監(jiān)控終端的硬件電路的設(shè)計(jì)與制作。 （ 2）數(shù)據(jù)監(jiān)控終端的（下位機(jī)）軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試。 （ 3）車輛管理中心系統(tǒng)（上位機(jī)）軟件的設(shè)計(jì) （ 4）整個(gè)系統(tǒng)的整體調(diào)試工作。 由于時(shí)間的原因，此系統(tǒng)設(shè)計(jì)還存在很多不足之處，今后將近一步拓展系統(tǒng)功能，增強(qiáng)系統(tǒng)的實(shí)用性。 致謝 本論文是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的，老師淵博的科學(xué)知識(shí)、遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)的科學(xué)創(chuàng)新和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度都給了我深遠(yuǎn)的影響。在設(shè)計(jì)階段李老師在資料搜集、程序調(diào)試、論文寫作等方面都給予我嚴(yán)格的要求和關(guān)鍵性的指導(dǎo)， 在此衷心感謝三個(gè)月來(lái)老師對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo)。 參考文獻(xiàn) [1] 黃 濤 .單片機(jī)在汽車控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].電子世界， 2020(5) [2] 王樹(shù)祥 .NLX230模糊單片機(jī)在汽車控制中的應(yīng)用 [J].機(jī)電一體化， 2020(7) [3] 宋長(zhǎng)舟，韓建禮，毛新樂(lè) .車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控通信軟件中信息接收的解決方案 [J].測(cè)控自動(dòng)化， 2020(9) [4] 熊幸明 .基于 PC遠(yuǎn)程監(jiān)控的行車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].電工技術(shù)雜志， 2020(5) [5] ，劉庚權(quán)，吳雅麗 .列車遠(yuǎn)程監(jiān)控 [J].國(guó)外內(nèi)燃機(jī)車， 2020(6) [6] 張玉東，孫仁科 .嵌入式工程車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J].涼山大學(xué)學(xué)報(bào)，2020(6) [7] 張勛勇，謝 輝，鮑振武 .車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) [J].電子測(cè)量技術(shù)， 2020(4) [8] 趙晶 .電路設(shè)計(jì)與制板 [M].北京：人民郵電出版社， 2020 [9] 吳金戌，沈慶陽(yáng)，郭庭潔 .單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用 [M].北京：清華大學(xué)出版， 2020 [10] 何立民 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 [11] 陳杰，黃鴻 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