【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 AT+CMGR 讀取短消息 AT+CMGD 刪除短消息 AT+CSAS 設(shè)置消息存儲(chǔ)類型 AT+XXXX=? 測(cè)試命令，系統(tǒng)列出可能選項(xiàng) AT+XXXX? 系統(tǒng)列出當(dāng)前設(shè)置 AT指令格式絕大多是以“ AT+XXXX=X”的格式使用，其中“ XXXX”表示令 Modem執(zhí)行某一個(gè)動(dòng)作的指令，‘ X’則表示“ XXXX”這個(gè)動(dòng)作的可選項(xiàng)。比如要設(shè)置一條短消息的編碼格式為 PDU 模式：從表 2 中可以知道，指令為“ AT+CMGF=0” CMGF 代表格式設(shè)定，“ 0”代表格式設(shè)置成 PDU 模式。 SMS（ Short Massage Service） 在消息的發(fā)送與接收服務(wù)中，短消息的編碼方式有三種，它們分別是 Block模式、基于 AT指令的 Text 模式和基于 AT 指令的 PDU 模式。最早的 Block 模式現(xiàn)如今已經(jīng)逐步被 Text 模式和 PDU 模式所代替。相對(duì) PDU 模式， Text 模式編碼簡(jiǎn)單，使用方便，但其最大的不足就是它不支持中文的收發(fā)。相反， PDU 編碼方式支持中英文混合發(fā)送與接收，但其編碼過(guò)程較 Text 模式繁瑣。下面將對(duì) Text與 PDU 兩種編碼方式做一定解析。 TEXT模式： Text 模式比較簡(jiǎn)單，不需做中介轉(zhuǎn)換，在初始化 MODEM 后，只需將要發(fā)送的短消息內(nèi)容的 ASC 字符發(fā)送即可。 例如：要發(fā)送“ Someone has broken in your house!”的報(bào)警信息到房主手機(jī) 15151976037，要向 modem 輸入的 AT指令為： 1) 選擇短消息服務(wù)： AT+CSMS\r ；（‘ \r’為回車符） OK ；由 modem 返回 2) 選擇短消息的編碼方式： AT+CMGF=1\r ；設(shè)定編碼格式為 TEXT OK 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 3) 短消息目標(biāo)地址： AT+CMGS=” 15151976037” OK ；等待延時(shí)后發(fā)送信息 4) 發(fā)送短消息： ” Someone has broken in your house” \r； OK PDU 模式： 前面介紹過(guò)， PDU（ Protocol Data Unit）編碼方式可以中英文混合發(fā)送，但比較繁瑣，它的編碼過(guò)程需要信息的奇偶對(duì)調(diào)，涉及到的要素比較多。 PDU 編碼方式的基本格式可分成以下 13 項(xiàng)： A：短信息中心地址長(zhǎng)度， 2 位十六進(jìn)制數(shù) (1 字節(jié) )。 B：短信息中心號(hào) 碼類型， 2 位十六進(jìn)制數(shù)。 C：短信息中心號(hào)碼， B+C 的長(zhǎng)度將由 A 中的數(shù)據(jù)決定。 D：文件頭字節(jié)， 2位十六進(jìn)制數(shù)。 E：信息類型， 2 位十六進(jìn)制數(shù)。 F：被叫號(hào)碼長(zhǎng)度， 2位十六進(jìn)制數(shù)。 G：被叫號(hào)碼類型， 2位十六進(jìn)制數(shù)，取值同 B。 H：被叫號(hào)碼，長(zhǎng)度由 F 中的數(shù)據(jù)決定。 I：協(xié)議標(biāo)識(shí)， 2 位十六進(jìn)制數(shù)。 J：數(shù)據(jù)編碼方案， 2位十六進(jìn)制數(shù)。 K：有效期， 2位十六進(jìn)制數(shù)。 L：用戶數(shù)據(jù)長(zhǎng)度， 2位十六進(jìn)制數(shù)。 M：用戶數(shù)據(jù)，其長(zhǎng)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。 以發(fā)送中文 字符“我愛(ài)你！”到 +8615151976037 為例，對(duì) PDU 編碼方式在系統(tǒng)中的具體應(yīng)用流程進(jìn)行剖析： 一、 短消息中心地址處理 常州的短信息中心號(hào)碼為 +8613800519500，處理過(guò)程如下： 1) 去掉加號(hào)，看是否為偶數(shù)個(gè)數(shù)字，否則在號(hào)碼后面加‘ F’ 中心號(hào)變?yōu)椋?8613800519500F 2) 將中心號(hào)奇偶位對(duì)調(diào)，并在前面加國(guó)際化字符“ 91” 中心號(hào)變?yōu)椋?91683108509105F0 3) 將中心號(hào)的字節(jié)長(zhǎng)度格式化為十六進(jìn)制數(shù)，置于首位 中心號(hào)最終為： 0891683108509105F0 二、 地址號(hào)碼處理 在本例中的地 址號(hào)碼為“ +8615151976037” 1) 去加號(hào)，看是否為偶數(shù)個(gè)數(shù)字，否則在號(hào)碼后面加‘ F’ 地址號(hào)變?yōu)椋?8615151976037F 2) 地址號(hào)奇偶位對(duì)調(diào) 地址號(hào)最終為： 685151916730F7 三、 短信息內(nèi)容處理 1) 將信息內(nèi)容轉(zhuǎn)換為 Unicode（在線查詢 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 我 6211 愛(ài) 7231 你 4F60 ！ FF01 十六進(jìn)制表示短信內(nèi)容為： 621172314F60FF01 3) 將 短消息內(nèi)容格式化為十六進(jìn)制，再用兩位十六進(jìn)制數(shù)表示其長(zhǎng)度置首位 短消息內(nèi)容編碼后為： 08621172314F60FF01 四、 組合處理后的信息 根據(jù)上面所介紹的 PDU 編碼格式組合信息（為方便閱讀，沒(méi)對(duì)應(yīng)以項(xiàng)留空格） 08 91 683108509105F0 11 00 0D 91 685151916730F7 00 00 00 08 621172314F60FF01 即為發(fā)送“我愛(ài)你！”四個(gè)漢字字符的全部代碼。 為方便記憶，可以概括編碼后的代碼為： 處理后的中心地址 +11000D91+處理后的目標(biāo)地址 +000000+處理后的短信息內(nèi)容。 在本次設(shè)計(jì)的家用安防系統(tǒng)中， TEXT 編碼模式已經(jīng)可以滿足系統(tǒng)的使用需求，所以綜合各方面考慮，決定采用 text 模式。 說(shuō)明： （ 1） GSM MODEM 在接受到單片機(jī)從串口中發(fā)出的 AT 指令后并不馬上執(zhí)行響應(yīng)的指令，而是先想主機(jī)（單片機(jī)）返回一個(gè)“ OK”，然后再執(zhí)行指令，所以在實(shí)行軟件控制的時(shí)候應(yīng)注意延時(shí)。 （ 2） 從 MODEM 中讀出的數(shù)據(jù)的每一位都是以十六進(jìn)制表示的，所以在計(jì)算數(shù)據(jù)長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)小心。 傳感器 在智能化系統(tǒng)以及最近新興的一個(gè)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)中，有一個(gè)成員是 必不可少的，它就是傳感器。正是有了這些各式各樣的傳感器，才造就了智能化系統(tǒng)的多樣化。在本課題中主要用到熱釋電紅外傳感器與 DALLAS 公司開(kāi)發(fā)的 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器。 熱釋電紅外傳感器 熱釋電紅外傳感器是目前在防盜系統(tǒng)中使用相對(duì)廣泛的傳感器之一，這與它本身成本低、探測(cè)范圍廣、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)是分不開(kāi)的。圖 25是熱釋電紅外傳感器的基本原理結(jié)構(gòu)圖。 從圖 25 中可以看到，一對(duì)高熱電系數(shù)探測(cè)元反接構(gòu)成熱釋電紅外傳感器的探測(cè)頭，這種反接的方式有助于抑制由于自身溫度變化而產(chǎn)生的干擾，可以起到溫 度補(bǔ)償?shù)淖饔茫桓咦柚惦娮?R 實(shí)現(xiàn)電流到電壓的轉(zhuǎn)換，微弱的電壓信號(hào)再有場(chǎng)常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 效應(yīng)管放大輸出，其中場(chǎng)效應(yīng)管還起到阻抗匹配的作用，在漏極與源極間的電容起到抗干擾的作用。 DSRC濾光片 圖 25 紅外傳感器原理結(jié)構(gòu)圖 *探測(cè)原理 熱釋電紅外傳感器在整個(gè)探測(cè)過(guò)程不發(fā)出任何形式的能量，叫做“被動(dòng)式”測(cè)量。濾光片只允許波長(zhǎng)在 10um 左右的外界光線進(jìn)入傳感器內(nèi)部，將其他波長(zhǎng)的光線擋在外面，從而抑制了外界光線變化對(duì)探測(cè)的干擾，當(dāng)外界熱源運(yùn)動(dòng)時(shí)，熱電材料在感應(yīng)到紅外線后兩端形成電荷 ，電流流經(jīng)高阻值電阻形成電壓信號(hào)，經(jīng)場(chǎng)效應(yīng)管放大后輸出到后續(xù)電路處理、整形后作為單片機(jī)的采樣信號(hào)。人體溫度在 37℃左右，發(fā)出紅外線的波長(zhǎng)大概在 10um 左右，當(dāng)有人在紅外傳感器前運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)，傳感器輸出相應(yīng)信號(hào)，信號(hào)被單片機(jī)采樣到并控制執(zhí)行器執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)防盜共功能。 紅外傳感器在使用時(shí)還應(yīng)在濾光片外套上菲涅爾透鏡，可增強(qiáng)其探測(cè)能力。 *HCSR501 在本系統(tǒng)中，綜合性能的穩(wěn)定性以及技術(shù)的成熟性，決定采用 HCSR501 模塊，下面為 HCSR501 的部分參數(shù)。 工作電源： ； 靜態(tài)電流： 50uA； 輸出電平：高 ； 感應(yīng)角度： 110176。； 感應(yīng)距離： 7米； DS18B20 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 提供 9 位溫度讀數(shù)，測(cè)試溫度范圍為 55～ 125℃，測(cè)試溫度增量值為 ℃。轉(zhuǎn)換溫度時(shí)間的典型值為 1S，采用 1wire 總線通信，無(wú)需再配置電源，圖 26為 TO92封裝圖 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 圖 26 18B20 封裝 DS18B20 的引腳名稱及對(duì)應(yīng)的功能見(jiàn)表 3 表 3 DS18B20 引腳說(shuō)明 引腳名稱 說(shuō)明 GND 電源地 DQ 數(shù)據(jù) I/O 接口、寄生電 源接口 VDD 電源 1WIRE 總線操作 DS18B20 的 1wire 總線硬件接口電路如圖 27 所示 圖 27 硬件連接圖 1wire 總線支持一主多從式結(jié)構(gòu)，硬件上需接上拉電阻，每個(gè) DS18B20 都具有其唯一的生產(chǎn)序列號(hào)，可編程尋址；當(dāng)一方完成數(shù)據(jù)傳輸要釋放總線，需將總線置高；在總線空閑時(shí)將總線拉低則獲得總線控制權(quán)，可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 1wire 總線操作必須嚴(yán)格遵守 1wire 總線通信協(xié)議的操作時(shí)序要求，以下是幾個(gè)主要的操作時(shí)序： 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 圖 28 總線復(fù)位 總線復(fù)位：置總線為低電平并 保持至少 480um，然后將總線拉高，等待從機(jī)響應(yīng)再次將總線拉低，完成復(fù)位操作。 圖 29 寫數(shù)據(jù) 0 寫數(shù)據(jù) 0：保持總線為低至少 15um，然后延時(shí) 1545um 等待從端采樣總線，完成向從端寫‘ 0’操作。 圖 210 寫數(shù)據(jù) 1 寫數(shù)據(jù) 1：置總線為低并保持 115um，然后拉高并延時(shí) 1545um 等待從端采樣總線，完成寫‘ 1’操作。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 圖 211 讀數(shù)據(jù)總線 讀數(shù)據(jù)總線：置總線為低至少 1um，然后再 15um 內(nèi)完成數(shù)據(jù)采樣，再拉高總線保持 45um，完成讀操作。 溫度轉(zhuǎn)換及讀取流 程 DS18B20 在數(shù)據(jù)傳送時(shí)，低位優(yōu)先原則。溫度轉(zhuǎn)換及讀取流程如表 4所示 表 4 溫度轉(zhuǎn)換及讀取過(guò)程 主機(jī)狀態(tài) 命令 /數(shù)據(jù) 說(shuō)明 TX RESET 復(fù)位操作 RX PRESENCE 從機(jī)應(yīng)答 TX 0xCC 忽略 ROM 匹配 TX 0x44 溫度轉(zhuǎn)換命令 WAIT 延時(shí) 100200ms TX RESET 再次復(fù)位 RX PRESENCE 從機(jī)應(yīng)答 TX 0xCC 忽略 ROM 匹配 TX 0xBE 讀取內(nèi)部寄存器命令 RX 9 data byte 讀取前 2B 溫度值 說(shuō)明： 1 單片機(jī) 在于 DS18B20 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，數(shù)據(jù)的低位先傳送； 2 數(shù)字溫度傳感器在使用寄生電源的情況下應(yīng)接上拉電阻； 液晶顯示器 本系統(tǒng)中所需要顯示的內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，采用一般液晶顯示器即可滿足系統(tǒng)需求，綜合成本及效果考慮決定采用市場(chǎng)上使用廣泛的 LCD1602 液晶顯示模塊。如圖 212 所示： 圖 212 液晶顯示模塊 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 LCD1602 液晶顯示模塊 特性： 工作電源： 5V 亮度可調(diào)； 內(nèi)部控制： HD44780； 支持 LCD 的一般控制命令； 字符發(fā)生器 ROM： 160 個(gè) 5 7點(diǎn)陣字型； 顯示數(shù)據(jù)寄 存 RAM:80Byte； 用戶自定義字型 RAM： 8 個(gè) 5 7 點(diǎn)陣字型； 引腳說(shuō)明 VSS\VDD: 工作電源和地； VEE: 輝度調(diào)節(jié)端； RS: 寄存器片選信號(hào)接口； R/W: 讀寫信號(hào)控制接口； E : 使能信號(hào)； D0～ D7: 8為數(shù)據(jù) I/O 口。 控制方式 LCD 內(nèi)部可看成兩組寄存器，指令寄存器與數(shù)據(jù)寄存器，選擇信號(hào)由 RS 引腳控制， RS=0，指向指令寄存器，此時(shí)的讀為讀標(biāo)志位，寫則是寫入指令到控制寄存器。對(duì) LCD 的一切操作都必須在內(nèi)部忙標(biāo)志位為‘ 0’的情況下有效。確認(rèn) 本次操作置 E為‘ 1’； RS=1,操作指向數(shù)據(jù)寄存器，讀寫的對(duì)象都是內(nèi)部 RAM。在使用 LCD 之前應(yīng)對(duì)其先初始化，可以下幾個(gè)方面入手： 1 選定 LCD 的顯示功能； 2 設(shè)定 LCD 顯示模式； 3 設(shè)定顯示字符的進(jìn)入方式； 4 清屏。 圖 213 為 LCD 顯示的軟件初始化流程： 開(kāi)始判Busy寫入指令使能E=1結(jié)束Busy=1=0 E 圖 213 軟件初始化 LCD 流程圖 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 存儲(chǔ)器 單片機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)單元是寶貴的，特別是內(nèi)部的 RAM 單元，為了解決這個(gè)問(wèn)題，本系統(tǒng)中介入 E2PROM 存儲(chǔ)器 ST24C02，以便于日后系