【正文】 有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供統(tǒng)一便捷的無線數(shù)據(jù)傳輸方式，這必將成為工業(yè)控制及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的領(lǐng)域新的發(fā)展趨勢(shì)，可以應(yīng)用于工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；電信基站自動(dòng)測(cè)量監(jiān)控系統(tǒng)；高速公路收費(fèi)系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)；降雨量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、地下水遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)、變電站數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)；各類量度表遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)；河道水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；油井在線生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)；家庭所有設(shè)備的控制等，應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛。下面簡(jiǎn)單介紹停車場(chǎng)有到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 功能描述停車場(chǎng)誘導(dǎo)系統(tǒng)是通過51單片機(jī)模塊組成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過GSM網(wǎng)絡(luò)以短消息的形式完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹?1單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中增加支持短消息，數(shù)據(jù)通訊等業(yè)務(wù)的GSM模塊，并為其分配一個(gè)獨(dú)立的SIM卡，結(jié)合51單片機(jī)系統(tǒng)通過串口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程無線傳輸。監(jiān)控系統(tǒng)為PC機(jī)。GSM網(wǎng)絡(luò)在短消息方面的應(yīng)用具有不需要撥號(hào)，價(jià)格低廉，傳輸可靠，覆蓋范圍廣等特點(diǎn)，特別適用于需要頻繁傳送小流量數(shù)據(jù)和不宜鋪設(shè)線路的應(yīng)用場(chǎng)合。針對(duì)這種情況，開發(fā)了利用GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，即利用采集系統(tǒng)中支持短消息，數(shù)據(jù)通信等業(yè)務(wù)的GSM模塊，結(jié)合已有51單片機(jī)系統(tǒng)通過RS232接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，實(shí)現(xiàn)起來也很容易。關(guān)鍵部分是軟件的編寫。本系統(tǒng)是基于現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)的短消息業(yè)務(wù)，因此運(yùn)營(yíng)費(fèi)用一般是按照短消息的標(biāo)準(zhǔn)來收取，而對(duì)于大集團(tuán)或大用戶，則可以與GSM運(yùn)營(yíng)商采取信息流量計(jì)費(fèi)或包月，包年計(jì)費(fèi)的方式來降低運(yùn)營(yíng)成本，總之，停車場(chǎng)的監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)用廣泛，費(fèi)用低廉，進(jìn)一步建立在GSM網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸裝置，將可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的連續(xù)傳送，其傳輸速率更高，費(fèi)用也大大降低。上述停車場(chǎng)誘導(dǎo)系統(tǒng)的主要功能如下：信號(hào)采集：可以采集每個(gè)停車場(chǎng)進(jìn)出車輛的情況。信息發(fā)送：將進(jìn)出車輛的情況通過短消息的方式發(fā)送給主站監(jiān)控系統(tǒng)。自動(dòng)控制：（在遇到特殊情況下）可以對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，即操作人員在主站對(duì)各個(gè)停車場(chǎng)的車位情況進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。參數(shù)設(shè)定：操作人員可以通過主站的系統(tǒng)對(duì)各個(gè)停車場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。數(shù)據(jù)紀(jì)錄：主站軟件講解收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，以備日后檢索查看。打印數(shù)據(jù)：可以將各個(gè)停車場(chǎng)的歷史情況打印出來。 設(shè)備布局停車場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)由遠(yuǎn)端設(shè)備和主站設(shè)備（監(jiān)控軟件）兩部分組成。遠(yuǎn)端設(shè)備安裝在各個(gè)停車場(chǎng)，主站設(shè)備安裝在中心控制室的PC機(jī)上，遠(yuǎn)端設(shè)備實(shí)際上是在原有的設(shè)備上增加一個(gè)GSM模塊，而主站的計(jì)算機(jī)上也配置一個(gè)GSM模塊。但要注意的是：每一個(gè)遠(yuǎn)端設(shè)備都要分配一個(gè)獨(dú)立的SIM卡，但主站訪問遠(yuǎn)程設(shè)備時(shí)，一次只能訪問一個(gè)。對(duì)于一個(gè)停車場(chǎng)誘導(dǎo)系統(tǒng)，有多少個(gè)停車場(chǎng)就有多少個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備，而主站只有一個(gè)。遠(yuǎn)端設(shè)備在每一個(gè)停車場(chǎng)完成對(duì)車輛出入的采集，并通過安裝的顯示屏顯示，在以短消息的形式通過GSM模塊發(fā)送給主站監(jiān)控軟件，遠(yuǎn)端設(shè)備還可以接收主站發(fā)送的命令，根據(jù)命令修改當(dāng)前的信息。主站設(shè)備一臺(tái)裝有監(jiān)控軟件的計(jì)算機(jī)和GSM通訊模塊與計(jì)算機(jī)的串口連接。主站監(jiān)控軟件可以管理整個(gè)系統(tǒng)的所有設(shè)備，例如：添加新的用戶（增加一個(gè)新的停車場(chǎng)的信息如SIM卡號(hào)，停車場(chǎng)的名稱等），接收遠(yuǎn)端設(shè)備發(fā)送來的信息，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，修改遠(yuǎn)端設(shè)備的信息，提供歷史數(shù)據(jù)查詢，打印，備份，刪除等功能。 命令提供了以動(dòng)臺(tái)與數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的通用接口。，在短消息模塊收到網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的短消息時(shí)，能夠通過串口發(fā)送指示消息，數(shù)據(jù)終端設(shè)備可以向短消息模塊發(fā)送各種命令。主控中心通過串口與一個(gè)GSM模塊設(shè)備相連接，讀取GSM設(shè)備接收到的短消息從而獲得遠(yuǎn)端設(shè)備傳來的采集數(shù)據(jù)。發(fā)送控制命令通過GSM模塊設(shè)備轉(zhuǎn)換短消息發(fā)送至遠(yuǎn)端設(shè)備。遠(yuǎn)端設(shè)備帶GSM模塊。51單片機(jī)模塊采集進(jìn)出車輛的數(shù)量，通過GSM模塊以短消息的發(fā)送給主控中心；把GSM收到的主控中心的命令在顯示屏上顯示。 相關(guān)的GSM AT指令與SMS有關(guān)的GSM AT指令（from ）： AT+CMGC Send an SMS mand（發(fā)出一條短消息命令） AT+CMGD Delete SMS message（刪除SIM卡內(nèi)存的短消息） AT+CMGF Select SMS message formate（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PDU/text: 0/“REC UNREAD”未讀，1/“REC READ”已讀，2/“STO UNSENT”待發(fā)，3/“STO SENT”已發(fā)，4/“ALL”全部的） AT+CMGR Read SMS message（讀短消息） AT+CMGS Send SMS message（發(fā)送短消息） AT+CMGW Write SMS message to memory（向SIM內(nèi)存中寫入待發(fā)的短消息） AT+CMSS Send SMS message from storage（從SIM內(nèi)存中發(fā)送短消息） AT+CNMI New SMS message indications（顯示新收到的短消息） AT+CPMS Preferred SMS message storage（選擇短消息內(nèi)存） AT+CSCA SMS service center address（短消息中心地址） AT+CSCB Select cell broadcast messages（選擇蜂窩廣播消息） AT+CSMP Set SMS text mode parameters（設(shè)置短消息文本模式參數(shù)） AT+CSMS Select Message Service（選擇短消息服務(wù)） 對(duì)短消息的控制共有三種模式： Block Mode 基于AT命令的PDU Mode 基于AT命令的Text Mode 由于89C51自帶RS232串口線，故只需將其連接到計(jì)算機(jī)串口即可。打開超級(jí)終端，選擇相應(yīng)的串口，將端口參數(shù)設(shè)置為：速率—4800、奇偶校驗(yàn)位—無、數(shù)據(jù)位—停止位—流量控制—硬件。 輸入“AT”然后回車，屏幕上返回“OK”表明計(jì)算機(jī)與89C51已連接成功，TC35T能夠正常工作。這時(shí)就可以測(cè)試各類AT命令。 當(dāng)測(cè)試命令“AT+CMGS=?”時(shí)，如果返回“OK”標(biāo)明89C51支持該指令。該指令的完整語法如下： 如果此時(shí)89C51處于PDU Mode（即“AT+CMGF?”返回“0”） AT+CMGS=PDU is given^Z/ESC 如果短消息發(fā)送成功，則返回“OK”，并顯示信息號(hào)： +CMGS: [,] 如果短消息發(fā)送失敗，則返回如下信息號(hào)： +CMS ERROR: 如果此時(shí)89C51處于Text Mode（即“AT+CMGF?”返回“1”） AT+CMGS=[,toda]text is entered^Z/ESC 如果短消息發(fā)送成功，則返回“OK”，并顯示信息號(hào)： +CMGS: [,] 如果短消息發(fā)送失敗，則返回如下信息號(hào)： +CMS ERROR: 另外，由于使用的是89C51，當(dāng)有新的短消息到來時(shí)，需要TC35T產(chǎn)生提示，使用指令“AT+CNMI”。該指令的完整語法如下： AT+CNMI=[][,][,][,][,] 如果有新的短消息來到，則89C51將自動(dòng)返回下列提示： +CMTI: “SM”, 此時(shí)讀出，然后用“AT+CMGR”指令即可讀出短消息內(nèi)容。 PDU數(shù)據(jù)格式分析例如要將字符“Hi”字符發(fā)送到目的地“13677328099” PDU字符串為：08 91 683108701305F0 11 00 0D 91 3176378290F9 00 00 00 02 C834 (1)08—短信息中心地址長(zhǎng)度。指(91)+(683108701305F0)的長(zhǎng)度。 (2)91—短信息中心號(hào)碼類型。91是TON/NPI遵守International/，指在號(hào)碼前需加‘+’號(hào)；此外還有其它數(shù)值，但91最常用。 91—10010001 BIT No. 7 6 5 4 3 2 1 0 Name 1 數(shù)值類型(Type of Number)：000—未知，001—國(guó)際，010—國(guó)內(nèi),111—留作擴(kuò)展； 號(hào)碼鑒別(Numbering plan identification)：0000—未知，0001—ISDN/電話號(hào)碼()，1111—留作擴(kuò)展； (3)683108701305F0—短信息中心號(hào)碼。由于位置上略有處理，實(shí)際號(hào)碼應(yīng)為：8613800731500（字母F是指長(zhǎng)度減1）。這需要根據(jù)不同的地域作相應(yīng)的修改。 (1)、(2)、(3)通稱短消息中心地址(Address of the SMSC)。 (4)11—文件頭字節(jié)。 11amp。h=00010001amp。b BIT No. 7 6 5 4 3 2 1 0 Name TPRP TPUDHI TPSPR TPVFP TPRD TPMTI value 0 0 0 1 0 0 0 1 應(yīng)答路徑—TPRP(TPReplyPath)：0—不設(shè)置。 1—設(shè)置 用戶數(shù)據(jù)頭標(biāo)識(shí)—TPUDHL(TPUserDataHeaderIndicator)：0—不含任何頭信息；1—含頭信息 狀態(tài)報(bào)告要求—TPSPR(TPStatusReportRequest)：0—需要報(bào)告。 1—不需要報(bào)告 有效期格式—TPVPF(TPValidityPeriodFormat)：00—不提供(Not present)； 10—整型（標(biāo)準(zhǔn)）；01—預(yù)留； 11—提供8位字節(jié)的一半(SemiOctet Represented) 拒絕復(fù)制—TPRD(TPRejectDuplicates)：0—接受復(fù)制。 1—拒絕復(fù)制 信息類型提示—TPMTI(TPMessageTypeIndicator)：00—讀出(Deliver)； 01—提交(Submit) (5)00—信息類型(TPMessageReference) (6)0B—被叫號(hào)碼長(zhǎng)度。 (7)91—被叫號(hào)碼類型（同(2)）。 (8)3176378290F9—被叫號(hào)碼，經(jīng)過了位移處理，實(shí)際號(hào)碼為“13677328099”。 (6)、(7)、(8)通稱目的地址(TPDestinationAddress)。 (9)00—協(xié)議標(biāo)識(shí)TPPID(TPProtocolIdentifier) BIT No. 7 6 5 4 3 2 1 0 Bit ： 00—如下面定義的分配Bit —Bit ；01—；10—預(yù)留；11—為服務(wù)中心(SC)特殊用途分配Bit —Bit 。 一般將這兩位置為00。 Bit ：0—不使用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)，只是短消息設(shè)備之間的協(xié)議；1—使用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。 Bit —Bits ：00000—隱含；00001—電傳；00010—group 3 telefax；00100—語音；00101—?dú)W洲無線信息系統(tǒng)(ERMES)；00110—國(guó)內(nèi)系統(tǒng)；10001—；10010—Email。 (10)00—數(shù)據(jù)編碼方案TPDCS(TPDataCodingScheme) BIT No. 7 6 5 4 3 2 1 0 Bit :一般設(shè)置為00；Bit ：0—文本未壓縮，1—文本用GSM標(biāo)準(zhǔn)壓縮算法壓縮；Bit ：0—表示Bit 、Bit ，不含信息類型信息，1—表示Bit 、Bit ；Bit ：00—默認(rèn)的字母表，01—8bit，10—USC2(16bit)，11—預(yù)留；Bit ：00—Class 0，01—Class 1，10—Class 2(SIM卡特定信息)，11—Class 3。 (11)00—有效期TPVP(TPValidPeriod) VP value(amp。h) 相應(yīng)的有效期 00 to 8F (VP+1)*5 分鐘 90 to A7 12小時(shí)+(VP143)*30分鐘 A8 to C4 (VP166)*1天 C5 to FF (VP192)*1 周 (12)02—用戶數(shù)據(jù)長(zhǎng)度TPUDL(TPUserDataLength) (13)C834—用戶數(shù)據(jù)TPUD(TPUserData)“Hi” 短消息編碼 設(shè)需要發(fā)送的短消息內(nèi)容為“Hi”，使用的GSM字符集為7位編碼。首先將字符轉(zhuǎn)換為7位的二進(jìn)制，然后，將后面字符的位調(diào)用到前面，補(bǔ)齊前面的差別。例如：H翻譯成1001000，i翻譯成1101001，顯然H的二進(jìn)制編碼不足八位，那么就將i的最后一位補(bǔ)足到H的前面。那么就成了11001000(8)i剩下六位110100，前面再補(bǔ)兩個(gè)0，變成00110100(4)于是“Hi”就變成了兩個(gè)八進(jìn)制數(shù) C8 34。 鑒于89C51支持TEXT格式，我們?cè)谠囼?yàn)中主要測(cè)試該格式。 AT+CSCA=+8613800220500(短消息中心)； AT+CMGF=1 (1TEXT。 0PDU)； (短消息內(nèi)容為“test”) AT+CMGS=13508485560(目的地址) test ^z ； : 設(shè)置短消息到達(dá)提示當(dāng)短消息被接收，將獲取指令： +CMTI:SM,INDEX(信息存儲(chǔ)位置) AT+CNMI=1,1,0,0,1()； (Once more)，假設(shè)INDEX＝8。 AT+CMGR=8 返回信息如下： +CMGR: REC UNREAD,+8613508485560,01/07/16,15:37:28+32,Once more 第6章 結(jié)論及尚存在的問題第6章 結(jié)論及尚存在的問題通過計(jì)算機(jī)端，利用GSM模塊和公共移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，能成功的向嵌入式端發(fā)送信息，包括漢字，數(shù)字，嵌入式端能通過發(fā)光二極管顯示；通過嵌入式端的鍵盤輸入數(shù)字，嵌入式端能正確的