GSM在遠(yuǎn)程住宅智能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、GSM在遠(yuǎn)程住宅智能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用摘 要隨著國(guó)民生活水平的不斷提高和安全防范意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)家居環(huán)境的智能化和安全化也提出了更高的要求。本設(shè)計(jì)利用GSM無線通訊網(wǎng)絡(luò)、智能監(jiān)控器和用戶手機(jī)終端構(gòu)建一套功能完整的遠(yuǎn)程智能住宅監(jiān)控系統(tǒng)。關(guān)鍵詞： 住宅監(jiān)控； GSM； 單片機(jī)； 手機(jī)終端1 緒論近年來，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)備受人們的關(guān)注，尤其在設(shè)備的性能監(jiān)測(cè)和故障診斷領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。目前使用較多的是基于Internet、PSTN公用電話網(wǎng)或者現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的有線數(shù)據(jù)傳輸方式。但是在最近幾年，隨著數(shù)字無線通信技術(shù)的成熟，特別是GSM/GPRS/CDMA公用網(wǎng)絡(luò)的完善，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。

2、在工程應(yīng)用中，無線遠(yuǎn)程監(jiān)控主要采用兩種傳輸模式：建立以無線數(shù)字電臺(tái)為基礎(chǔ)的專用通信網(wǎng)絡(luò)；利用GSM/GPRS陸地公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，甚至運(yùn)用正在興起的3G網(wǎng)絡(luò)CDMA也是一種發(fā)展趨勢(shì)1。對(duì)于前者，系統(tǒng)運(yùn)行成本低，但是初期投資成本大，而且通信距離有一定的限制，只適合于較大數(shù)據(jù)量傳輸、并且監(jiān)控點(diǎn)相對(duì)固定的場(chǎng)合。而現(xiàn)在GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋了國(guó)內(nèi)的幾乎所有地區(qū)，基于GSM的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)一般不用考慮通信距離的問題。所以對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸量較小、實(shí)時(shí)性相對(duì)要求不高的場(chǎng)合，利用GSM公用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸是最好的選擇221,22。GSM系統(tǒng)的短信息業(yè)務(wù)為遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了一種廉價(jià)的數(shù)據(jù)通信方式。它已成功應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉控制、

3、農(nóng)業(yè)信息采集、水文監(jiān)測(cè)、自來水水位自動(dòng)監(jiān)控等領(lǐng)域。它不需要建立撥號(hào)連接，只需把要發(fā)的信息加上目的地址發(fā)送到短信息中心，再由短信息中心轉(zhuǎn)發(fā)到最終目標(biāo)。只要求每次發(fā)送的數(shù)據(jù)量限制在160byte以內(nèi)即可，這對(duì)傳送少量現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和控制指令信息已經(jīng)足夠。1.1 住宅智能化產(chǎn)生的目的和意義隨著生活水平的提高，人們對(duì)生活的要求越來越高。這時(shí)利用GSM無線通訊網(wǎng)絡(luò)、智能監(jiān)控器和用戶手機(jī)終端構(gòu)建的一套功能完整的遠(yuǎn)程智能住宅監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為大多數(shù)人的要求。該系統(tǒng)可以在用戶外出期間，利用51單片機(jī)對(duì)整個(gè)住宅的安全環(huán)境進(jìn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。一旦有安全事故發(fā)生，監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)立即通過GSM網(wǎng)絡(luò)將情況以短信的形式傳遞給戶主，戶主在得

4、到信息后，可以立即采取有效的措施3。由社會(huì)背景之層面來看，近年來信息化的高速發(fā)展，通信的自由化與高層次化，業(yè)務(wù)量的急速增加與人類對(duì)工作環(huán)境的安全性、舒適性、效率性要求的提高，造成智能住宅的需求大為增加，在科學(xué)技術(shù)方面，由于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展與電子信息技術(shù)的成長(zhǎng)，也促成了智能住宅的誕生。1.2 住宅智能化發(fā)展目前已建成的覆蓋全國(guó)的GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)是我國(guó)公眾移動(dòng)通信網(wǎng)的主要方式。GSM工作在900MHZ，采用數(shù)字調(diào)制速率為270.833KBIT/S的高斯濾波最小移頻鍵控（GMSK）調(diào)制（BT=0.3）。每載頻使用時(shí)分多址（TDMA技術(shù)），分為8個(gè)全速率業(yè)務(wù)信道（TCH/F）或16個(gè)半速率

5、業(yè)務(wù)信道（TCH/H），并包括各自所帶有的隨路控制信道，全速率業(yè)務(wù)信道速率為11.4BIT/S12。短信息服務(wù)（SMS）是GSM技術(shù)應(yīng)用的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它具有一些突出特點(diǎn)如：一次可傳輸140BYTE的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的內(nèi)容可以是字符或數(shù)字；可以在GSM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)端對(duì)端傳輸，還可以從GSM網(wǎng)絡(luò)外（如互聯(lián)網(wǎng)）發(fā)送短信息給一個(gè)端點(diǎn)站；短信息通過設(shè)在移動(dòng)通信部門的短信息中心（MSC）用GSM系統(tǒng)的信令信道傳送，與語音信道不沖突，即使終端處在通話狀態(tài)下也可以進(jìn)行傳送；在短信息傳送過程中，不進(jìn)行呼叫連接建立和釋放的過程；MSC具有短信息的存儲(chǔ)功能，在終端設(shè)備關(guān)機(jī)時(shí)，可以保持信息在一定時(shí)間內(nèi)有效。利用這些特點(diǎn)，及其雙

6、向傳輸?shù)男阅埽煞奖愕貙?shí)現(xiàn)對(duì)于采集站設(shè)備的信息采集和遠(yuǎn)程控制，即實(shí)現(xiàn)遙測(cè)和遙控6。GSM短信息是移動(dòng)通信部門利用GSM網(wǎng)絡(luò)在提供電路交換的各種電信業(yè)務(wù)和承載業(yè)務(wù)之外提供的基于數(shù)據(jù)分組交換的一項(xiàng)增值業(yè)務(wù)。基于GSM網(wǎng)絡(luò)的SMS業(yè)務(wù)現(xiàn)在以其快捷,方便,價(jià)格低廉的特點(diǎn)已普遍用于各個(gè)領(lǐng)域。本系統(tǒng)已經(jīng)投入重慶移動(dòng)試用,運(yùn)行穩(wěn)定,能及時(shí)反映基站的運(yùn)行狀況,克服了傳統(tǒng)維護(hù)基站時(shí)被動(dòng),費(fèi)時(shí)費(fèi)力的局面,減低了用戶對(duì)營(yíng)運(yùn)商的投訴率,改善了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)環(huán)境,對(duì)基站起到了統(tǒng)一高效的維護(hù)與管理。世界一流的各大電子測(cè)量?jī)x器公司都為GSM的測(cè)試發(fā)揮著重要作用，其中HP公司成了GSM系統(tǒng)測(cè)試的先驅(qū)。1989年HP英國(guó)Briscl

7、分部首先提供了HP11836A-0.3GMSK調(diào)制測(cè)試軟件和第一部GSM射頻信源HP8657A，接著HP又提供了GSM系統(tǒng)多層協(xié)議分析和和信號(hào)分析的儀器其中通信協(xié)議分析儀可接至群接口,監(jiān)測(cè)X.25、LAPD和CCS7協(xié)議。1.2.3 總體要求和規(guī)劃本課題要研究的問題是基于GSM的遠(yuǎn)程住宅智能監(jiān)控系統(tǒng)。首先，要了解所用到的模塊的原理、結(jié)構(gòu)、功能；然后對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行更為細(xì)致的了解和掌握。最后實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊之間的銜接，即對(duì)接口進(jìn)行設(shè)計(jì)。整個(gè)遠(yuǎn)程住宅監(jiān)控系統(tǒng)由智能監(jiān)控器、GSM通訊網(wǎng)絡(luò)和用戶手機(jī)終端三部分構(gòu)成。在設(shè)計(jì)開發(fā)過程中用單片機(jī)接收檢測(cè)到的信號(hào)，處理后向GSM模塊通信，再通過GSM無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送

8、給手機(jī)用戶。本次設(shè)計(jì)重點(diǎn)是基于單片機(jī)和GSM模塊的接口設(shè)計(jì)。它包括硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部分。整個(gè)系統(tǒng)主要由單片機(jī)、GSM通訊模塊、外圍設(shè)備和開關(guān)量輸出接口的智能傳感器構(gòu)成。單片機(jī)是整個(gè)硬件系統(tǒng)的核心控制部件，負(fù)責(zé)接收傳感器觸發(fā)的開關(guān)量報(bào)警信號(hào)，發(fā)送GSM通訊命令，控制信息傳輸。GSM模塊是實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵器件，它主要短信息發(fā)送提供無線接口。系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于如何利用GSM模塊進(jìn)行通訊。2 總體方案設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)是基于GSM的遠(yuǎn)程住宅智能控制，其中用到的模塊主要有GSM模塊、單片機(jī)、傳感器及其外圍電路。傳感器用于檢測(cè)危險(xiǎn)信號(hào)并把信號(hào)發(fā)送到單片機(jī)中，單片機(jī)作為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將報(bào)警信號(hào)傳送到G

9、SM模塊，然后通過GSM通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到用戶手機(jī)。2.1 方案分析與論證本方案由智能監(jiān)控器、GSM通訊網(wǎng)絡(luò)和用戶手機(jī)終端三部分構(gòu)成如圖2.2所示。智能監(jiān)控器由單片機(jī)AT89C51組成、GSM通訊模塊使用西門子的TC35I模塊、環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器包括熱釋電紅外傳感器、火災(zāi)煙霧報(bào)警器、煤氣泄漏報(bào)警器等。本系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)作為整個(gè)硬件系統(tǒng)的核心控制部件，負(fù)責(zé)接收傳感器觸發(fā)的報(bào)警信號(hào)，發(fā)送GSM通訊命令，控制信息傳輸。西門子的TC35I模塊是實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵器件，它為短信息發(fā)送提供無線接口。整個(gè)電路采用MAX3238和MAX232實(shí)現(xiàn)TC35I和AT89C51之間的電平轉(zhuǎn)換。圖2.2 方案二

10、硬件框圖3 遠(yuǎn)程住宅智能監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)整個(gè)遠(yuǎn)程住宅系統(tǒng)由智能監(jiān)控器、GSM通訊網(wǎng)絡(luò)和用戶手機(jī)終端三部分構(gòu)成。GSM網(wǎng)絡(luò)為本系統(tǒng)的信息傳輸平臺(tái)，負(fù)責(zé)將報(bào)警信息以短信息形式傳遞給用戶。由于GSM是目前我國(guó)主要使用的蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，技術(shù)成熟，覆蓋面廣，傳輸距離基本不受限制，而且直接面向用戶手機(jī)，是良好的無線傳輸平臺(tái)。用戶手機(jī)為遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，當(dāng)有安全事故發(fā)生時(shí)，手機(jī)就會(huì)接收到一條來自智能監(jiān)控器的報(bào)警短信。在設(shè)計(jì)開發(fā)過程中GSM網(wǎng)絡(luò)和用戶手機(jī)均為現(xiàn)有設(shè)備，可以直接引入系統(tǒng)。GSM通訊網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)用戶終端都是已有的，所以重點(diǎn)是智能監(jiān)控器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。智能監(jiān)控器由西門子的TC35I模塊、AT89C5

11、1模塊、環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器（熱釋電紅外傳感器、火災(zāi)煙霧報(bào)警器、煤氣泄漏報(bào)警器等）和一些外圍器件構(gòu)成。3.1 TC35I外圍電路設(shè)計(jì) 目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開始使用的GSM模塊有Falcom的A2D系列、Wavecome的WM02系列、西門子的TC35系列、愛立信的DM10/DM20系列、中興的ZXGM18系列等，而且這些模塊的功能、用法差別不大。其中西門子的TC35系列模塊性價(jià)比很高，并且已經(jīng)有國(guó)內(nèi)的無線電設(shè)備入網(wǎng)證。所以本設(shè)計(jì)選用的是西門子TC35系列的TC35I。TC35I與GSM 2/2 兼容、雙頻（GSM900/GSM1800）、RS232數(shù)據(jù)口、符合ETSI標(biāo)準(zhǔn)GSM0705，且易于升級(jí)為GPR

12、S模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的AT命令接口，為數(shù)據(jù)、語音、短信息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的應(yīng)用開發(fā)及設(shè)計(jì)14。TC35I的主要特性與技術(shù)指標(biāo)包括以下幾點(diǎn)：（1）頻段為雙頻GSM900MHz和GSM1800MHz（phase 2/2+）；（2）支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、短信息和傳真；（3）高集成度（54.5mm×36mm×3.6mm）；（4）質(zhì)量為9g；（5）電源電壓為單一電壓3.34.8V；（6）可選波特率300bps115kbps，動(dòng)波特率4.8115kbps；（7）電流消耗休眠狀態(tài)為3.5mA，空閑狀態(tài)為25mA，發(fā)射狀態(tài)為300mA（平

13、均），2.5A峰值；（8）溫度范圍正常操作-20 +55，存放-30 +85；（9）SIM電壓為3V/1.8V。TC35I的數(shù)據(jù)輸入/輸出接口實(shí)際上是一個(gè)串行異步收發(fā)器，符合ITU RS232接口標(biāo)準(zhǔn)。它固有的參數(shù)：8位數(shù)據(jù)位和1位停止位，無校驗(yàn)位，硬件握手信號(hào)用RTSO/CTSO，波特率在300bps115kbps之間可選，軟件流量控制在用XON/XOFF，CMOS電平，支持標(biāo)準(zhǔn)的AT命令集15。圖3.6 MAX3238模塊3.2 AT89C5I及其外圍電路AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4KB的可反復(fù)擦寫的程序存儲(chǔ)器和128B的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)

14、存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)配置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89C51單片機(jī)可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。AT89C51的極限參數(shù)：（1）工作溫度：-55+125（2）儲(chǔ)藏溫度：-65+15（3）任一引腳對(duì)地電壓：-1.0V+7.0V（4）最高工作電壓：6.6V（5）直流輸出電流：15.0mAAT89C51單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心控制部件，負(fù)責(zé)接收傳感器采集的報(bào)警信號(hào)，再發(fā)送GSM通訊命令，控制信息傳輸與LED指示。主要包括采用MAX232接口的串行通信電路圖、復(fù)位電路、按鍵顯

15、示電路20。其外圍電路參見附錄B所示。3.2.1 采用MAX232接口的串行通信由于RS-232標(biāo)準(zhǔn)采用負(fù)邏輯，而一般單片機(jī)均為0-5V的正邏輯，為了實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的通信，在電路上采用電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232實(shí)現(xiàn)正電壓、負(fù)電壓的轉(zhuǎn)換，如圖3.7所示。MAX232芯片是包含兩路接收器和驅(qū)動(dòng)器的IC芯片，適用于各種通信接口。芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，它可以完全MAX3238和AT89C51間的電壓轉(zhuǎn)換，電壓轉(zhuǎn)換范圍是-10V+5V或+5V+10V。所以采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只需單一的+5V電壓就可以了17。圖3.7 采用MAX232接口的串行通信電路3.3 環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器如火災(zāi)

16、煙霧報(bào)警器、煤氣泄漏報(bào)警器、熱釋電紅外傳感器用于環(huán)境監(jiān)測(cè)。例如，安裝在門窗位置的熱釋電紅外傳感器可用來監(jiān)測(cè)盜竊者的非法入侵；安裝在天花板上的火災(zāi)煙霧報(bào)警器可以監(jiān)測(cè)到室內(nèi)出現(xiàn)的突發(fā)火災(zāi)；安裝在廚房的煤氣泄漏報(bào)警器可以用來監(jiān)測(cè)有無煤氣泄漏。這些安全監(jiān)測(cè)傳感器，均可以提供全方位的安全監(jiān)測(cè)保障。整個(gè)智能監(jiān)控器在設(shè)計(jì)時(shí)，采用節(jié)能模式21。3.3.1 火災(zāi)煙霧報(bào)警器電路本節(jié)介紹的火災(zāi)煙霧報(bào)警器適用于對(duì)煤氣、液化氣、汽油、一氧化碳、烷類等揮發(fā)性氣體及紙張、木材、橡膠、塑料制品等燃燒生成的煙霧進(jìn)行檢測(cè)。其電路如圖3.12所示。采用QM-N5氣敏傳感器，實(shí)現(xiàn)氣電轉(zhuǎn)換，555時(shí)基集成電路及其周圍元器件組成觸發(fā)電路

17、和報(bào)警電路。由于氣敏元件工作時(shí)，要求其加熱電壓相當(dāng)穩(wěn)定，所以利用12V電源對(duì)氣敏元件的加熱絲進(jìn)行穩(wěn)壓，報(bào)警器就能穩(wěn)定地工作在180260V范圍內(nèi)。電路工作時(shí)，由555 時(shí)基電路組成自激多諧振蕩器，利用它的復(fù)位端進(jìn)行觸發(fā)。當(dāng)氣敏元件接觸到可燃性氣體和煙霧時(shí)，其阻值降低，使555時(shí)基電路復(fù)位端即4腳電壓上升，當(dāng)電壓達(dá)到555時(shí)基電路電源電壓Ucc的1/3時(shí)，其輸出端即3腳輸出高電平，繼電器吸合發(fā)出報(bào)警信號(hào)。系統(tǒng)中電源采用蓄電池12V供電。氣敏元件可采用QM-N5氣敏傳感器或PS810型光電式感煙器等通用性較強(qiáng)的氣敏元件，適用于天然氣、煤氣、液化石油氣、一氧化碳及醚類、苯類等揮發(fā)性氣體及木材、紙張、

18、棉布、塑料制品的燃燒煙霧進(jìn)行報(bào)警23。其他元器件規(guī)格按圖中的標(biāo)注進(jìn)行選擇，無特殊要求。圖3.12 火災(zāi)煙霧報(bào)警器3.3.2 煤氣泄漏報(bào)警器電路家庭煤氣泄漏報(bào)警器電路如圖3.13所示，其工作原理是：當(dāng)無瓦斯氣體時(shí)，氣敏元件QM-N5的A、B之間電導(dǎo)率很小，由電位器RW的滑動(dòng)觸頭的輸出電壓小于0.7V，555集成電路的4腳被強(qiáng)行復(fù)位。當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到危險(xiǎn)值時(shí)，三極管VT1導(dǎo)通，振蕩器工作，繼電器KA一吸一合，發(fā)出高低變換的電平信號(hào)。圖中R1為限流電阻，調(diào)節(jié)器RP可改變報(bào)警電路的靈敏度。圖3.13 煤氣報(bào)警器電路4 遠(yuǎn)程住宅智能監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)發(fā)送短信息要使用無線通信模塊，所以都需要根據(jù)TC35I的

19、接口協(xié)議編制通信程序。TC35I的串口數(shù)據(jù)通信支持GSM7.07和GSM7.05標(biāo)準(zhǔn)的AT指令集。提供了一種移動(dòng)平臺(tái)與數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的通用接口；GSM07.05對(duì)短信息作了詳細(xì)的規(guī)定。在短信息模塊收到網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的短信息時(shí)，能夠通過串口發(fā)送指示信息，數(shù)據(jù)終端設(shè)備可以向GSM模塊發(fā)送各種命令集，是由諾基亞、愛立信、摩托羅拉和HP等廠家共同為GSM系統(tǒng)研制的，其中包含了對(duì)SMS的控制。常用與SMS相關(guān)的AT命令主要有以下幾條：AT+CMGC：發(fā)出一條短消息命令；AT+CMGD：刪除SIM卡內(nèi)存的短消息；AT+CMGF：選擇短消息信息格式，0為PDU格式，1為TEXT格式；AT+CMGL：列出SIM卡

20、中的短消息，0/“REC UNREAD”為未讀，1/“REC READ”為已讀，2/“STOU NSENT”為待發(fā)，3/“STO SENT”為已發(fā),4“/ALL”為全部的；AT+CMGR/CMGS:讀/發(fā)送短消息；AT+CMGW:向SIM內(nèi)存中寫入待發(fā)適消息；AT+CMSS:從SIM內(nèi)存中發(fā)送短消息；AT+CNMI:顯示新收到的短消息；AT+CSCA:短消息中心地址。目前，發(fā)送短消息常用Text和PDU（Protocol Data Unit，協(xié)議數(shù)據(jù)單元）模式。使用Text模式收發(fā)短信息代碼簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來容易，但缺點(diǎn)是不能收發(fā)中文短信：而PDU模式不僅支持中文短信，也能發(fā)送英文短信。PDU模式

21、收發(fā)短信可使用3種編碼:7-bit、8-bit和UCS2編碼。7-bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符，8-bit編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息，UCS2編碼用于發(fā)送Unicode編碼字符。在這三種編碼方式下，可發(fā)送的最大字符數(shù)分別是160、140、70。若發(fā)送中文，必須采用PDU模式的Unicode編碼方式22。一般的PDU編碼由A B C D E F G H I J K L M十三項(xiàng)組成。A：短信息中心地址長(zhǎng)度，2位十六進(jìn)制數(shù)（1個(gè)字）。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：

22、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)，起長(zhǎng)度由L中的數(shù)據(jù)決定。J中設(shè)定采用UCS2編碼，這里是英文的UNICODE字符。4.3.2 串口發(fā)送模塊程序設(shè)計(jì)單片機(jī)與TC35I的軟件接口其實(shí)就是單片機(jī)通過AT指令控制手機(jī)的控制技術(shù)，首先設(shè)置TC35I模塊的工作模式；AT+CMGF=n,n=0為PDU模式;n=1為文本模式;通常設(shè)置為PDU模式,在這種模式下,能傳送或接受透明數(shù)據(jù)(用戶自定義數(shù)

23、據(jù))。AT+CMGL=n為讀TC35i模塊內(nèi)的短消息，n為短消息信號(hào)。AT+CMGL=n為列出模塊內(nèi)的短消息，n=0時(shí)未讀的短消息，n=1為已讀的短消息，n=2為未發(fā)送的短消息，n=3為已發(fā)送的短消息，n=4為所有短消息。AT+CMGL=n為刪除TC35i模塊內(nèi)的短消息，n為短消息編號(hào)。通過TC35i寫入不同的AT指令，能完成多種功能，如網(wǎng)絡(luò)登錄、發(fā)送SMS消息、接受SMS消息等5。其主要流程圖如圖4.5所示。圖4.5 串口發(fā)送模塊流程圖下面介紹工作過程中通過串口控制TC35I的關(guān)鍵指令。TC35I初始化AT+CMGF=0；設(shè)置PDU編碼模式；AT+CMNM1=1，1，2；設(shè)置短信息到來自動(dòng)提

24、示；AT+CMGD=；將所有在位置的信息刪除，準(zhǔn)備接收；發(fā)送短信息過程AT+CMGS=；設(shè)置發(fā)送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度；接收到“>”符號(hào)后開始發(fā)送短信息格式幀，以ASCII碼“1A”結(jié)束。格式幀中包含短信息服務(wù)中心的地址、對(duì)方地址、消息生命周期以及需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容等。地址和日期采用壓縮BCD編碼方式。在發(fā)送過程中，還需要保證語句之間足夠的延遲時(shí)間，否則，TC35I會(huì)出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)信息。由以上可知TC35I會(huì)出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)信息的情況發(fā)生，所以異常處理是保證遠(yuǎn)程通信與控制的一個(gè)關(guān)鍵。TC35I異常狀態(tài)可以分成幾類：TC35I損壞或者物理連接故障；SIM卡損壞；SIM卡欠費(fèi)：收到非期望信息。在主程序中檢測(cè)到這些狀態(tài)后

25、，進(jìn)入異常狀態(tài)處理模塊進(jìn)行處理，進(jìn)行聲光報(bào)警。軟件編程通過向TC35I寫入不同的AT指令能完成多種功能，如網(wǎng)絡(luò)登錄、讀取SIM卡上電話號(hào)碼、發(fā)送SMS消息、接收SMS消息等。下面給出部分功能程序:啟動(dòng)TC35i模塊程序 STAR: CLR P1.0；IGT=0LCALL DL100ms；延時(shí)100毫秒SETB P1.0；IGT=1啟動(dòng)TC35i模塊MOV PCON，#80H；SMOD=1，波特率加倍MOV TH1，#0FAH；采用11.5PZHz晶振時(shí)，設(shè)置串口為4800波特率MOV TL1，#0FAH；定時(shí)器1賦初值MOV SCON，#50H；串口設(shè)置工作方式1，允許接受SETB TR1；啟

26、動(dòng)定時(shí)器設(shè)置TC35I模塊為PDU工作模式程序CMGF: MOV 40h, #41H; AMOV 41H, #54H; TMOV 42H, #2BH; +MOV 43H, #43H; CMOV 44H, #4DH; MMOV 45H, #47H; GMOV 46H, #46H; FMOV 47H, #3DH; =MOV 48H, #30H; 0MOV 49H, #0DH; CR；發(fā)送十個(gè)字符MOV R2, #0AH；發(fā)送十個(gè)數(shù)據(jù)MOV R0, #40H; 數(shù)據(jù)塊首地址CMGF1: MOV A, R0；初始地址給累加器MOV SBUF, A；開始發(fā)送JNB T1；等待，直到發(fā)送完成CLR T1；

27、清發(fā)送標(biāo)志位INC R0；數(shù)據(jù)塊地址加1DJNZ R2, CMGF1；判斷是否發(fā)夠十個(gè)數(shù)據(jù)RET；子程序返回AT指令的指令符號(hào)、常數(shù)、PDU數(shù)據(jù)等都是以ASCII編碼形式傳送；傳送透明數(shù)據(jù)必須把TC35I模塊的工作模式設(shè)置為PDU模式；單片機(jī)向TC35I模塊發(fā)送每一條后，必須以回車符作為該條指令的結(jié)束，例如單片機(jī)向手機(jī)發(fā)送 “AT+CMGF=0”這條指令，其ASCII碼序列為“41H、54H、2BH、42H、4DH、47H、46H、3DH、30H、0DH”，最后一個(gè)字節(jié)0DH就是回車符，表示該條指令結(jié)束，如果沒有這個(gè)回車符，手機(jī)將不識(shí)別這條指令。當(dāng)TC35I模塊接收到一條完整的AT指令后，TC35I模塊并不立即執(zhí)行該條指令，而是把剛才接收到的AT指令的ASCII編碼序列全部反發(fā)送出來（含0DH）；其次發(fā)送一個(gè)回車符合一個(gè)換行符的ASCII編碼，即0DH和0AH；然后執(zhí)行該命令28。單片機(jī)讀取TC35I模塊的PDU數(shù)據(jù)時(shí)，原始數(shù)據(jù)應(yīng)該是16進(jìn)制數(shù)，但讀回的數(shù)據(jù)仍然是ASCII表示的16進(jìn)制數(shù)。這樣一個(gè)字節(jié)的16進(jìn)制數(shù)就變成了2個(gè)字節(jié)的ASCII碼。但是PDU數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)字節(jié)長(zhǎng)度部分仍然是實(shí)際字符長(zhǎng)度。而不是變成ASCII碼的字節(jié)長(zhǎng)度，這在編程時(shí)應(yīng)特別注意，否則，接收的數(shù)據(jù)就不完整。單片機(jī)接收到PDU數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)后，必須將其恢復(fù)成16進(jìn)制數(shù)據(jù)，其算法