應用電子技術教育論文GSM短消息收發(fā)系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

PAGEPAGE1本科畢業(yè)論文（設計）論文題目：GSM短消息收發(fā)系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)學生姓名：所在院系：機電學院所學專業(yè)：應用電子技術教育導師姓名：完成時間：

目錄1緒論 12系統(tǒng)結構框圖 23GSM模塊設計 23.1TC35i的控制簡介 33.2短消息AT指令 33.3收發(fā)短消息的模式 44單片機及外圍器件的設計 44.1電源電路 44.2單片機主控制電路 54.2.1SoC型單片機STC89C516RD+ 54.2.2單片機STC89C516RD+I/O接口電路 64.3單片機與TC35i的硬件接口 74.4實時時鐘電路 84.5存儲電路 94.5.1存儲電路芯片介紹 94.5.2存儲電路 104.6看門狗電路 114.6.1看門狗芯片介紹 114.6.2看門狗電路 125系統(tǒng)軟件設計 145.1主程序流程 145.2PC與單片機通信部分 145.3短消息收發(fā) 156結語 16謝辭 16參考文獻： 17附錄系統(tǒng)總體電路圖 191緒論近些年來,由于通訊網絡的飛速發(fā)展,移動通信與實際應用的結合使得各種基于GSM網絡的無線監(jiān)控系統(tǒng)成為當前遠距離無線監(jiān)控領域最為廣泛的應用。另一方面,基于嵌入式概念的單片機和PC通過串行口構成的多微機監(jiān)測系統(tǒng)己經廣泛應用于工業(yè)控制、數(shù)據傳輸、水利系統(tǒng)、消防治安、智能樓宇、銀行金融等方面,這些系統(tǒng)原來大多采用有線網絡、短距離無線網絡等通信方式,其固有的缺陷很大程度上限制了其使用的場合。GSM短消息業(yè)務以其連接簡單、費用低廉、覆蓋范圍廣、實現(xiàn)方便等優(yōu)點得到了廣泛的應用。基于GSM短消息業(yè)務不需要建立撥號連接，只需把待發(fā)的消息加上目的地址發(fā)送至短消息中心，再由短消息中心轉發(fā)到最終目標。結合GSM網絡的短信息收發(fā)系統(tǒng)解決了上述的不足,具有低成本、可升級和易擴展的特性,能同時滿足個體用戶和小規(guī)模用戶的需求,應該具有更良好的應用前景。進入21世紀，移動通信技術以驚人的速度迅猛發(fā)展。無論是CDMA、2.5G還是3G，移動通信的發(fā)展目標都是在更好的語音通信之外，向用戶提供更加豐富多彩的高速無線數(shù)據應用。隨著GSM移動通信網絡的迅速普及和競爭的日益激烈，新技術和新業(yè)務的開發(fā)和應用已經提到一個十分重要的位置。短消息業(yè)務(SMS)是全球移動通信系統(tǒng)GSM的一項基本業(yè)務，它利用信令信道傳輸，不用撥號建立連接，直接把要發(fā)的信息加上目的地址發(fā)送到短消息服務中心(servicecenter)，由短消息服務中心再發(fā)給最終的信宿，是目前應用最廣泛的一種通信方案。短信息業(yè)務以其連接簡單、費用低廉、覆蓋范圍廣、實現(xiàn)方便等優(yōu)點得到越來越多的系統(tǒng)運營商和系統(tǒng)開發(fā)商的重視，基于短消息業(yè)務的各種應用也蓬勃發(fā)展起來。短消息業(yè)務與語音及傳真是GSM網絡提供的主要電信業(yè)務，它通過無線控制信道進行傳輸，經短消息中心完成存儲和轉發(fā)功能，每條短消息的信息量為140bit。在短消息的可靠傳遞基礎上，GSM專業(yè)調制解調器的出現(xiàn)給GSM的發(fā)展注入了新的活力，它改變了傳統(tǒng)的以語音為主要的通信手段，使GSM網絡數(shù)據通信得到廣泛的應用。目前市場上提供的GSM調制解調器和模塊提供了RS232標準數(shù)據接口，采用AT指令控制，符合ETSI標準GSM0707和GSM0705?；谶@種技術，以GSM網絡作為無線傳輸平臺可以開發(fā)出多種應用領域。本文對基于GSM短消息收發(fā)系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)作了具體描述，給出了系統(tǒng)的軟硬件設計方案，對主要硬件，即GSM模塊TC35i和STC89C516RD+單片機作了重點介紹。給出了系統(tǒng)的軟件設計，包括PC與單片機通信部分和短消息收發(fā)部分。最后實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控功能。2系統(tǒng)結構框圖根據設計要求及方案論證，系統(tǒng)整體電路方框圖如圖1所示。電源電路GSM模塊接口電路終端看門狗電路信息存儲單元電路實時時鐘電路單片機系統(tǒng)控制器單片機系統(tǒng)電源電路GSM模塊接口電路終端看門狗電路信息存儲單元電路實時時鐘電路單片機系統(tǒng)控制器單片機系統(tǒng)圖1系統(tǒng)整體硬件電路方框圖在圖1所示的方框圖中，單片機系統(tǒng)包括單片機系統(tǒng)芯片STC89C516RD+、時鐘芯片DS1302、看門狗芯片MAX6865、以及擴展的32K片外存儲器CY62256。CY62256通過地址鎖存器74HC573以總線的方式與單片機連接。這樣在用C語言編程的時候只需要在程序中把要使用的變量定義為外部（XDATA）變量即可。無需考慮存貯空間的分配以及尋址的方式，使程序設計有所簡化。GSM模塊采用TC35i，TC35i帶有標準的串行通信接口通過MAX232進行電平轉換后與單片機進行接口。在本設計中我們的重點是進行短信息的接收與PDU解碼。由于TC35i與終端都必須通過串行通信接口與單片機相連，而大多數(shù)單片機都只有一個標準的UART接口（也有少部分Soc型單片機如，C8051F系列中的一些芯片以及華邦的W79E225等有兩個UART接口，但價格相對較高），因此考慮使用模擬的串行通信口，這樣既降低了成本又充分的利用了片內的定時器資源，事實證明這是可行的。3GSM模塊設計采用GSM的短信功能，可以使某些控制達到“零距離”。由于短信息的費用低廉，可以取代傳統(tǒng)的主機作為服務器進行的信息發(fā)送方式，采用GSM模塊可以為我們的終端達到設計的要求，即遠程控制、終端自動控制的目的?，F(xiàn)在詳細介紹以下采用單片機（STC89C51RC/RD+系列）控制TC35i模塊（廉價的GSM模塊）進行發(fā)送、接收GSM短信信息的方法，這也是本系統(tǒng)中比較重要的設計環(huán)節(jié)。3.1TC35i的控制簡介TC35i是西門子公司推出的新一代無線通信GSM模塊，它自帶RS232通訊接口，可以方便地與PC機、單片機聯(lián)機通訊?？梢钥焖?、安全、可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據、語音傳輸、短消息服務和傳真。TC35i模塊的工作電壓為3.3-5.5V，可以工作在900MHZ和1800MHZ兩個頻段，所在頻段功耗分別為2W（900MHZ）和1W（1800MHZ）。模塊有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息、第三組的二類傳真以及2.4K、4.8K、9.6K的非透明模式。此外，該模塊還具有電話簿功能、多方通話、漫游檢測功能，常用工作模式有省電模式、IDLE、TALK等模式。通過獨特的40引腳的ZIP連接器，實現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據、語音信號及控制信號的雙向傳輸。通過ZIF連接器及50歐天線連接器，可以分別連接SIM卡支架和天線。TC35i模塊主要有GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊（ASIC）、閃存、ZIF連接器、天線接口六部分組成。作為TC35i的核心，基帶處理器主要處理GSM終端內的語音、數(shù)據信號，并涵蓋了蜂窩射頻設備中的所有的模擬和數(shù)字功能。在不需要額外硬件電路的前提下，可以支持FR、HR和EFR語音信道編碼。3.2短消息AT指令AT指令集是由諾基亞、愛立信、摩托羅拉和HP等廠家共同為GSM系統(tǒng)研制的，其中包含了短信息的控制。AT指令用于由終端設備(TE)或數(shù)據終端設備(DTE)，發(fā)送到終端適配器(TA)或數(shù)據電路終接設備(DCE)。設備通過發(fā)送AT命令來控制移動臺，并與GSM網絡業(yè)務進行交互。通過AT命令可進行呼叫、短信、電話本、數(shù)據業(yè)務、補充業(yè)務等方面的控制。本文中由單片機發(fā)送AT指令來控制GSM模塊接收和發(fā)送手機短消息。

常用短消息相關AT指令及說明如表1所列。表1常用短消息AT指令說明AT指令說明AT+CMGF選擇短信格式。0，PDU模式;1,TEXT模式AT+CNMI選擇如何接受新短信指令。有新信息來到時，自動提示“+CMTI:”SM”,<index>”AT+CMGR讀取短信息，返+CMGR:”RECUNREAD”打頭的包含發(fā)送方手機號碼、時間日期及短信息內容的字符串AT+CMGS發(fā)送短信息，消息發(fā)送成功則顯示“+CMGS:<index>”并返回“OK”AT+CMGD刪除短信息，發(fā)送“AT+CMGD=<index>”,返回“OK”3.3收發(fā)短消息的模式GSM移動通信中的短消息傳輸主要有以下3種類型：①分組模式（BlockMode）。該模式是最早期的短消息傳輸方式，其通信效率最低。②文本模式（TextMode）。MotorolaD15不支持該模式。③PDU（ProtocolDateUnit）模式（PDU模式）。(1)Text模式Text模式是純文本方式，可使用不同的字符集。該模式下信息傳送和接收的編碼比較簡單，但國內手機Text模式下不支持收發(fā)中文漢字字符的手機短消息。本文通過編碼轉換實現(xiàn)了GSM模塊在Text模式下收發(fā)中文短信息。(2)PDU模式PDU模式被所有手機支持，可發(fā)送中英文短信。PDU模式下可采用3種編碼方式，分別是7位、8位和UCS2編碼，分別用于發(fā)送普通的ASCⅡ字符、數(shù)據消息和Unicode字符。按照GSM07．05協(xié)議規(guī)定，手機短信息中的漢字編碼均采用Unicode碼。

如表2所列，PDU模式中畫橫線部分依次為短信息中心號碼、發(fā)送短信方手機號碼以及發(fā)送短信的日期和時間。其代碼表示為將實際數(shù)據兩兩顛倒，例如實際短信息中心號碼應為“8613800311500”。短信內容“你好!”均為Unicode字符“4F60597D0021”。其他各項的具體說明見參考文獻。表2PDU模式和Text模式接受短信息格式對照表PDU模式+CMGR:0,26089168310831105F0040D91685139816674F5000870708191847423064F60597D0021TEXT模式+CMGR:”RECUNREAD”,”+861593186XXXX”,”07/07/18,19:49:37+32”4F60597D0021

經研究比較發(fā)現(xiàn)，所要提取的短信信息包括手機號碼、時間和短信內容。在Text模式下時間和日期均為ASCII碼，可直接讀取，只需將內容中漢字部分的Unicode碼轉換成國標碼；而在PDU模式下除漢字編碼轉換外，還需將號碼、時間部分編碼進行兩兩顛倒的轉換，才能得到所需的正確信息。故在系統(tǒng)設計中將GSM模塊設為Text模式，更能簡化程序設計。4單片機及外圍器件的設計4.1電源電路首先系統(tǒng)所需要的電源電壓為5V，所以電源電路設計成12V輸出。另外，電源電路還具有對蓄電池進行充電的功能?，F(xiàn)簡單介紹其工作原理：220V交流電經變壓器J1,將電壓降到12V左右，經二極管D1、D2整流后直接加至5V穩(wěn)壓塊7805的輸入端，由輸出端輸出5V電壓。其原理圖如圖2所示。圖2電源電路原理圖4.2單片機主控制電路由設計方案可以確定單片機主控制電路單片機選用STC89C516RD+，現(xiàn)在詳細介紹該單片機的特點和連接方式。4.2.1SoC型單片機STC89C516RD+STC89C516RC/RD+系列單片機是宏晶科技推出的新一代超強抗干擾、高速、低功耗的單片機。元件使用方便，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)51內核的單片機，12時鐘（機器周期），6時鐘（機器周期）可任意選擇，最新D版本內部集成了MAX810專用復位電路。STC89C516RD+單片機PQFP封裝，其單片機芯片的管腳分布圖如圖3。圖3STC89C516RD+單片機PQFP封裝管腳分布功能引腳：P0.0~P0.7P0口I/O口；P1.0~P1.7P1口I/O口；P2.0~P2.7P2口I/O口；P3.0~P3.7P3口I/O口，還可周圍特殊功能引腳；P4.0、P4.1P4口I/O口；RST硬件復位引腳；XTAL1、XTAL2時鐘引腳；EA外部程序存儲器地址允許輸入端/固化程序電壓輸入端；VCC、VSS電源引腳。STC89C516RD+單片機的特點：（1）增強型6時鐘（機器周期），12時鐘周期（機器周期）8051CPU；（2）3.4-5.5V工作電壓（5V單片機）；（3）工作頻率范圍0—80MHz；（4）用戶應用程序空間64K；（5）片上集成1280字節(jié)RAM；（6）36個通用I/O口，P1、P2、P3、P4準雙向口弱上拉，P0口開漏輸出；（7）支持ISP、IAP，無需專用編程器，可通過串口（P3.0，P3.1）直接下載用戶程序；（8）EEPROM功能支持；（9）硬件看門狗支持，可完全省去外部看門狗；（10）內部集成專用復位電路MAX810，外部晶振20M一下時可省去外部復位電路；（11）3個16位定時器\計數(shù)器；（12）外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，PowerDown模式可由外部低電平觸發(fā)方式喚醒；（13）全雙工UART串行口，可用軟件模擬多個串行口；（14）特有的軟件復位功能；（15）程序加密性強。STC89C516RD+單片機的特殊功能寄存器在原有51內核單片機的基礎上進行了擴展，新增加了一些特殊功能寄存器，軟件程序設計可以查閱STC89C51RC/RD+系列單片機的用戶手冊詳細資料，這里不在贅述。僅了解各管腳的功能和使用的連接方式，以設計電路原理圖。4.2.2單片機STC89C516RD+I/O接口電路前面我們已經介紹了STC89C516RD+的功能特點，所以我們只需要確定單片機的I/O接口的分布即可設計電路板，單片機I/O接口分布如圖4所示。圖4單片機STC89C516RD+I/O接口分布電路從圖中所示可以知道我們主要使用了P0口作為存儲電路的數(shù)據輸入和輸出端口，P1、P2口作為存儲電路高8位的地址和控制端口，P3口是多功能端口作為復位電路和實時時鐘電路端口，還使用了串口TXD和RXD作為終端和GSM模塊的傳輸口。各部分電路原理將在下面的電路中詳細分析。4.3單片機與TC35i的硬件接口前面我們已經介紹了TC35i的控制特點和用PC機來控制TC35i的方法，所以我們只需要將PC機輸出的控制命令轉化成單片機輸出的指令即可，因此我們必須要將單片機接口和TC35i接口相連。TC35i帶有標準的串行通信接口通過MAX232進行電平轉換后與單片機接口進行通訊，因此只需要使用一根串口通信電纜（DB9）連接單片機的串口與TC35i的串口即可。單片機與TC35i的通信電纜連接方式如圖5所示。只需要設計一個TTL轉MAX232電平電路，連接到MCU的UART口，另一端直接連接到TC35i串口。MAX232電平轉換電路如圖6所示。圖5單片機與TC35i的連接方式圖6MAX232電平轉換電路圖中僅介紹一路轉換，終端的串行通訊不再講解和TC35i相同。MAX232電平轉換電路的原理就是有單片機向RX和TX發(fā)送時鐘和數(shù)據信號，單片機使時鐘信號TX端置1時數(shù)據信號RX向單片機傳輸數(shù)據，置0時數(shù)據傳輸中斷，因為數(shù)據信號RX在時鐘信號TX的控制下按字節(jié)進行傳輸，數(shù)據信號就形成高低電平不等的數(shù)據包，因此就稱為MAX232電平轉換電路，這也是此電路的電平轉換原理。指令輸出的方法，首先將單片機串口設置成模式1（9600，N，8，1），依次將AT+XXX以ASCII碼形式輸出到UART口；接收TC35i的數(shù)據采用中斷方式發(fā)送控制指令，然后進行控制。4.4實時時鐘電路在本系統(tǒng)中需要顯示當前的日期、時間提示，因此我們使用一個時鐘芯片，用來提供年、月、日、星期、小時、分鐘等信息內容。我們選用DALLAS(達拉斯)公司生產的時鐘芯片DS1302，外形圖如圖7所示。圖7DS1302外形及管腳分布DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時鐘芯片，內含有一個實時時鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，通過簡單的串行接口與單片機進行通信。實時時鐘/日歷電路提供秒、分、時、日、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調整時鐘操作可通過AM/PM指示決定采用24或12小時格式。DS1302與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信，僅需用到三個口線：（1）RES（復位），（2）I/O（數(shù)據線），（3）SCLK（串行時鐘）。時鐘/RAM的讀/寫數(shù)據以一個字節(jié)或多達31個字節(jié)的字符組方式通信。DS1302工作時功耗很低保持數(shù)據和時鐘信息時功率小于1mW。雙電源管腳用于主電源和備份電源供應，Vcc1為可編程涓流充電電源，附加七個字節(jié)存儲器。其與單片機連接原理圖如圖8所示。圖8實時時鐘電路從圖中可以看出X1、X2連接32.768MHZ的晶體振蕩器，用來產生DS1302的片外振蕩脈沖，VCC1腳連接一塊紐扣的電池作為備用電源，SCLK、I/O、RST腳接單片機，運用單總線方式控制。4.5存儲電路4.5.1存儲電路芯片介紹CY62256是一種32×8的高集成度的RAM，采用單一+5V電源供電，雙列直插式28引腳SOIC封裝，它存儲容量大、集成度高、成本低，具有靈活的讀寫性和較好的數(shù)據非易失性等特點，其芯片的引腳排列如圖9所示。圖9CY62256芯片引腳排列功能引腳：A0~A1516位的地址輸入端口；I/O0~I/O78位輸入和輸出端口；CE地址鎖存使能端，用來控制鎖存器；WE、OE讀寫選通信號端，（低電平有效）VCC、GND電源引腳74HC573三態(tài)輸出的八路D透明鎖存器，雙列直插式SOJ-20封裝，用于暫存數(shù)據信息的作用，其芯片引腳排列如圖10所示。圖1074HC573芯片引腳排列功能引腳：LE鎖存器使能輸入端；OE三態(tài)允許控制端（低電平有效）；D0～D7數(shù)據輸入端；O0~O7輸出端；VCC、GND電源引腳。4.5.2存儲電路在控制系統(tǒng)中，采用SoC型STC系列宏晶單片機STC89C516RD+同時擴展RAM6264用于存放與顯示屏對應的要顯示的128B數(shù)據以及從GSM模塊讀取的信息。為了增大存放數(shù)據的容量，本設計采用了CY62256（512KB）進行數(shù)據的存儲。它有15條地址總線，其中低8位地址由P0口經74HC573鎖存器后提供，而且也作為8位數(shù)據I/O，高8位地址由P2口提供。存儲電路原理圖如圖11所示。圖11存儲電路原理圖從電路圖中可以看出單片機與輸出鎖存器和存儲器之間的接口很簡單，采用了總線的傳輸方式，這種輸出鎖存器可以應用于任何需要額外數(shù)字輸出的環(huán)境中。CY62256的地址輸出被用來驅動74HCT573鎖存器使能輸入端LE（LatchEnable）。只要處理器訪問那些分配給這種設備的存儲區(qū)域，那么地址解碼器將會觸發(fā)鎖存器以獲取數(shù)據總線上的信息。因此，處理器會把一個字節(jié)的信息寫入到鎖存器地址區(qū)域中的任意地址上，接著這一字節(jié)的信息便會被輸出到終端。采用動態(tài)掃描方式，用74HC573三態(tài)輸出的八D透明鎖存器進行16行的逐行掃描，利用人眼的視覺暫留效果，在顯示屏上可以減少發(fā)熱量，而且可以節(jié)省I/O資源。4.6看門狗電路4.6.1看門狗芯片介紹看門狗電路采用MAX6865作為控制。MAX6865是美信公司納安級功耗的微處理器監(jiān)控電路，帶有手動復位及看門狗定時器，MAX6865為SOT235的封裝，其芯片的引腳排列如圖12所示。圖12MAX6865引腳排列功能引腳：VCC、GND電源引腳；RSET軟件復位端；MR硬件復位端；WDI軟件信息控制端。4.6.2看門狗電路在我們設計的系統(tǒng)中終端是工作在無人值守的情況下，由程序自行控制和執(zhí)行的，因此必須防止程序跑飛而造成的死機，系統(tǒng)崩潰等。STC89C516RD+單片機內部集成了硬件看們狗可以滿足系統(tǒng)安全性的需求。另外我們還使用了一個外部看門狗芯片MAX6865備用。STC89C516RD+單片機通過向特殊功能寄存器WDT_CONTR寫入指定的數(shù)據，來啟動或復位內部看門狗。WDT_CONTR寄存器的各位及其功能如表3所示。表3WDT_CONTR寄存器MnemonicADDName76543210ResetValueWDT_CONTRE1hWDTcontrolregister--EN_WDTCLR_WDTIDLE_WDTPS2PS1PS0XX00,000表中各位描述：（1）EN_WDT看門狗允許位，當設置為“1”時，看門狗啟動。（2）CLR_WDT看門狗清“0”位，當設置為“1”時，看門狗重新計數(shù)，硬件將自動清“0”此位。（3）IDLE_WDT看門狗“IDEL”模式，當設置為“1”時，看門狗定時器在“空閑模式”計數(shù)。當該位清“0”時，看門狗計數(shù)器在“空閑模式”不計數(shù)。（4）PS2、PS1、PS0看門狗定時器預分頻設置控制位。看門狗預分頻值如表4所示。看門狗溢出時間計算?？撮T狗溢出時間=（N×Pre_scale×32768）/Oscillatorfrequency，例如，當系統(tǒng)晶振頻率為12MHz，12時鐘模式，則看門狗溢出時間=（12×Pre_scale×32768）/12000000。了解了看門狗定時器特殊功能寄存器各位的功能，我們就可以使用匯編語言或者C語言來操作該寄存器。下面是使用C語言操作單片機內部看門狗的子程序。表4看門狗定時器預分頻值PS2PS1PS0預分頻（Pre_scale）看門狗定時器溢出時間（ms）（12MHz晶振，12時鐘模式）000265.50014131.00108262.101116524.2100321048.5101642097.11101284194.31112568388.6voidReset_Wdt(void){ WDT_CONTR=0x3f; //復位看門狗}voidInit_Wdt(void){ WDT_CONTR=0x3f; //看門狗初始化，使用18.432MHz晶振，設置為256分頻，溢出時間大約5.46s}有了這兩個子程序，在使用STC89C516RD+的內部看門狗的時候，在程序的開始處調用Init_Wdt函數(shù)，然后在主程序的適當位置調用Reset_Wdt函數(shù)就可以實現(xiàn)啟動以及復位看門狗。一旦程序跑飛或者死機，在規(guī)定的時間內（例如本程序中的5.46s）沒有調用Reset_Wdt函數(shù)，看門狗計數(shù)器就會溢出，同時發(fā)復位信號給單片機，重新啟動系統(tǒng)。MAX6865的使用與單片機內部看門狗的使用相同，只是MAX6865的定時器清“0”是通過把單片機的P4.2腳（P4.2腳與MAX6865的WDI腳相連）置“1”來實現(xiàn)的。MAX6865的看門狗電路如圖13所示。圖13MAX6865看門狗電路5系統(tǒng)軟件設計本系統(tǒng)設計中用到的主要設備是GSM無線通信模塊TC35i，通過AT命令進行控制，數(shù)據傳輸主要采用短消息方式。軟件設計包括中心站系統(tǒng)程序設計和基站系統(tǒng)程序設計。其軟件包括界面設計及初始化程序、短消息的收發(fā)程序?；境绦蛟O計中包括單片機初始化、主程序、定時信號采集中斷程序、通過串口的短消息收發(fā)程序。完成對應用程序的編寫及調試。5.1主程序流程主程序主要負責系統(tǒng)的初始化，包括單片機時鐘設置、端口工作方式設置、串口設置(波特率、中斷允許等)、默認系統(tǒng)數(shù)據的恢復(如時間設置、標志位清零等)、GPRS模塊的初始化、中斷初始化等。然后反復查詢SIM卡網絡注冊情況，直到注冊成功。最后進入低功耗模式，等待中斷。流程如圖14所示。開始開始硬件初始化數(shù)據初始化GPRS模塊初始化中斷初始化SIM卡注冊網絡成功進入低功耗模式等待中斷YN圖14系統(tǒng)主程序流程5.2PC與單片機通信部分該部分包括機組工作數(shù)據的采集和反向控制命令的發(fā)送，由串口RXD/TXD完成。PC控制器通過RS-232總線傳送多幀數(shù)據，數(shù)據內容包括機組運行狀態(tài)、全部溫度數(shù)據和輸入/輸出狀態(tài)信息，以及故障信息等。短消息控制器內的單片機在串口RXD/TXD接收中斷過程中判斷并處理接收到的數(shù)據。5.3短消息收發(fā)本部分要實現(xiàn)的功能有：接收控制方發(fā)來的短消息并提取有效命令詞、組裝控制幀;采集到緊急故障信息時，或是需要反饋執(zhí)行結果時，向控制方發(fā)送短消息。主要通過串口RX/TX進行通信，以AT命令來實現(xiàn)接收及發(fā)送的功能。用到的AT命令主要有:查詢注冊狀態(tài)AT+CREG;短消息列表AT+CMGL;短消息發(fā)送AT+CMGS;短消息刪除AT+CMGD。圖15為串口RX/TX的接收和發(fā)送中斷流程。\接受中斷接受中斷本幀數(shù)據接收完？新短消息通知？讀取內容處理中斷返回繼續(xù)接收其他命令反饋信息發(fā)送中斷有數(shù)據發(fā)送？發(fā)送完畢？處理中斷返回繼續(xù)發(fā)送NYNYYNYN圖15串口RX/TX接收/發(fā)送中斷流程6結語本文在提出總體設計方案的基礎上，完成了系統(tǒng)的硬件和軟件設計、應用程序的編寫及調試，經實際運行驗證，取得了滿意的效果。就目前的測試結果而言，結合遠程監(jiān)控的優(yōu)勢，具有較強的實用性。對軟硬件作適當擴充修改后，還可應用于環(huán)境監(jiān)測、石油開采設備的監(jiān)測與控制、農作物生長狀況的監(jiān)測、交通管理系統(tǒng)及安防系統(tǒng)等諸多領域。謝辭這次畢業(yè)設計是由我們在指導老師的精心指導和耐心鼓勵下完成的。從課題選定到方案確定，從理論指導到實際操作指導老師為我作出了認真的分析和耐心的講解，給我們提供了極大的幫助。同時指導老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，豐富的實踐經驗，在治學及做人方面使我受益匪淺。也讓我們在學習知識和解決問題時感到無比的輕松和愉快，才使我的畢業(yè)設計能夠順利的進行下去。至此論文定稿之際，向指導老師表示衷心的感謝。在這里我還要感謝我的同學對我的鼎力幫助，他們給我的畢業(yè)設計提出了不少建議，使設計更實用和完美。在這里向他們表示感謝！最后，再次向各位領導、各位老師致以崇高的敬意和最衷心的感謝！參考文獻：1莫雷（Mouly,M）,帕特（Pautet,M.B.）.GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)[Ｍ].北京.電子工業(yè)出版社.1996:20-242JohnScourias.OverviewoftheGlobalSystemforMobile