目錄1緒論.12系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖.23GSM模塊設(shè)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(shè)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(shè)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(jié)語.16謝辭.16參考文獻：.17附錄系統(tǒng)總體電路圖.1911緒論近些年來,由于通訊網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,移動通信與實際應(yīng)用的結(jié)合使得各種基于GSM網(wǎng)絡(luò)的無線監(jiān)控系統(tǒng)成為當(dāng)前遠距離無線監(jiān)控領(lǐng)域最為廣泛的應(yīng)用。另一方面,基于嵌入式概念的單片機和PC通過串行口構(gòu)成的多微機監(jiān)測系統(tǒng)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)、短距離無線網(wǎng)絡(luò)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(wù)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(yīng)用?；贕SM短消息業(yè)務(wù)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(zhuǎn)發(fā)到最終目標(biāo)。結(jié)合GSM網(wǎng)絡(luò)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(yīng)該具有更良好的應(yīng)用前景。進入21世紀(jì)，移動通信技術(shù)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(biāo)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(jù)應(yīng)用。隨著GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)的迅速普及和競爭的日益激烈，新技術(shù)和新業(yè)務(wù)的開發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)提到一個十分重要的位置。短消息業(yè)務(wù)(SMS)是全球移動通信系統(tǒng)GSM的一項基本業(yè)務(wù)，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(wù)中心(servicecenter)，由短消息服務(wù)中心再發(fā)給最終的信宿，是目前應(yīng)用最廣泛的一種通信方案。短信息業(yè)務(wù)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(wù)的各種應(yīng)用也蓬勃發(fā)展起來。短消息業(yè)務(wù)與語音及傳真是GSM網(wǎng)絡(luò)提供的主要電信業(yè)務(wù)，它通過無線控制信道進行傳輸，經(jīng)短消息中心完成存儲和轉(zhuǎn)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(chǔ)上，GSM專業(yè)調(diào)制解調(diào)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(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信得到廣泛的應(yīng)用。目前市場上提供的GSM調(diào)制解調(diào)器和模塊提供了RS232標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，采用AT指令控制，符合ETSI標(biāo)準(zhǔn)GSM0707和GSM0705?；谶@種技術(shù)，以GSM網(wǎng)絡(luò)作為無線傳輸平臺可以開發(fā)出多種應(yīng)用領(lǐng)域。本文對基于GSM短消息收發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)作了具體描述，給出了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)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(shè)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。22系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)設(shè)計要求及方案論證，系統(tǒng)整體電路方框圖如圖1所示。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(shè)計有所簡化。GSM模塊采用TC35i，TC35i帶有標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口通過MAX232進行電平轉(zhuǎn)換后與單片機進行接口。在本設(shè)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(biāo)準(zhǔn)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(nèi)的定時器資源，事實證明這是可行的。3GSM模塊設(shè)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(wù)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(shè)計的要求，即遠程控制、終端自動控制的目的。現(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(shè)計環(huán)節(jié)。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)33.1TC35i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(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù)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(jù)、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(nèi)的語音、數(shù)據(jù)信號，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)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A(yù)T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(shè)備(TE)或數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)，發(fā)送到終端適配器(TA)或數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備(DCE)。設(shè)備通過發(fā)送AT命令來控制移動臺，并與GSM網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進行交互。通過AT命令可進行呼叫、短信、電話本、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、補充業(yè)務(wù)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(guān)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