1、唐 山 學(xué) 院畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 設(shè)計題目：設(shè)計題目：基于 GSM 的禽舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 系系 別：別：_ 班班 級：級：_姓姓 名：名：_指指 導(dǎo)導(dǎo) 教教 師：師：_2 0 1 3 年6 月3 日信息工程系基于 GSM 的禽舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計摘摘 要要該系統(tǒng)是由以 STC89C52 單片機為核心的控制模塊、GSM 無線通信模塊、溫濕度傳感器數(shù)據(jù)采集模塊和繼電器模塊組成。在環(huán)境檢測系統(tǒng)中利用 STC89C52 控制溫濕度傳感器 DHT11 采集溫濕度，將采集到的溫濕度值傳給單片機，單片機接收到相應(yīng)的短信息后，通過 GSM 模塊將溫濕度值發(fā)送到用戶手機。用戶根據(jù)收到的短信內(nèi)容便可以獲取現(xiàn)場

2、的溫濕度值，再根據(jù)需要發(fā)送控制指令來控制繼電器開關(guān)。除了短信控制繼電器的方式，也可以通過單片機判斷溫濕度界限值后對其進(jìn)行相應(yīng)的開關(guān)控制，從而達(dá)到溫濕度控制的目的。論文對系統(tǒng)中各模塊的連接以及程序的編寫進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。本系統(tǒng)將 GSM 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運用于實現(xiàn)遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控具有實際應(yīng)用價值和十分重大的意義。關(guān)鍵字關(guān)鍵字: 單片機 傳感器 TC35 模塊 GSM 網(wǎng)絡(luò)Design of Poultry House Environment Monitoring System based on GSMAbstractThe system is composed of control module, MCU

3、STC89C52 module, the GSM wireless communication module, temperature and humidity data acquisition module and a relay module. Control of DHT11 collecting temperature and humidity sensor in environmental detection system using STC89C52, the temperature and humidity data acquisition to the value to the

4、 microcontroller, microcontroller receives the corresponding short messages, the temperature and humidity values sent to the users mobile phone through GSM module. Temperature and humidity user according to the received message content can acquire the field value, then need to send control commands

5、to control the relay switch according to the. In addition to control relay messages way, also can determine the temperature and humidity limit value of the corresponding switch controlled by the SCM, so as to achieve the purpose of temperature and humidity control. Writing a dissertation on the syst

6、em module connection and procedures are described in detail. This system will use the GSM network technology to realize the remote environment monitoring has practical application value and great significance.Keywords: single-chip; sensor; TC35 module; GSM network目目 錄錄1 引言.12 系統(tǒng)的總體設(shè)計.22.1 總體設(shè)計分析.22.

7、2 具體方案設(shè)計.23 硬件系統(tǒng)的設(shè)計.43.1 溫濕度傳感器模塊.43.2 繼電器模塊.63.3 單片機模塊.83.3.1 單片機接口部分.83.3.2 復(fù)位電路.93.3.3 電源電路.93.3.4 串口通信部分.103.4 遠(yuǎn)程通信模塊.123.4.1 GSM 的涵義.123.4.2 工作頻段的分配.133.4.3 GSM 組網(wǎng)優(yōu)點.133.4.4 短信平臺的缺點.133.5 TC35 模塊.133.5.1 GSM 模塊的介紹.133.5.2 TC35 的整體介紹.143.5.3 TC35 的電源模塊.143.5.4 TC35 的模塊接口.153.5.5 SIM 卡的介紹.163.5.6

8、 SIM 卡座子.174 系統(tǒng)的軟件設(shè)計.184.1 軟件設(shè)計思路.184.2 溫濕度采集部分.184.3 短信收發(fā)部分.194.3.1 AT 指令集.194.3.2 短消息操作指令.204.3.3 短信模式簡介.214.3.4 串口調(diào)試.224.3.4 發(fā)送與接收短信的實現(xiàn).254.3.5 短信內(nèi)容的設(shè)置.274.4 主處理程序.315 總結(jié).32謝辭.33參考文獻(xiàn).34附錄.35附錄.48唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計01 引言禽舍環(huán)境監(jiān)測和監(jiān)控設(shè)備的自動化與智能化程度隨著電子技術(shù)的發(fā)展雖然越來越高，但是這些設(shè)備大都是采用有線的形式。在禽舍中采用有線的形式不僅布線麻煩，而且

9、一定程度上限制了監(jiān)測點的移動性。因此，禽舍環(huán)境無線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)運而生。溫濕度的檢測對于提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量以及節(jié)約能源有著很重要的作用，隨著養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展，溫濕度測量的需求越來越多，越來越重要。但是在特殊的溫濕度檢測環(huán)境內(nèi)，距離過長的話布線很不方便，而這時就會利用 GSM 對溫濕度信息進(jìn)行接收。遠(yuǎn)程溫濕度系統(tǒng)的智能化和精準(zhǔn)度在各個行業(yè)都很重視。GSM的遠(yuǎn)程監(jiān)控也將是個很好，很實用的課題研究，在此過程中將會學(xué)到很多的知識和方法。GSM 系統(tǒng)在目前基于時分多址技術(shù)的移動通訊體制中，是比較成熟、完善、應(yīng)用最廣泛的一種系統(tǒng)。當(dāng)前已建成覆蓋全國的 GSM 數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)，成為我國公眾移動通信網(wǎng)的主

10、要方式。其主要提供數(shù)據(jù)、話音、短信息等多種業(yè)務(wù)?；?GSM 短信息功能可以做成各種檢測、監(jiān)控數(shù)據(jù)信號和控制命令的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，非常廣泛的用于遠(yuǎn)程監(jiān)控、個人通信終端、定位導(dǎo)航等。由于公眾 GSM 網(wǎng)絡(luò)在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，建立上述系統(tǒng)不須再建專用通信網(wǎng)絡(luò)，所以具有時事傳輸數(shù)據(jù)功能的短信息應(yīng)用將得到迅速普及。GSM 技術(shù)是一種遠(yuǎn)距離低數(shù)據(jù)率無線技術(shù)，適合無線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)。本系統(tǒng)通過使用 GSM 技術(shù)，很好的解決了用戶的需求。 在 GSM 無線網(wǎng)中 SMS 短消息業(yè)務(wù)是其基本業(yè)務(wù)，利用無線控制信道進(jìn)行傳輸，性能穩(wěn)定。SMS 利用信令信道傳輸，不必建立撥號連接，只需將信息加上目的地址發(fā)送到短

11、消息服務(wù)中心，經(jīng)中心完成存儲后再發(fā)至目的地，即使 GSM 終端關(guān)機信息也不丟失。受到越來越多的重視。 本設(shè)計是基于單片機和短消息通信模塊來實現(xiàn)了禽舍信息的智能采集和遠(yuǎn)程監(jiān)測。本系統(tǒng)中由傳感器采集信息后經(jīng)單片機處理，再通過 GSM 收發(fā)模塊以GSM 網(wǎng)絡(luò)為媒介傳至用戶手機，用戶再根據(jù)顯示信息發(fā)送控制信息，回饋到單片機做出相應(yīng)的控制，可以實時采集禽舍溫濕度信息，方便用戶隨時對禽舍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，以使環(huán)境達(dá)到適宜的溫濕度。此系統(tǒng)實現(xiàn)簡單，通信成本低，抗干擾能力強。唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計12 系統(tǒng)的總體設(shè)計2.1 總體設(shè)計分析本設(shè)計利用溫濕度傳感器采集到禽舍溫濕度信息，然后將此信

12、息傳送至單片機處理，如當(dāng)前溫濕度值超過了預(yù)設(shè)界限時，單片機會對環(huán)境調(diào)控設(shè)備發(fā)出控制信號，自動對現(xiàn)場環(huán)境調(diào)控設(shè)備進(jìn)行調(diào)控（由繼電器模擬實現(xiàn)） 。當(dāng)然，用戶也可以隨時使用手機進(jìn)行數(shù)據(jù)信息查詢與環(huán)境設(shè)備控制。基于 GSM 的禽舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)控制設(shè)計結(jié)構(gòu)框圖如圖 2-1 所示：圖 2-1 結(jié)構(gòu)框圖本設(shè)計中系統(tǒng)的組成共分為三大部分：1.信息采集部分：此部分由傳感器采集禽舍環(huán)境的溫濕度信息；2.信息處理控制部分：單片機接收溫濕度信息，進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)編輯再與GSM 收發(fā)模塊進(jìn)行信息傳輸；當(dāng)溫濕度超過界定值的時候，單片機對繼電器開關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的控制；3.GSM 傳輸部分：由 GSM 模塊接收單片機處理后的信息并

13、進(jìn)行無線傳輸，通過 GSM 網(wǎng)絡(luò)與用戶手機建立通信；此部分用戶可以通過短信的形式隨時了解禽舍環(huán)境情況。通過三部分之間的信息傳輸以及相互控制就可以完成對禽舍環(huán)境的監(jiān)控：首先單片機與 TC35 模塊的握手連接；然后單片機對新信息的分析；最后單片機做出相應(yīng)的動作2.2 具體方案設(shè)計該系統(tǒng)中，主控使用了常見的 STC 系列單片機，外圍器件包括溫濕度傳感器，繼電器開關(guān)，遠(yuǎn)程通信模塊。溫濕度傳感器 單片機核心板GSM 收發(fā)模塊 用戶手機 繼電器開關(guān)GSM 網(wǎng)絡(luò)唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計2其中溫濕度監(jiān)測模塊，使用了常見的 DHT11 數(shù)字傳感器，將其放在環(huán)境中，由于芯片體積不大，直接用手

14、對傳感器進(jìn)行溫濕度的控制，使其溫濕度值發(fā)生變化，將信息傳給單片機便可得到溫濕度值。繼電器控制模塊，需要給溫濕度傳感器設(shè)置好界限值，當(dāng)超過溫濕度界限值的時候，單片機作出反應(yīng)，控制相應(yīng)繼電器開關(guān)的開啟和閉合繼而控制小燈的亮滅。遠(yuǎn)程通信模塊使用了 TC35 模塊，該模塊可實現(xiàn)短信息的收發(fā)，可打電話，使用方便，并且在移動通信技術(shù)的實驗課上曾經(jīng)有過接觸，相對比較熟悉。在本系統(tǒng)中著重使用了 TC35 模塊收發(fā)短信的功能。該系統(tǒng)的具體運作流程如下：單片機連接 TC35 模塊，同時連接 DHT11 和繼電器。遠(yuǎn)程的用戶手機向 TC35 模塊發(fā)送信息，信息內(nèi)容可以是要求匯報溫濕度值，可以是開啟或關(guān)閉溫度控制的繼

15、電器，也可以是開啟或關(guān)閉濕度控制的繼電器。當(dāng) TC35 接收到新信息時，通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)，此時就啟動了單片機的中斷，單片機把接收到的信息讀取出來放到固定的數(shù)組，接著單片機判斷該數(shù)組中的信息，信息有六種情況如下：1匯報溫濕度值：這時單片機讀取溫濕度傳感器采集到的數(shù)據(jù)，然后單片機調(diào)用發(fā)送目的地手機號碼函數(shù)，給 TC35 發(fā)送目的地手機號，接著調(diào)用發(fā)送信息函數(shù)，將溫濕度數(shù)據(jù)發(fā)出去。2開啟溫控繼電器：這時溫控繼電器連接的小燈亮。3關(guān)閉溫控繼電器：這時溫控繼電器連接的小燈滅。4開啟濕控繼電器：這時濕控繼電器連接的小燈亮。5關(guān)閉濕控繼電器：這時濕控繼電器連接的小燈滅。6其他：如果收到的短信息不是以上三種信

16、息，單片機不做動作。單片機完成相應(yīng)工作之后，向 TC35 發(fā)送刪除短信息的指令，將 SIM 卡上的信息刪除，以便下次接收、識別，判斷對應(yīng)的要求。當(dāng)然單片機還會根據(jù)采集的溫濕度值對相應(yīng)的繼電器開關(guān)進(jìn)行自動控制，這樣使整個系統(tǒng)更合理化。通過上述的設(shè)計思路，經(jīng)過程序的編寫以及對硬件的調(diào)試完成了系統(tǒng)的各種要求，實現(xiàn)了系統(tǒng)基本功能。唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計33 硬件系統(tǒng)的設(shè)計3.1 溫濕度傳感器模塊 本設(shè)計采用 DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器進(jìn)行溫濕度的采集。DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器是含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的復(fù)合傳感器。傳感器包括一個 NTC 測溫元件，一個電阻式感濕元件，并且和

17、一個 8 位的單片機相連。因此具有響應(yīng)快、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。DHT11 的傳感器的校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲存在 OTP 內(nèi)存中，這些校準(zhǔn)系數(shù)在傳感器內(nèi)部的檢測信號處理過程中被調(diào)用。采用單線制串行接口，這樣使系統(tǒng)集成變得更簡潔。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，從而使產(chǎn)品具有極高的可靠性以及穩(wěn)定性，使其成為各類應(yīng)用場合的最佳選則。其規(guī)格參數(shù)如下：1供電電壓為：35.5V 2輸出信號為：數(shù)字信號 3溫度測量的范圍值：050 4濕度測量的范圍值：環(huán)境溫度在 0時為 3090%RH 環(huán)境溫度在 25時為 2090%RH 環(huán)境溫度在 50時為 2080%RH DHT11 的外部結(jié)

18、構(gòu)實物圖如圖 3-1 所示：圖 3-1 DHT11 實物圖DHT11 是數(shù)字傳感器，因此不需進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，具體接口如下圖所示： 引腳 1：VDD 供電 3 5.5V，和單片機的+5V 引腳相連；引腳 2：DATA 串行數(shù)據(jù)，單總線，和單片機的 P2_0 引腳相連； 引腳 3：NC 空腳，懸空 ；引腳 4：GND 接地，電源負(fù)極，和單片機的地引腳相連。DATA 用于單片機與 DHT11 之間的通訊和同步，采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計4通訊時間大概為 4ms，數(shù)據(jù)分小數(shù)和整數(shù)兩部分，當(dāng)前的小數(shù)部分只是為了用于以后擴展，而現(xiàn)在的小數(shù)部分的讀數(shù)為 0，一次完整

19、的數(shù)據(jù)傳輸為 40bit。數(shù)據(jù)格式為：8bit 濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 校驗和數(shù)據(jù)當(dāng)傳送正確時校驗和數(shù)據(jù)=8bit 濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 溫度小數(shù)數(shù)據(jù)(取結(jié)果的后八位)。當(dāng)單片機發(fā)送一次開始信號后，DHT11 就會從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式，而在等待主機開始信號結(jié)束后，DHT11 就會發(fā)出響應(yīng)信號，并觸發(fā)一次信號采集。DHT 的通訊過程如圖所 3-2 示：圖 3-2 DHT 通訊過程仿真圖總線的空閑狀態(tài)為高電平，主機會把總線拉低等待 DHT11 的響應(yīng)，為了保證DHT11 能

20、夠檢測到起始信號，主機必須把總線拉低的時間要大于 18ms。DHT11接收到主機開始信號，等待主機開始信號結(jié)束以后，就會發(fā)送低電平響應(yīng)信號，持續(xù)時間 80us。主機發(fā)送開始信號結(jié)束后，延時等待 20-40us，讀取 DHT11 的響應(yīng)信號，主機發(fā)送開始信號切換到輸入模式。進(jìn)入到輸入模式后的仿真如圖 3-3 所示：圖 3-3 DHT 輸入模式仿真圖DHT11 發(fā)送響應(yīng)信號后總線為低電平，等 DHT11 發(fā)送響應(yīng)信號后，再把總線拉高 80us，此時準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)位是 0 還是 1 由高電平的長短決定。若讀取唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計5響應(yīng)信號是高電平，但 DHT11 沒有響

21、應(yīng)，則是線路的問題。當(dāng)最后的 1bit 數(shù)據(jù)傳送完后，DHT11 將總線拉低 50us，然后總線由上拉電阻拉高進(jìn)入空閑狀態(tài)。數(shù)字 0 信號表示方法如圖 3-4 所示：圖 3-4 數(shù)字 0 信號仿真圖數(shù)字 1 信號表示方法如圖 3-5 所示：圖 3-5 數(shù)字 1 信號仿真圖完成此系統(tǒng)的設(shè)計，需要在溫濕度變化的環(huán)境中演示成果。DHT11 是一個很靈敏的溫濕度感應(yīng)器件，可以用手直接改變溫濕度值來觀察繼電器開關(guān)的動作情況，同時通過接收到的短信內(nèi)容進(jìn)一步觀察溫濕度值的變化情況。DHT11 是數(shù)字傳感器，直接以信號送信息，不需要進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換，因此本系統(tǒng)選用了 DHT11 來進(jìn)行溫濕度的采集。3.2 繼

22、電器模塊繼電器是最重要的控制元件之一，其具有隔離功能，被廣泛應(yīng)用在通訊、遙控、遙測、自動控制、電力電子及機電一體化設(shè)備中。繼電器一般都有能反映如電流、溫度、壓力、速度、光等的輸入變量。感應(yīng)機構(gòu)也就是輸入部分；有能對被控電路實現(xiàn)通和斷控制的執(zhí)行機構(gòu)即輸出部分；中間機構(gòu)也就是驅(qū)動部分在繼電器的輸入和輸出部分之間，它的主要功能是對輸入量進(jìn)行功能處理，耦合隔離以及對輸出部分進(jìn)行驅(qū)動。唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計6繼電器作為控制元件概括起來有如下幾種作用：1放大的作用。一個很小的控制量便可以控制很大功率的電路。體現(xiàn)這種作用的有中間繼電器、靈敏型繼電器等。2綜合信號作用。當(dāng)多個控制信號按

23、規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時，經(jīng)過比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。3自動、監(jiān)測、遙控的作用。安裝在自動裝置上的繼電器和其他電器一起，組成程序控制線路，便可以實現(xiàn)自動化運行。4擴大控制范圍的作用。當(dāng)多觸點繼電器控制信號達(dá)到某個值時，就可按觸點組的不同形式，同時換接、開斷、接通多路電路。繼電器的實物圖如下圖 3-6 所示：圖 3-6 繼電器開關(guān)實物圖在本設(shè)計中要模擬禽舍環(huán)境系統(tǒng)，所以選擇用繼電器控制小燈來代替相應(yīng)的溫濕度控制設(shè)備，由溫濕度值的變化來控制其開關(guān)，也可以通過短信來控制。在本系統(tǒng)中選用的單片機系統(tǒng)采用 5V 供電，為了方便，選擇的是 5V 驅(qū)動的 5 腳繼電器。由于單片機 IO 口電流不夠

24、驅(qū)動繼電器，所以在本實驗中選用了 PNP 的三極管連接上繼電器。該電路是 PNP 三極管，所以采用集電極接低電平方式輸出，當(dāng)基極沒有輸入脈沖或電壓時，基極為高電平，因為這是反極性三極管，所以平時是截止的，只有基極輸入低電平，降低基極電壓，這時三極管導(dǎo)通，繼電器線圈得電吸合，原常閉觸點斷開，常開觸點吸合，完成設(shè)備的接通與斷開功能。圖中二極管反向接在線圈兩端，是保護(hù)線圈不受反峰電壓的沖擊，對繼電器起到保護(hù)作用。繼電器電路如圖 3-7 所示：唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計7圖 3-7 繼電器電路圖3.3 單片機模塊3.3.1 單片機接口部分控制器的主控部分是主控芯片單片機配合軟件程序

25、來完成信息的讀取、處理、控制以及其他部分工作的，單片機的生產(chǎn)廠商很多，市場上的單片機型號也是種類繁多。本設(shè)計的主控芯片選用的是我國國內(nèi)生產(chǎn)的 STC89C52，與 ATMEL 公司的 AT89X 系列相比，STC89C52 有前面提到的諸多優(yōu)點：速度快，價格便宜，燒錄方便簡單等。單片機的外圍電路如圖 3-8 所示：圖 3-8 單片機的管腳圖8051 的引腳配置，40 個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根，4 組 8 位共 32 個 I/O 口，中斷口線與 P3 口線復(fù)用?，F(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明：Pin40：正電源腳，正常工作或?qū)ζ瑑?nèi) EPROM 抄寫程序時，接+5V

26、 電源。Pin19：時鐘 XTAL1 腳，片內(nèi)振蕩電路的輸入端。Pin18：時鐘 XTAL2 腳，片內(nèi)振蕩電路的輸出端。8051 的時鐘有兩種方式，一種是片內(nèi)時鐘振蕩方式，但需在 18 和 19 腳外接石英晶體（2-12MHz）和振蕩電容，振蕩電容的值一般取 10PF-30PF。另外一種是外部時鐘方式，即將 XTAL1 接地，外部時鐘信號從 XTAL2 腳輸入。本設(shè)計采用唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計8外部時鐘電路，外接晶振和電容組成振蕩器。輸入輸出（I/O）引腳：Pin39-Pin32為 P0.0-P0.7 輸入輸出腳，Pin1-Pin8 為 P1.0-P1.7 輸入輸出腳，

27、Pin21-Pin28 為 P2.0-P2.7 輸入輸出腳，Pin10-Pin17 為 P3.0-P3.7 輸入輸出腳。在對單片機設(shè)計中，P0 口作為程序存儲器擴展口，且是擴展并行輸入/輸出的接口，另外也作為模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)傳輸口，P2 口為程序存儲器擴展口的高 8 位地址總線口，P1 口為輸入/輸出口。Pin9:復(fù)位信號復(fù)用腳，當(dāng) 8051 通電，時鐘電路開始工作，在 RESET 引腳上出現(xiàn) 2 個時鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。初始化后，程序計數(shù)器 PC 指向 0000H， P0-P3 輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入 07H，其它專用寄存器被清“0” 。RESET 由高電平下降為低電

28、平后，系統(tǒng)即從0000H 地址開始執(zhí)行程序1。單片機的初始態(tài)如表 3-1。表 3-1 寄存器初始狀態(tài)特殊功能寄存器初始態(tài)特殊功能寄存器ACC00HBPSW00HSP07H00HTH0DPL00HTH0IPxxx00000BTH1IE0 x00000BTL1TMOD00HTCON3.3.2 復(fù)位電路8051 的復(fù)位方式有兩種：一種是自動，一種是手動復(fù)位的。此外，RESET/Vpd 是一復(fù)用腳，Vcc 掉電期間，此引腳可接上備用電源，以保證單片機內(nèi)部 RAM 的數(shù)據(jù)不丟失，在本設(shè)計中采用自動復(fù)位電路，復(fù)位電路如圖 3-9 所示：唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計9R 11KR 210

29、KV CCSW SPSTC 110 FR ES ETR 210 KV CCC 110 FR ES ET上上上上上上上上上上上上圖 3-9 復(fù)位電路圖3.3.3 電源電路 電腦 USB 口的電壓是穩(wěn)定的+5V，所以直接供給單片機就可以。單片機的內(nèi)部電源電路如圖 3-10 所示：圖 3-10 復(fù)位電路圖3.3.4 串口通信部分 MAX232 是一種把電腦的串行口 RS-232 信號電平（-10 ，+10v）轉(zhuǎn)換為單片機所用到的 TTL 信號電平（0，+5）的芯片，是專門為電腦的 RS-232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計的接口電路，使用+5v 單電源供電。MAX232 內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個部分：第一部分是電荷泵電

30、路。由 1、2、3、4、5、6 腳和 4 只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v 和-12v 兩個電源，提供給 RS-232 串口電平的需要。第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由 7、8、9、10、11、12、13、14 腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。其中 13 腳（R1IN） 、12 腳（R1OUT） 、11 腳（T1IN） 、14 腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。8 腳（R2IN） 、9 腳（R2OUT） 、10 腳（T2IN） 、7 腳（T2OUT）唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計10為第二數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS-232 數(shù)據(jù)2從T1OUT、T2OUT

31、 送到電腦 DP9 插頭；DP9 插頭的 RS-232 數(shù)據(jù)從 R1IN、R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、R2OUT 輸出3。第三部分是供電。15 腳 DNG、16 腳 VCC（+5v） 。RS-232 無論在任何時候都是很常用的傳輸接口。它不僅已被內(nèi)置于 PC，而且已被內(nèi)置于設(shè)備，這些設(shè)備從微控制器到主機的多種類型的電腦以及那些和他們相連接的。RS-232 的最通常連接到一個 Modem，像打印機，測試裝置，數(shù)據(jù)采集模塊和控制回路也擁有 RS-232 接口。當(dāng)然在計算機的連接中也可以用到各種各樣的 RS-232，使通信操作變得更加簡單。非平衡的狀態(tài)聽起來像是應(yīng)該

32、避免的，但是 RS-232 連接使用的是非平衡導(dǎo)線。在這里的非平衡僅僅是指導(dǎo)線中的信號的電氣特性。在一條非平衡導(dǎo)線中，信號電壓加到一條導(dǎo)線上，一個公共的接地線被所有的信號電壓所使用。這種類型的接口也被稱作單端。每秒 20000 位是指定的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。但是，很多其他的接口芯片會超過這個數(shù)值，尤其是在短程連接上。很長的連接需要一個不同的接口。雙向 RS-232 通信的基本信號如下：TD：將數(shù)據(jù)從 DTE（TX）傳輸?shù)?DCE（TXD） 。RD：將數(shù)據(jù)從 DCE（RX）傳輸?shù)?DTE（RXD） 。SG：信號地。也被稱作 GND 和 SGND。串口通信電路如圖 3-11 所示：圖 3-11 串口

33、通信電路圖RS-232 的邏輯電平并不是只用 5V TTL 和 CMOS 邏輯的正電壓信號表示，而是用正負(fù)電壓表示。在一個 RS-232 的數(shù)據(jù)輸出（TD） ，一個邏輯 1 被定義為等于-5V 或者低于-5V，而一個邏輯 0 被定義為等于或高于+5V。換句話說，在這種邏輯唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計11中，信號使用負(fù)邏輯，負(fù)的電壓為邏輯 1。RS-232 接口芯片對這些信號進(jìn)行反向轉(zhuǎn)換。主要體現(xiàn)在：在一個 UART 的輸出引腳，一個關(guān)控制信號接近 5V 或者一個邏輯 1 數(shù)據(jù)位，它在 RS-232 的接口就會產(chǎn)生一個負(fù)電壓；一個開控制信號接近于 0V 或者一個邏輯 0 數(shù)據(jù)位

34、，它在 RS-232 接口就會產(chǎn)生一個正電壓。一個正的電壓表示這項功能為開，一個負(fù)的電壓表示這個功能為關(guān)?？刂菩盘柺褂孟嗤碾妷海鞘褂玫氖钦壿?。因為一個 RS-232 接收器可能位于一條長電線纜的末端，等到信號到達(dá)接收者的時候，它的電壓可能已經(jīng)削弱了或者加載了噪聲信號。考慮到這種情況，在接受方最低要求的電壓要比在驅(qū)動器處低。一個比+3V 高得多的輸入在 RD 處是一個邏輯 0，或者在一個控制輸入處是一個開。一個比-3V 要低得多的輸入在 RD 處為一個邏輯 1，或者在一個控制輸入處為一個關(guān)。根據(jù)這個標(biāo)準(zhǔn)，在-3V 和+3V 之間的一個輸入的邏輯電平?jīng)]有定義。事實上，因為 UART 在位的

35、中間附近讀取輸入數(shù)據(jù)，并且還因為大多數(shù)的時間參考時鐘是非常準(zhǔn)確的，就可以使用短到 5 到 10 倍的切換時間的位寬度。考慮到這些，有的接口芯片允許 115kbps 或者更高的波特率，即使這違反了這個標(biāo)準(zhǔn)的建議。除了有一個最大的切換速度之外，RS-232 驅(qū)動器還必須符合最低標(biāo)準(zhǔn)以確保信號不在邏輯狀態(tài)之間的未定義區(qū)域停留。對于控制信號和其他 40bps 和更低的信號，信號線必須花費不超過 1ms 的時間在有效的邏輯 1 和邏輯 0 之間的傳送區(qū)域，對于其他數(shù)據(jù)和時間信號，這個限制是 4%的位寬，也就是說在 20bps 下為 2us。信號的上升和下降次數(shù)也要盡可能的接近相等。很多微控制器有異步串口

36、，但是它們的輸出和輸入使用 5V 邏輯而不是使用RS-232 電壓。將 5V 端口連接到一個 RS-232 端口需要轉(zhuǎn)換到 RS-232 電平，同時也要從 RS-232 電平轉(zhuǎn)換到 5V 邏輯。3.4 遠(yuǎn)程通信模塊3.4.1 GSM 的涵義GSM 全名為：Global System for Mobile Communications，中文為全球移動通訊系統(tǒng)，俗稱全球通，是一種起源于歐洲的移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是第二代移動通信技術(shù)，其開發(fā)目的是讓全球各地可以共同使用一個移動電話網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，讓用戶使用一部手機就能行遍全球。我國于 20 世紀(jì) 90 年代初引進(jìn)采用此項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，此前一直是采用蜂窩模擬移動技

37、術(shù)，即第一代 GSM 技術(shù)（2001 年 12 月 31 日我國關(guān)閉了模擬移動網(wǎng)絡(luò)） 。目前，中國移動、中國聯(lián)通各擁有一個 GSM 網(wǎng)，為世唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計12界最大的移動通信網(wǎng)絡(luò)。GSM 系統(tǒng)包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM1900：1900MHz 等幾個頻段7 。目前，國內(nèi)已經(jīng)開始使用的 GSM 模塊有很多，而且這些模塊的功能、用法差別不大。本設(shè)計采用的是西門子 TC35 系列的 TC35i 。這種無線模塊功能上與TC35 兼容，設(shè)計緊湊，大大縮小了用戶產(chǎn)品的體積。TC35i 與 GSM2/2 兼容、雙頻（GSM9

38、00/GSM1800） 、RS232 數(shù)據(jù)接口，該模塊及射頻電路和基帶與一體，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的 AT 命令接口。為數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的應(yīng)用開發(fā)及設(shè)計8。設(shè)計選用 GSM 模塊 TC35i,給出其和PC 機的通信電路，實現(xiàn)遠(yuǎn)地數(shù)據(jù)的傳輸。GSM 模塊中電源電路分為充電電池和穩(wěn)壓電源模塊兩部分：充電電池主要為整個系統(tǒng)提供 3.6V 工作電壓,同時產(chǎn)生 MAX3238 所需要的高電平;三端電源模塊LM7806 將外部12V 直流電源轉(zhuǎn)換為6V，連到 ZIF 連接器的 11、12 引腳，在充電模式下，為 TC35i 提供6V、500mA 的充電電源。啟動電路由

39、開漏極三極管和上電復(fù)位電路組成。模塊上電 10ms 后(電池電壓須大于 3V)，為使之正常工作，必須在 15 腳加時長至少為 100ms 的低電平信號，且該信號下降沿時間小于 1ms。啟動后，15 腳的信號應(yīng)保持高電平。3.4.2 工作頻段的分配我國陸地公用蜂窩數(shù)字移動通信網(wǎng) GSM 通信系統(tǒng)采用 900MHz 頻段： 890915（移動臺發(fā)、基站收）935960（基站發(fā)、移動臺收）雙工間隔為 45MHz，工作帶寬為 25 MHz，載頻間隔為 200 kHz。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，可視需要向下擴展，或向 1.8GHz 頻段的 GSM1800 過渡，即 1800MHz 頻段：17101785（移動臺發(fā)

40、、基站收）18051880（基站發(fā)、移動臺收）雙工間隔為 95MHz，工作帶寬為 75 MHz，載頻間隔為 200 kHz。3.4.3 GSM 組網(wǎng)優(yōu)點GSM 具體優(yōu)點如下幾條：1信道穩(wěn)定，傳輸質(zhì)量好，傳輸速率可達(dá) 960bps 以上。2系統(tǒng)容量較大，可傳輸數(shù)據(jù)量大，一條短信所能容納的數(shù)據(jù)量最多可達(dá)100 字節(jié)以上。3GSM 信道無需中繼，利用公網(wǎng)，不需要自建和維通信網(wǎng)，組網(wǎng)十分靈活。唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計134GSM 系統(tǒng)體積小，重量輕，工耗低。不需要架設(shè)室外天線，安裝方便，不僅一次性投資少，而且維護(hù)管理簡單，運行費用低。3.4.4 短信平臺的缺點1受到 GSM 網(wǎng)絡(luò)

41、覆蓋的面積限制，可能有些偏遠(yuǎn)的站點無法通信，因此適合在網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍之內(nèi)。2短信的接受會出現(xiàn)延時現(xiàn)象，這就要求在使用的時候充分考慮具體控制余量的問題。3.5 TC35模塊3.5.1 GSM 模塊的介紹GSM 模塊的廠家最早主要在國外，包括西門子、Wavcom、Sagem 等；隨著國內(nèi)的技術(shù)進(jìn)步，國內(nèi)廠家如華為、移遠(yuǎn)通信（Quectel)、Simcom、BenQ 等模塊由于具有更高的性價比，已經(jīng)逐漸替代了國外品牌在國內(nèi)市場上占據(jù)了主流的地位。TC35 是德國 SIEMENS（西門子）公司的一款雙頻 900/1800MHZ 高度集成的GSM 模塊。它與 GSM phase2/2+兼容，具有 RS2

42、32 數(shù)據(jù)口，該模塊集基帶和射頻電路與一體、并提供標(biāo)準(zhǔn)的 AT 命令接口，其為數(shù)據(jù)、語音、短消息提供安全、有效、快速的傳輸，為用戶的應(yīng)用設(shè)計提供方便。本系統(tǒng)中選擇了 TC35 模塊進(jìn)行短信的收發(fā)。系統(tǒng)模塊的實物如圖 3-12 所示：圖 3-12 串口通信電路圖3.5.2 TC35 的整體介紹TC35 模塊主要由 GSM 基帶處理器，GSM 射頻模塊，供電模塊，閃存，ZIF連接器和天線接口組成。TC35 模塊的原理框圖如圖 3-13 所示：唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計14圖 3-13 TC35 模塊原理框圖3.5.3 TC35 的電源模塊對于 TC35 模塊采用 3.6V 供電

43、，由于該電源電流必須滿足輸出電流能夠達(dá)到2A，在此采用 NATIONAL 公司的 LP3966-ADJ 芯片。該芯片的管腳 2 為 shutdown管腳，在設(shè)計的時候必須通過一個 10K 的電阻拉高到 5V。為了使 3.6V 輸出電源波紋小，在輸出部分用了一個 68Pf，33F 和 0.1F 的電容，實現(xiàn)濾波。另外在芯片的輸入端也放置了一個 68F 的濾波電容，減小輸入端收到的干擾。具體的電路如下：TC35 的充電電壓正端 POWER，如果通過外部的電源（如充電器） 供電，應(yīng)保證 Imax = 500 mA，Vin=5.5-8V。TC35 的電源電路如圖 3-14 所示：圖 3-14 TC35

44、 電源電路3.5.4 TC35 的模塊接口無線連接器Flash ROM射頻電路基帶處理器電 源40引腳ZIF插座唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計15TC35 主要通過串口與單片機進(jìn)行通訊，從而對 TC35 的控制，通過與單片機的 UART 進(jìn)行兩線連接，對于 TC35 的其他管腳不用的時候懸空處理，如果該管腳為輸入的話，通過一個 10K 的電阻上拉。另外/IGT 管腳使控制 TC35 模塊工作的管腳，需要上拉，并且將該管腳與單片機連接，從而實現(xiàn)單片機控制 TC35 的工作狀態(tài)。它的電源管腳并聯(lián)在一起，另外 TC35 還需要連接 SIM 卡座子，具體的接口如圖 3-15 所示。圖

45、3-15 TC35 的接口設(shè)計圖下面具體介紹在本系統(tǒng)使用到的管腳：VBATT+：供電膠管。供電電壓在 3.3V-5.5V 之間 ，該膠管還必須滿足峰值電流為 2A。當(dāng)模塊在充電的時候，該膠管還可以作為輸出管腳。所有的 VBATT+必須并行連接在一起。GND：接地管腳。IGT：啟動管腳。該管腳用來啟動 TC35 模塊進(jìn)行工作。該腳管低電平有效。RXD0：發(fā)送數(shù)據(jù)到 DTE。TXD0：接收數(shù)據(jù)從 DTE。CTS0：清除發(fā)送。該信號有效表示 TC35 模塊準(zhǔn)備接受 DTE 數(shù)據(jù)。RTS0：請求發(fā)送。該信號有效表示 DTE 準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)到 TC35 模塊。如果該管腳不用的話，通過一個 10K 的電阻將

46、該管腳拉高。DTR0：數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好，DTE 控制該信號線有效。如果該管腳不用的話，通唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計16過一個 10K 的電阻將該管腳拉高。CCIN：SIM 卡連接膠管。該管腳用來檢測 SIM 卡是否連接上，如果連上，該膠管被設(shè)置成高電平，如果沒有連接上，則該管腳被設(shè)置成低電平。CCRET：SIM 卡復(fù)位管腳。由基帶處理器提供。CCIO：SIM 卡的串行數(shù)據(jù)總線。輸入輸出數(shù)據(jù)。CCCLK：SIM 卡的時鐘線。CCVCC：SIM 卡的電源輸出管腳。CCGND：SIM 卡的接地管腳。3.5.5 SIM 卡的介紹SMS（Short Messaging Service）

47、是最早的短消息業(yè)務(wù)，也是現(xiàn)在普及率最高的一種短消息業(yè)務(wù)。目前，這種短消息的長度被限定在 140 字節(jié)之內(nèi)，這些字節(jié)可以是文本的，可以是 70 個漢字，或者是 140 個英文字母。SMS 以簡單方便的使用功能受到大眾的歡迎，是屬于第一代的無線數(shù)據(jù)服務(wù)。SIM（Subscriber Identity Module）卡叫用戶身份識別模塊。它實際上是一張內(nèi)含大規(guī)模集成電路的智能卡，用來登記用戶身份識別數(shù)據(jù)和信息。它是 GSM 系統(tǒng)中不可缺少的一個重要部分，是用戶接入 GSM 網(wǎng)絡(luò)的憑證，只有插入了 SIM 卡，移動終端才能接入網(wǎng)絡(luò)。它的組成由 CPU（8）位，程序存儲器（3-8bit） ，工作存儲器（

48、6-16bit） ，數(shù)據(jù)存儲器(128-256kbit)和串行通信單元五個部分組成。SIM 卡的正面如圖 3-16 所示： 89860081100240557419圖 3-16 SIM 卡的正面圖SIM 卡正面上有 20 值數(shù)碼，前面的 6 位是中國的代號，第 7 位是業(yè)務(wù)接入號，在 135，136，137，138，139 中分別為 5，6，7，8，9 一般為 0，現(xiàn)在的預(yù)付費SIM 卡為 1，第 9，10 位是各省的編碼，第 11，12 位是年號，第 13 位是供應(yīng)商代碼，第 14-19 位是用戶識別碼，第 20 位是校驗位。 SIM 卡的物理結(jié)構(gòu)如圖 3-17 所示： C1 C5C2 C6

49、C3 C7C4 C8唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計17圖 3-17 SIM 卡的背面圖 一共有 8 個觸點，各個觸點如下：C1：Vcc 電源電壓。C2：RST 復(fù)位端。C3：CLK 時鐘，時鐘速率通常由移動終端提供，SIM 卡支持 1-5MHz 時鐘，它在指定時間內(nèi)運行監(jiān)權(quán)過程時至少需要 13/4MHz 的時鐘頻率，其它情況下使用13/8MHz 的時鐘頻率。 C4：無定義，為將來使用保留。 C5：GND 地。 C6：Vpp 編程電壓。 C7：I/O 輸入輸出。 C8：無定義，為將來使用保留。3.5.6 SIM 卡座子TC35 模塊的 SIM 卡座子采用的是 MOLEX 座子，該

50、座子由 8 個管腳，而TC35 模塊的管腳只有 6 個，具體的電路如圖 3-18 所示：圖 3-18 SIM 卡座子接線圖上圖只需要把對應(yīng)的管腳與 TC35 連接，在電源接地端加入電容濾波處理，達(dá)到減小波紋的目的。4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計4.1 軟件設(shè)計思路本系統(tǒng)以單片機為核心器件，分成兩大部分進(jìn)行系統(tǒng)的軟件設(shè)計：首先是溫濕度傳感器采集數(shù)據(jù)，單片機會對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，再控制繼電器相唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計18應(yīng)的動作；其次是短信收發(fā)過程，用戶通過向 GSM 模塊發(fā)送指定的信息指令，通過串口將信息內(nèi)容傳給單片機，單片機再控制繼電器作出反應(yīng)或向用戶發(fā)送短信，匯報采集信息。4.2 溫濕

51、度采集部分在系統(tǒng)的實物連接中，DHT11 溫濕度傳感器的 2 引腳連接單片機的 P2-0 引腳由于 DHT11 溫濕度傳感器是數(shù)字傳感器，不需要進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換，因此采集到的溫濕度數(shù)據(jù)會以八位二進(jìn)制的形式向單片機發(fā)送，單片機接受數(shù)據(jù)后還要對相應(yīng)的采集值進(jìn)行判斷所以要對數(shù)據(jù)值進(jìn)行十進(jìn)制轉(zhuǎn)換，以溫度為例，轉(zhuǎn)換函數(shù)如下所示：data1=U8T_data_H&0 x0f; /溫度轉(zhuǎn)成十進(jìn)制 U8T_data_H=U8T_data_H&0 xf0; U8T_data_H=(U8T_data_H 4)*16; data1+=U8T_data_H ;U8T_data_H 是采集到的溫度整數(shù)部分的八位二進(jìn)制數(shù)

52、值，data1 為十進(jìn)制轉(zhuǎn)換后的溫度值方便下邊對數(shù)值的判斷，由于 DHT11 傳感器的小數(shù)部分的數(shù)據(jù)位還沒有被擴展，校驗位也沒必要在數(shù)據(jù)中顯示，所以程序中只對溫度值和濕度值的整數(shù)部分進(jìn)行相應(yīng)的十進(jìn)制轉(zhuǎn)換。在實際應(yīng)用中，溫濕度傳感器采集環(huán)境溫濕度，將溫濕度信息傳給單片機，然后單片機做出相應(yīng)的反應(yīng)，控制溫濕度的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行開關(guān)操作，在本系統(tǒng)中，用繼電器代替控溫設(shè)備和濕度控制設(shè)備，為系統(tǒng)的溫濕度進(jìn)行臨界值的設(shè)定，再與周圍的溫濕度值進(jìn)行相應(yīng)的比較判斷，進(jìn)而使繼電器開關(guān)做出相關(guān)操作，與之連接的小燈做出亮或滅的反應(yīng)。此部分的流程如圖 4-1 所示： NY燈 2滅燈 2亮燈 1滅繼電器1 關(guān)溫濕度值的分析溫

53、度34?濕度20?繼電器1 開繼電器2 開繼電器2 關(guān)開始串口初始化燈 1亮YN唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計19圖 4-1 溫濕度部分流程圖 4.3 短信收發(fā)部分系統(tǒng)要對環(huán)境溫濕度進(jìn)行實時監(jiān)控，因此就要在 DHT 采集到溫濕度值的信息以后，通過 TC35 模塊將溫濕度值以短信的形式告知用戶。用戶通過短信息完成短信的收發(fā)從而對繼電器進(jìn)行控制，就要學(xué)習(xí) TC35 的通信過程以及短信的收發(fā)和讀取。TC35 模塊要通過 AT 指令與單片機進(jìn)行通信，單片機再根據(jù)短信內(nèi)容作出相應(yīng)的控制動作，因此首先要對 AT 指令以及短信內(nèi)容的編輯進(jìn)行相應(yīng)的學(xué)習(xí)4.3.1 AT 指令集首先來了解一下 A

54、T 指令。AT 指令如下：AT+CMGC Send an SMS command（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：0-PDU；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

55、） AT+CMGR Read SMS message（讀短消息） AT+CMGS Send SMS message（發(fā)送短消息） 唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計20AT+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 SIN|M 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+CS

56、CA 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)） 經(jīng)過以上了解現(xiàn)在來對 GSM 模塊進(jìn)行軟件編寫。4.3.2 短消息操作指令 所有的 AT 指令（除了重復(fù)命令 A/以外）都由 AT 開頭，除了發(fā)送短信消息最后是以+結(jié)束外，其余的都是以回車CR結(jié)束的。響應(yīng)形式都是CR LF response C

57、R LF 。F：被叫號碼長度，2 位十六進(jìn)制數(shù)。 G：被叫號碼類型，2 位十六進(jìn)制數(shù)。 H：被叫號碼，長度由 F 中的數(shù)據(jù)決定。 I：協(xié)議標(biāo)識，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)長度，2 位十六進(jìn)制數(shù)。 M：用戶數(shù)據(jù)，其長度由 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。 常用初始化指令： 1設(shè)置單片機和 GSM 模塊的通信波特率 AT+IPR=9600CR2設(shè)置短消息中心號碼 AT+CSCA=“+8613800311500” CR ，正確返回CR LFOKCR LF ， CR LF

58、是回車換行符號。如果讀取短消息中心號碼，則命令為 AT+CSCA=？CR ，模塊應(yīng)該返回CR LF+CSCA：“8613800311500” CR LF 。3設(shè)置短消息發(fā)送格式 AT+CMGF=1CR ，設(shè)置 1 代表 text 格式，指令正確返回CR LFOKCR LF 。4保存當(dāng)前的設(shè)置 AT&W。把當(dāng)前的通信波特率，短消息中心代碼和短消息發(fā)送格式寫入模塊。唐唐 山山 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計21在 AT 里有部分是關(guān)于短消息的操作的。本系統(tǒng)中用到的部分如下： 1短消息數(shù)據(jù)的長度 AT+CMGS=8CR等待 GSM 模塊返回“ ”則可以將 text 格式數(shù)據(jù)輸入，text 格式數(shù)

59、據(jù)以CTRL+Z作為結(jié)束符，短消息發(fā)送成功返回CR LFOKCR LF 。2設(shè)置短消息到達(dá)自動提示 AT+CNMI=1，1，0，0，設(shè)置正確返回LFOKCR LF 。錯誤返回+CMS ERROR：。設(shè)置此命令可使模塊在消息到達(dá)后向單片機發(fā)送指令+CMTI：“SM” ，INDEX（信息在SIM 中的存儲位置）。3讀取短消息。模塊接受到新的短消息之后，向單片機發(fā)送字符+CMTI：“SM” ，INDEX。于是讀取該短消息的 AT 指令A(yù)T+CMGR=INDEX，模塊返回剛收到的短消息 text 格式短消息內(nèi)容。4刪除短消息。SIM 卡內(nèi)存有限，所以防止卡中內(nèi)存不足，在收到短息并且處理數(shù)據(jù)之后，將該短

60、消息刪除，刪除指令 AT+CMGD=INDEX，刪除后模塊返回OK。4.3.3 短信模式簡介SMS 是由 Etsi 所制定的一個規(guī)范(GSM 03.40 和 GSM 03.38)。當(dāng)使用 7-bits 編碼的時候它可以發(fā)送最多 160 個字符；8-bit 編碼(最多 140 個字符)。通常無法直接通過手機顯示;通常被用來作為數(shù)據(jù)消息，例如：smart messaging 中的圖片和鈴聲和 OTA WAP 設(shè)置。16-bit 信息(最多 70 個字符)被用來顯示 Unicode(UCS2)文本信息，可以被大多數(shù)的手機所顯示。一個以 class 0 開頭的 16-bit 的文本信息將在某些手機上作