太阳能水位、水温即时监控系统设计.doc

清华大学2010届本科毕业设计说明书毕业设计说明书太阳能水位、水温即时监控系统学生姓名： 学号： 学 院： 专 业： 指导教师： 2010年6月太阳能水位、水温即时监控系统摘 要：在太阳能的热利用中，用于产生热水的太阳能热水器应用广泛，它充分利用了自然能源太阳能，节省了大量能源，这对于资源紧张的今天，具有重要意义。在研究了国内外相关领域的发展趋势和现状后发现，我国太阳能热水器的智能控制程度相对较低。本文综述了太阳能热水器智能控制技术的发展趋势，对通过单片机at89c51和无线收发模块gsm对太阳能热水器水位、水温的即时控制和远程监控的工作原理及控制方法进行了深入的研究和讨论,给出了太阳能热水器水位、水温即时监控系统的原理框图和设计过程。在本设计中由数据采集系统利用水温传感器和水位传感器分别采集水温、水位连续变化的模拟量信号，通过模数转换器把模拟信号转换成数字信号，送到cpu89c51中进行处理，从而实现水位、水温的显示。然后将采集到的水位、水温的数据通过gsm无线数据传输模块发送到用户手机上，实现对太阳能热水器水位、水温的即时监控。关键词：太阳能热水器，at89c51，gsm无线传输，at指令 solar water heater water level, water temperature monitoring system timelyabstract：among the applications of the solar energy. solar water heater for heating water is being extensively applied. through exploring the energy from the nature. this technology is particularly important for todays society to relieve the stress from lack of sources. researched the related fields present and trends at home and abroad, we found that solar water heaters in china is relatively low level of intelligent control. this paper reviews the solar water heater intelligent control technology development status and trends, study and discussion in-depth the working principle and control methods of solar water heaters the water level, water temperature control timely and remote monitoring based the microcontroller at89c51 and gsm wireless transceiver modules , to give out the design and theory block diagram of solar water heater water level, water temperature monitoring timely.in the design, the data acquisition system collect the succession changes in the analog signal of water temperature, water level by the temperature sensors and water level sensors, convert analog signals into digital signals through the adc, sent it to cpu89c51 to processing, in order to achieve the water level, water temperature display. and then send the water level, water temperature data collected through gsm wireless data transmission module input to the mobile phone, make it come true that solar water heater water level, water temperature monitor and control timely.keywords: solar water heater, at89c51, gsm wireless, at commands目录1 绪论.11.1太阳能热水器的发展现状.11.2 需求分析.21.3 gsm/sms技术的发展.31.4 本设计的目的和意义.41.5 本设计的主要研究工作.51.6 本章小结.52 系统方案设计.62.1 方案功能设计.62.2 方案总体设计.62.3 方案设计原理.72.3.1 单片机的选择.72.3.2 无线通信模块的选择.102.3.3 手机短信协议.112.3.4 gsm模块中与sms有关的 at指令.132.4 本章小结.143 系统硬件电路设计.153.1 水温测量电路设计.153.1.1 lm35温度传感器.153.1.2 a/d转换芯片adc0832.163.1.3 水温检测电路.173.2水位测量电路设计.183.2.1 lm型液位传感器.183.2.2 水位测量电路原理图.183.3 报警电路设计.193.4 水阀控制电路设计.193.4.1 继电器.193.4.2 水阀控制电路.193.5 tc35模块接口电路.193.6 at89c51cpu的外围电路.203.6.1 晶振电路.203.6.2 复位电路.203.6.3 at89c51的外电路接口.213.7 系统总体设计图.223.8 本章小结.244 系用软件设计方案.254.1 gsm技术的应用.254.2 上位机模块和下位机模块半双工通信协议的实现.254.2.1 应答和重发.254.2.2 收发端与采集端的握手协议.254.3 tc35的连机方法.264.4 软件设计思路.274.4.1 主函数的设计思路.274.4.2 gsm返回参数的处理shell函数.284.4.3 短信数据的处理execdata函数.284.4.4 pdu编码.284.5 程序设计.294.5.1系统控制程序.294.5.2 adc0832数据读取的程序流程图 .294.6 本章小结.315 总结.32参考文献.33附录a.35附录b.41附录c.66附录d.79致谢.86第i页 共ii页1 绪论1.1太阳能热水器的发展现状众所周知，太阳能是取之不尽，用之不竭，没有污染的巨大能源。随着世界上煤、油、气的储量日益减少，能源危机已日益增长，环境污染的危机已威胁着生态平衡，太阳能开发利用的课题已提到人类的面前。有人预测：二十一世纪太阳能将由辅助能源上升为主要能源。但由于太阳能的分散性、季节性和地区性又给太阳能利用带来重重困难，有些技术难点尚未突破，产品造价偏高，因而尚未被人们大规模的使用。在太阳能热利用技术中，太阳能热水器是技术上比较成熟、造价比较低廉的产品，同时给人民提供不耗能源、保护环境、绝对安全的热水而受到人们的欢迎。我国从“六五”计划期间开始推广太阳能热水器，到目前全国已有250万平方米采光积的太阳能热水器，厂家又几家发展到全国约有3500家左右，是目前世界上推广最大的国家之一，而且形成了规模，形成了中国特色的太阳能企业，有中国太阳能协会为中心的学术中心，以中国农村能源企业协会太阳能热利用专业委员会为中心，制定了产品标准、测试条件、产品合格证颁发一系列措施。世界各国的太阳能热水器生产发展也很快。例如：澳大利亚政府规定，在北部地区新建房屋一定要设置太阳能热水器，西澳大利亚已有25%的新住宅安装了太阳能热水器。日本现在每年安装太阳能热水器近50万台，现在有20%的家庭安装了太阳能热水器，计划今后普及率达到25%，按照日本的“阳光计划”还将为公寓，办公楼安装6500套太阳能热水系统，为工厂安装1900套工业用太阳能热水系统。以色列的法令规定所有新建筑物必须配备太阳能热水器，目前普及率已超过60%。英、法、德、意、希腊五国到2000年底推广热水器600万平方米，比1990年增长2倍多。有专家预计到2015年，仅全国住宅用太阳热水器将达到2.32亿平方米的拥有量，普及率将达到20-30%，太阳能热水器行业前景和“钱”景都被双重看好。据中国五金制品协会统计，目前中国城市家庭中，57.4%拥有燃气热水器，31.3%拥有电热水器，拥有太阳能热水器的只有7.6%，但在城市家庭的购买预期调查中，三者的比例将演变为35.8%、30.2%、23.2%，太阳能热水器的比例将大幅度增长，开始成为燃气、电热产品的重要竞争对手。同时，太阳热水器以其环保、经济和能源可再生性越来越受到城区和边远地区的青睐，太阳能将迎来高速发展的黄金时期。仲继寿认为，相对于城市来说，农村太阳能市场基本是从零开始，目前存在90%以上的市场空白，太阳能在农村潜在空间巨大。1.2 需求分析目前市售的太阳能热水器产品仍存在着很多不足之处，如受季节和天气的影响较大，不能实现全年的正常使用，提供的热水量不够充足等，而且大部分没有配备全自动的水位、水温显示及控制仪器，虽然配有电加热辅助装置，但都不是自动的，致使用热水时不知道水温及用水量的多少，带来许多不便。尤其是在冬天太阳光较弱时不能及时监控太阳能热水器的水温，适时启动电加热器，只好等几个小时才能洗澡。由于对水位的监控不够及时准确，储水箱蓄水量不足引起的空烧空晒，不但会损坏热水器，甚至引起火灾，给用户造成很大的安全隐患。在世界范围内，太阳能热水器技术已很成熟，并已形成行业，正在以优良的性能不断地冲击电热水器市场和燃气热水器市场。国际上，太阳能热水器产品经历了闷晒式、平板式、全玻璃真空管式的发展，目前其产品的发展方向仍注重提高集热器的效率，如将透明隔热材料应用于集热器的盖板与吸热间的隔层，以减少热量损失；聚脂薄膜的透明蜂窝已在德国和以色列批量生产。但是现今国内外市场上的太阳能热水器许多都没有即时监控系统，用户每天早上起来都需要先给太阳能热水器上水，一旦忘记，机器可能空晒干烧。还有一部分太阳能热水器所配置的监控仪表，实际上只是一个水位水温仪，只能提醒用户，而且发挥作用范围有限，警报作用很容易被忽视，用处也不大。目前生产的太阳能热水器虽部分也配备了水位、水温测控装置，但普遍存在下列问题：（1）采用直流水介质电接点型水位传感器，因电解效应，电极极易腐蚀导致接触不良，可靠性低，电极寿命短。（2）大多数厂家水位分级仅有34级，分辨力为80100mm，不能满足用户需要，且成本较高。（3）大多数厂家生产的热水器智能化程度不高，用户界面不友善，即使具有辅助加热功能，由于加热时间不能控制而产生过烧，从而浪费大量的电能我国目前较为先进的太阳能热水器的基本功能如下：（1）显示水位、水温及工作状态，水温水位任意设定。（2）自动上水，防空晒干烧，安全自检，水满及缺水自动报警。（3）自动控制电辅助加热， 太阳的光能不能满足水温要求时，自动启动电辅助加热。（4）户外管道自动防冻功能，当管道内水温低于4度时，启动电热带，防止管道结冻，实现冬季管道无需排空。（5）异常自动报警，漏电保护等功能。随着人们生活节奏日益加快、安全意识不断提高，人们要求太阳能热水器更加智能化、人性化，不但希望太阳能热水器的监控系统更加安全，更希望能够实现四季的正常使用，阳光充足时不消耗常规能源，阳光不足时及时启动电加热，按照用户的设定，可实现自动上水，随时随地监控太阳能热水器等。这就需要一种监控即时性更高、警报功能更灵活、使用过程更便利的太阳能热水器监控系统。1.3 gsm/sms技术的发展gsm系统原是泛欧数字移动通信系统的简称，原意为“移动通信特别小组”。随着移动通信设备的研制与开发及数字蜂窝通信网的建立，gsm就逐步成了欧洲数字移动通信系统的代名词，从而使其成为了“全球移动通信系统”的简称。近年来，gsm/sms技术的发展也是有目共睹的，几乎每一位国人每一天都要应用这些技术，人们最为熟悉的科技成果便是手机，虽然最早的蜂窝式移动电话诞生在西方，并且几乎是在10多年之后技术才扩散到中国大陆，但是手机在中国的普及速度远远超过了大部分人预计，几乎用5-10年的时间走完了西方30年走过的路，完全可以说和西方发达国家同步。资料显示：2005年（11月-12月)日本家庭的手机普及率为95%，韩国家庭的手机普及率为94%，在不包含农村地区用户的情况下，中国城市家庭的手机普及率为93%，排名第三，与此相对应的是，法国、德国、英国以及美国家庭的手机普及率在75%-85%之间，可见，我国是gsm/sms技术的应用大国，另一方面，我国研究者也将此项技术进行了大面积的推广，不仅仅局限于手机上的使用，例如：我国燕山大学臧怀泉教授在05年就提出了利用gsm技术来设计测控系统，并初步实现了远程测控。合肥工业大学优秀硕士毕业生周彬在06年设计了基于gsm技术的路灯远程控制系统。gsm/sms技术在我国被广泛的应用到了不同学科领域中，并取得了一定的成就。gsm/sms技术作为手机发展史上的一个新的突破技术，最早是由爱立信公司研究并推行的，1981年，爱立信推出第一个现代移动电话系统nordic mobile telephony(北欧移动通信，nmt)，作为整个欧洲移动系统的gsm标准于1991年发布，后来演进成为一个真正的全球标准。2001年，3g作为gsm的演进技术正式推出，提供速率高达4ps的移动宽带业务。爱立信公司总裁思文凯说：“手机的发明改变了人类交流的方式，可以说没有一项现代发明对今天人类的生活具有如此深刻的影响。1979年，日本开放了世界上第一个蜂窝移动电话网。同年，amps制模拟蜂窝式移动电话系统在美国芝加哥试验后，最终在1983年12月在美国投入商用。至此国外的手机技术，gsm/sms技术得到了全球性的发展。而目前国外对于gms/sms技术的应用已经是十分普遍，国外把应用了这种技术的产品，称为无线技术产品，开拓了无线技术的市场，也已有很多把sms技术应用于家庭的安全防卫的实例，根据gms网络来对与家庭受到侵害时的安全报警，主要是把整个家庭先布置于整个网络之中进行监测，然后实现报警，并且已经能够实现无人时的远程安全报警。这种sms技术不仅仅被用来保护家庭，国外的很多研究者也倾向于农业，重工业方面的即时监控。由此可见，我国的大部分技术都是引进于国外的先进技术，某种程度上说必定落后于人，但是廉价的国内科技产品也有着实用的特色。综合考虑国内外科技产品的现状，本系统将采用无线模块与gsm/sms技术，实现对太阳能热水器水位、水温即时监控系统的设计。1.4 本设计的目的和意义在研究了国内外相关领域的发展趋势和现状后发现，我国太阳能热水器的智能控制程度相对较低。目前市场上太阳能热水器的控制系统大多存在功能单一、操作复杂、控制不方便等问题，很多控制器只具有温度和水位显示功能，不具有温度控制功能、及时报警的功能。随着人们生活节奏日益加快、安全意识不断提高，人们要求太阳能热水器更加智能化、人性化，不但希望太阳能热水器的监控系统更加安全，更加希望能够实现四季的正常使用，阳光充足时不消耗常规能源，阳光不足时及时启动电加热，按照用户的不同设定，可实现自动上水，随时随地监控太阳能热水器等。这就需要一种监控即时性更高、警报功能更灵活、使用过程更便利的太阳能热水器监控系统。本设计中基于无线收发模块和gsm模块的太阳能热水器监控系统不但克服了传统太阳能热水器存在的监控模式死板、信息反馈不及时、实时性不高等弊端，而且可以实时采集的水位、水温数据，实现即时提醒、报警的功能。1.5 本设计的主要研究工作本文所介绍的基于无线收发模块和gsm模块的太阳能水位、水温即时监控系统是在充分学习gsm数字移动通信系统的基础上进行的。该系统在实际的研制过程中的工作主要包括如下内容:1.硬件设计（1） 利用lm35传感器采集水温的电路（2） 利用lm液压传感器传感器采集水温的电路 （3） 控制水阀的电路 （4） 报警提示电路（5） gsm模块硬件电路（6） tc35与单片机的硬件接口电路2软件设计（1）初始化:主要是设定gsm通信模块的各种参数与工作模式（2）数据采集: 热水系统采用at89s52单片机芯片作为微型控制器，通过热敏电阻传感器，将温度采样信号传送给单片机进行处理，由软件计算出相应的温度参数，并进行温度显示；水箱水位的测量则通过水位传感器采样水位信号送单片机进行数据处理，同时进行水位显示。（3）数据处理: 将水位、水温数据转化成短信息发送出去;根据水位 水温数据来判断是否需要控制自动水阀加水 是否需要报警。1.6 本章小结本章通过调研了解太阳能热水系统国内、国外应用现状，以及国内外在太阳能热水系统在控制技术方面的应用情况。通过分析研究得出：太阳能热水系统的发展前景广阔，它的应用潜力都是无法估量的，但制约其应用推广的主要原因是太阳能热水系统的开发，也即产品的技术应用程度，这也是本文的主要议题所在-应用单片机技术及无线收发模块和gsm模块实现太阳能水位、水温的即时智能控制。2 系统方案设计本章通过市场的需求分析，对基于无线收发模块和gsm模块的太阳能水位、水温即时监控系统，进行了方案、功能设计和总体方案设计。并根据方案的设计原理与将要实现的实时采集水位、水温数据，并控制水阀自动加水，报警提示等功能具体功能，对方案的功能模块进行了进一步的设计。2.1 方案功能设计考虑到本系统的先进性、实用性以及智能化，系统主要由信息采集、信息的无线传输和控制电路三大部分组成。信息采集主要是完成对太阳能热水器即时的水位、水温的数据采集，不同的传感器对水位、水温有着较大差异的灵敏度，通过使用不同的传感器便可以水位、水温进行检测；信息的无线传输是本方案的设计重点，在此，通过基于gms/sms技术的无线模块进行短信发送，将太阳能热水器水位、水温的信息即时反应给住户，并控制水阀自动加水，报警提示等功能。为了实现太阳能热水器即时信息的远程监控，本系统采用了相应的传感器、开发板以及相关的编程语言作为二次开发平台，应用gsm/sms技术，以sms形式将相关信息的字符串传送到远程手机上。2.2 方案总体设计系统的总体设计方案是通过水温传感器和水位传感器分别采集水温、水位连续变化的模拟量信号，通过模数转换器把模拟信号转换成数字信号，送到cpu89c51中进行处理，将此信号输入a/d转换器进行信号处理，再通过d/a转换器进行数字信号输出，最后将处理后的信号送到无线传输模块的输出/输入口，启动控制程序，驱动报警与自动上水系统，并以短信的形式进行编辑、翻译，再发送到先前设定的用户sim卡上。软件方面，程序在主函数中运行，单片机和gsm模块分别进行初始化。单片机的初始化包括设置串口工作方式、波特率，并初始化变量参数和标志位。gsm模块初始化包括重新启动、关闭回显、选择pdu模式、开发串口中断准备接收数据。 由于sms数据需要包含程序设置的字符串数据，因此在编写相应程序时，系统便可以将用户指定的信息以字符串的形式写入应用程序。收到信息的用户可以在第一时间选择报警，或采取适当措施，远程控制太阳能热水器。系统方框图如图2-1所示。图 2-1 系统方框图2.3 方案设计原理 本方案的设计原理是利用at89c51cpu为核心实现水位、水温的即时采集、转换，利用t35实现水位、水温信息的远程传输，从而实现用户通过短信的形式实现对太阳能热水器水位、水温的即时监控。2.3.1 单片机的选择 由于本系统运算量不是很大，没有的中间数据需要处理、保存，因此不再外数据存储器，使用本控制器采用性价比高、使用方便、市场货源充足的89c51cpu完全能够满足要求。1.at89c51单片机的主要特性：at89c51是美国atmel公司生产的一种低电压，高性能cmos 8位单片机，片内含4kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(perom)和128bytes的随机存取数据存储器（ram），器件采用atmel公司的高密度、非常失性存储技术生产，兼容标准mcs51指令系统，片内置通用8位中央处理器（cpu）和flash存储单元功能特性：at89c51提供以下标准功能：4k字节flash闪速存储器，128字节内部ram，32个i/o口线，两个16 位定时/计数器。一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，at89c51可降至0hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电模式。空闲方式停止cpu的工作，但允许ram，定时/计算器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存ram中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。主要性能参数：与mcs51产品指令系统完整兼容4k字节可擦重写flash闪速存储器1000次擦写周期全静态操作：0hz24mhz三级加密程序存储器1288字节内部ram32个可编程i/o口线2个16位定时/计算器6个中断源可编程串行uart通道2. at89c51单片机的引脚说明：图3-1是at89c51的引脚结构图，有双列直插封装（dip）方式和方形封装方式，具体引脚功能如下：图2-2 at89c51引脚图vcc：供电电压。gnd：接地。p0口：p0口为一个8位漏级开路双向i/o口，每脚可吸收8ttl门电流。当p1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。p0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在fiash编程时，p0 口作为原码输入口，当fiash进行校验时，p0输出原码，此时p0外部必须被拉高。p1口：p1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向i/o口，p1口缓冲器能接收输出4ttl门电流。p1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，p1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在flash编程和校验时，p1口作为第八位地址接收。 p2口：p2口为一个内部上拉电阻的8位双向i/o口，p2口缓冲器可接收，输出4个ttl门电流，当p2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，p2口的管脚被外部拉低，将输出电流。p2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，p2口输出地址的高八位。p3口：p3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向i/o口，可接收输出4个ttl门电流。当p3口写入“1”后，被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，p3口将输出电流（ill）这是由于上拉的缘故。p3口也可作为at89c51的一些特殊功能口，如下表所示：端口引脚备选功能p3.0rxd（串行输入口）p3.1txd（串行输出口）p3.2/int0（外部中断0）p3.3/int1（外部中断1）p3.4t0（记时器0外部输入）p3.5t1（记时器1外部输入）p3.6/wr（外部数据存储器写选通）p3.7/rd（外部数据存储器读选通）图 2-3 p3口的特殊功能p3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。rst：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持rst脚两个机器周期的高电平时间。ale/prog：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在flash编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ale端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ale脉冲。如想禁止ale的输出可在sfr8eh地址上置0。此时， ale只有在执行movx，movc指令是ale才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ale禁止，置位无效。/psen：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/psen有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/psen信号将不出现。/ea/vpp：当/ea保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000h-ffffh），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/ea将内部锁定为reset；当/ea端保持高电平时，此间内部程序存储器。在flash编程期间，此引脚也用于施加12v编程电源（vpp）。xtal1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。xtal2：来自反向振荡器的输出。振荡器特性:xtal1和xtal2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，xtal2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。 此外，at89c51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，cpu停止工作。但ram，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存ram的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。 2.3.2 无线通信模块的选择tc35是siemens公司推出的新一代无线通信gsm模块，可以快速安全可靠地实现系统方案中的数据、语音传输、短消息服务(short message service)和传真。模块的工作电压为3.3 5.5v，可以工作在900mhz和1800mhz两个频段，所在频段功耗分别为2w（900m）和1w（1800m）。模块有at命令集接口，支持文本和pdu模式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4k，4.8k，9.6k的非透明模式。此外，该模块还具有电话簿功能、多方通话，漫游检测功能，常用工作模式有省电模式、idle、talk等模式。通过独特的40引脚的zif连接器，实现电源连接、指令、数据、语音信号、及控制信号的双向传输。通过 zif连接器及50天线连接器，可分别连接sim卡支架和天线。 tc35模块主要由gsm基带处理器、gsm射频模块、供电模块(asic)、闪存、zif连接器、天线接口六部分组成。作为tc35的核心，基带处理器主要处理gsm终端内的语音、数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下，可支持fr、hr 和efr语音信道编码。2.3.3 手机短信协议手机所支持的短信息协议即多媒体协议，目前主要有sms、ems和mms三种。 1.sms的介绍sms（short messaging service）即：短信服务。是最早的短消息业务，也是现在普及率最高的一种短消息业务，通过它移动电话之间可以互相收发短信，内容以文本、数字或二进制非文本数据为主，目前，这种短消息的长度被限定在140字节之内。gsm中唯一不要求建立端-端业务路径的业务就是短消息，即使移动台已处于完全电路通信情况下仍可进行短消息传输。短消息通信仅限于一个消息，换言之，一个消息的传输就构成了一次通信。因此，业务是非对称的，一般认为移动起始短消息传输与移动终接短报文传输是两回事。这并不阻碍实时对话，但系统认为不同的消息彼此独立，消息的传输总是由处于gsm外部的短消息服务中心（smsc）进行中继，消息有目的地或起源地，但只与用户和smsc有关，而与其他gsm基础设施无关。gsm标准中定义的点-点短消息服务使得短消息能在移动台和短消息服务中心之间传递。这些服务中心是通过称为sms- gmsc的特定msc同gsm网络联系的。涉及sms管理的协议如图一所示。图 2-3 sms管理协议sme：short messaging entity，短消息实体。它可以接收或改善短消息，位于固话系统、移动基站或其他服务中心内；smsc：short message service center，短消息服务中心，负责在基站和sme间中继、储存或转发短消息；移动台（me）到smsc的协议能传输来自移动台或朝向移动台的短消息，协议名为smtp（short message transmission protocol）；smcgwms或smcgmsc：sms-gateway msc，sms网关。接收由smsc发送的短消息，向hlr查询路由信息，并将短消息传送给接收者所在基站的交换中心；hlr：home location register，归属位置寄存器。用于永久储存管理用户和服务记录的数据库，由smsc产生。sms网关与hlr之间的协议使前者可以要求hlr搜索可找到的用户地址。它与msc与hlr之间的协议一起，能在移动台因超出覆盖区而丢失报文、随后又可找到时加以提示。msc：mobile switching center，移动交换中心。负责系统切换管理并控制来自或发向其他电话或数据系统的拔叫。vlr：visitor location register:，访问位置寄存器。含有用户临时信息的数据库。交换中心服务访问用户时需要这些信息。目前短消息的应用越来越广泛，短消息的发送方式也不仅仅局限于手机之间互发