毕业设计 基于GSM短消息方式的大棚环境监测仪设计

基于GSM短消息方式的大棚环境监测仪设计摘要：为实现大棚环境检测的便捷化，设计一种基于P89V51C2和TC35i温室环境检测系统。该系统采用多种传感器实现对温度、湿度、光强等参数的实时采集，实现数据的获取、处理功能。提高了对环境数据采集的自动化水平。具有拓展性好、实用性强、便于操作等特点。并具有较高的推广价值。关键词:P89V51C2；TC35i；温度；湿度；光强Abstract:toachievethegreenhouseenvironmentmonitoringconveniently,agreenhouseenvironmentmessagemonitoringsystembasedonP89V51C2andTC35iisdesigned.Thesystemrealizetemperature,humidity,lightintensityandotherparametersreal-timecollectionbyavarietyofsensors,andrealizesthedataacquisitionandprocessing,improvesthelevelofautomationofdatacollectionontheenvironment.Thesystemhasgoodutilityandexpansibility,practical,andiseasytooperate.Thesystemwillbewidelyusedasitsapplicationvalue.Keywords:P89V51C2;TC35i;temperature;humidity;lightintensity第一章GSM简介1.1课题背景及意义我国人多地少,人均占有耕地面积不及世界平均水平的1/3。.在未来一段时间内,中国人口继续增长,而耕地面积却在逐年减少,如何用较少的土地去养活较多的人口,解决这一尖锐矛盾具有战略意义。另外,我国大多数地区属大陆性季风气候,冬夏季常盛行相反方向的季风,使气候冬冷夏热,冬干夏雨,四季气候变化大,其自然气候条件难以满足农作物生长的环境要求同时我国南北气候条件差异较大,北方较低的气温造成大部分时间不能进行正常农业生产,造成人力!物力的大量浪费。大棚环境是为了模拟适于生物生长的气候条件,创造人工气象环境,以消除对作物生长不利的环境因素来促进作物生长,使其部分或全部克服外界气候的制约,从而缩短农作物的生长周期,提高农作物的产量,获得可观的经济效益。为了使大棚环境的温度、湿度和光照等更广泛适合农作物的生长,必须对大棚环境的环境因子加以有效的控制。这主要是因为：1.外界气候环境恶劣,不利于作物的周年生长,研究和实践表明,多数农作物只能适应某段季节,而春夏秋冬四季轮回是大自然不以人的意志为转移的规律。冬季由于温度比较低,大多数农作物不能很好的生长或者根本不能生长"进行大棚环境控制栽培后,就可以实现蔬菜、花卉的反季节生长、销售,有利于缓解季节矛盾,优化农作物的布局。2即使某个季节特别适合某一农作物的生长,有时由于突来的气候异常也会对作物造成不良的影响,例如干旱、虫灾、水涝等,而大棚环境控制就可以人为消除这些不利影响,增加抗灾减灾能力,使农作物生长的更好。3.在纯自然的条件下,作物必须时时刻刻与自然气候、天气条件作斗争,因此很难做到高产!高效和高质。4.随着生物技术、基因技术的高速发展,各种优质高产的新品种不断涌现,这些品种在创造低投入高产出的同时,往往对其生存环境有着严格甚至于近乎苛刻的要求,自然条件将很难满足其需要,必须对其进行控制。由于普通大棚环境设施比较简易、自动化程度不高、环境调控能力比较差,难以满足以上控制要求。因此,为了实现农作物的优质、高效和高产,开发和研制大棚环境环境智能监控系统是十分必要的。1.2我国大棚环境研究的发展以及待解决的问题我国对于大棚环境控制系统的研究比较晚,到了80年代,才才有对人工气候室进行的微机控制。如重庆柑橘所人工气候室的单片机控制系统,以及上海的植生所的人工气候室。.1995年,北京农业大学研制成功的“WJG—1型实验大棚环1境环境监控计算机管理系统”,此系统属于小型分布式数据采集控制系统江苏理工大学研制成功的,用于工控机进行管理的植物工厂系统吉林工业大学研制成功的用于大棚环境的智能喷水控制器,能够根据大棚环境内的温度!湿度和光照度来自动调节喷水量中国农业机械化科学研究院研制的新型智能大棚环境,由大棚本体、通风降温系统、太阳能贮存系统、燃油热风加热系统、灌溉系统、计算机环境参数测控系统等组成还有许多高等院校、科研院所都在进行大棚环境控制系统的相关研究,并且许多单位己建起或将要建起大棚环境控制系统的总体构。从目前的研究情况来看,我国的大棚环境控制系统科研水平与国外仍有较大差距,主要表现在以下几个方面：（1）尚未建立大棚环境结构的国家标准"研究者给出的控制系统大都具有较强的针对性"由于大棚环境结构千差万别,执行机构各不相同,对于控制系统的优劣缺乏横向可比性。(2)缺乏与我国国情相适应的大棚环境优化控制软件。目前我国引进大棚环境控制系统大多运行费用过高,而自行研制的控制系统缺乏相应的优化软件,大多仍使用单因子开关量进行环境因子的调节。实际上,大棚环境内的日射量、气温、地温、湿度及光强等环境要素,是在相互间彼此关联着的环境中对作物的生长产生影响的,环境要素的时间变化和空间变化都很复杂,当我们改变某一环境因子时,常会把其它环境因子变到一个不适宜的水平上。因此,结合大棚环境内的物理模型、作物的生长模型和大棚环境生产的经济模型,开发出一套适合我国大棚环境生产现状相适应的环境控制优化软件是非常重要的。(3)需进一步加强对大棚环境结构的研究。不同地区的不同气候条件,应有相应的大棚环境结构。大棚环境结构的好坏直接影响到大棚环境生产的经济性。例如在我国的北方地区,应加强对大棚环境保温性能研究,以减少冬季的热能耗而在南方地区,则应加强对夏季通风装置的研究,以减少夏季的大棚环境高热。(4)加紧对大棚环境相关的技术的研究。例如开发适合大棚环境生产的综合机械配套设备,研究大棚环境内的管理技术,研制适合大棚环境种植的优良品种等。1.3GSM系统及其短消息业务1.3.1GSM系统简介GSM（GlobalSystemforMobileCommunication）全球移动通信系统是当前发展最成熟、国内覆盖最广、系统可靠性最高、话机持有量最大的数字移动通信系统。它是在蜂窝系统的基础上发展而成的,属于第二代数字移动通信系统"它是目前基于时分多址技术的移动通信中比较成熟!完善且应用广泛的一种系统。GSM系统是一种典型的开放式结构,作为一种面向未来的通信系统,它具有2下列主要特点：1.GSM系统由几个分系统组成,各分系统之间都有定义明确且详细的标准化接口方案,保证任何厂商提供的GSM系统设备可以互连。同时，GSM系统与各种公用通信网之间也都详细定义了标准接口规范,使GSM系统可以与各种公用通信网实现互连互通。2.GSM系统除了可以开放基本的话音业务外,还可以开放各种承载业务、补充业务与ISDN相关的各种业务。3.GSM系统采用FDMA/TDMA及跳频的复用方式,频率重复利用率较高,同时它具有灵活方便的组网结构,可满足用户的不同容量需求。4.GSM系统具有较强的鉴权和加密功能,能确保用户和网络的安全需求。5.GSM系统抗干扰能力较强,系统的通信质量较高。6.相比GPRS系统，GSM系统投入成本更加低廉，而且不受网络质量的影响。随着移动通信技术的发展,根据目前GSM网络技术成熟,覆盖范围广的特点,合理有效的利用GSM网络资源,可以避免搭建专用数据传输网的成本高、通讯距离短、通讯效果差等诸多难题。1.3.2GSM短消息业务近年来,随着GSM全球移动通信系统的迅速普及,短消息业务（shortmessageservices,SMS）作为GSM网络的一种基本业务日趋成熟,只要拥有GSM卡就能够进行信息的收发"通过短消息业务,用户能在几秒钟内与几乎世界各地数字蜂窝网的其他用户交流简短的字母数字消息。消息业务包括两类：一类是点到点短消息,即由一个用户发给另一个用户少量的文字或数据信息,消息可以是从一个移动台发送到另一个移动台,从一个到一个移动台,或者相反；另一类是小区广播短消息,即由短消息广播中心收集用户所需要的信息广播给用户,典型应用是发送关于路况、天气预报、股市行情等消息。这两种方式都可以在网络暂时无法将消息传递给移动台的情况下,将信息在网络中一记载下来,当发现移动台可达的情况下通知相应的实体重传消息,因此具有很高的可靠性。通常提到的短消息业务主要是指点到点短消息,本文此后的叙述中如非特别声明,也以SMS代表点到点短消息。SMS使用SS7信令道来传输数据分组,因此允许用户在做一个话音或数据呼叫的同时接收一个文本消息。同时,SMS是目前GSM网内唯一采用分组方式的数据业务"一个活跃移动台应该能够在任何时候发送和接收一个短消息的传输协议数据单元,不管当时业务信道上是否有正在进行的话音和数据呼叫。SMS业务允许一个移动用户向另一个移动用户发送160个字符的消息,短消息的内容可以3是字符或数字。在整个传送过程中,没有呼叫连接建立和释放的过程,短消息中心具有短消息的存储功能,在终端设备关机时,可以保持消息不丢失,与寻呼业务相比,传输的可靠性大为提高。利用其双向传输的性能,可方便地实现对于各类电气设备的远程控制,即实现遥控和遥测。许多通讯设备厂商为此用途开发生产了多种类型的GSM调制解调器模块,可供系统集成之用"GSM短消息方式用作大棚环境监测仪的数据传输,具有多个优点费用低,采用GSM网络中的短消息传输数据,收费为每条信息0.1元,网络可靠性高,电信部门的各基站、网络建设标准高,运行的各种设备技术支持力强,工艺先进,有完善的网络监视系统及较强的管理。维护力量数据安全,数据发送到服务中心有确认信号,可以有效地控制数据的安全送达,当终端设备关机时,数据也可以在短消息服务中心保留,只要终端设备一开机,滞留在服务中心的数据即可送往终端；SMS最适合应用到数据量较小的系统中,SMS采用无线方式传送数据信息,短消息的发送与接收可以在移动中完成,每条短消息长度不超过140字节,这一容量对每次大棚环境监测信息报送来讲是完全足够的，正是由于GSM短消息的上述特点,因此近年来成为遥测，监控开发的热点。1.4单片机概况随着大规模集成电路技术的发展,可以将CPU、RAM、ROM、定时器计/数器以及输入输出（I/O）接口电路等主要计算机部件集成在一块集成电路芯片上。这样所组成的芯片级的微型计算机称为单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer）,直译为单片微机或单片机。虽然单片机只是一个芯片,但从组成和功能上看,它已具有了微机系统的含义。由于单片机从功能和形态来说都是为满足控制领域应用的要求,并且随着单片机的发展,在其中着力扩展了各种控制功能,已突破了微型计算机的传统内容,所以更准确的反映单片机本质的叫法应是微控制器（Microcomputer一MCU）.按内部数据通道的宽度,单片机可分为4位、8位16位及32位等。单片机中的中央处理器（CPU）和通用微处理器基本相同,只是增设了“面向控制”的处理功能,例如位处理、查表、多种跳转、乘除法运算、状态检测、中断处理等,增强了实时性。单片机有两种基本结构形式：一种是在通用微型计算机中广泛采用的,将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构,称为普林斯顿（Princeton）结构；另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开,分别寻址的结构,称为哈佛(Harvard)结构。考虑到单片机“面向控制”实际应用的特点,一般需要较大的程序存储器,目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为多。4综合看来单片机具有如下明显的特点(1)小巧灵活\成本低\易于产品化,能利用它方便地组装成各种智能式测控设备及各种智能仪器仪表,很容易满足仪器设备既智能化又微型化的要求。(2)可靠性高,适用的温度范围高。单片机芯片一般是按工业测控环境要求设计的,能适应各种恶劣的环境,这一特点是其它机种无法比拟的。（3）易扩展,控制功能强。通过单片机本身或扩展可以方便地构成各种规模的应用系统及多机和分布式计算机控制系统。（4）指令系统相对简单,较易掌握。指令中有较丰富的逻辑控制功能指令,能较方便的直接操作外部输入输出设备。由于单片机具有这些特点,使它在工业控制、智能仪表、外设控制、家用电器、机器人、军事装置等方面得到了广泛地应用。用单片机制作的测量、控制仪表,能使仪表向数字化、智能化、多功能化、柔性化发展,并使监测、处理、控制等功能一体化,使仪表重量大大减轻,便于使用,同时降低了成本,提高了性价比。自1976年9月Intel公司推出MCU-48单片机以来,单片机就受到了广大用户的欢迎,单片机的潜力越来越被人们重视。当前8位、16位32位单片机共同发展。长期以来,单片机技术的发展是以8位机为主的,随着移动通讯、网络技术、多媒体技术等高科技产品的发展,32位单片机应用得到了长足发展,而16位单片机的发展无论从品种和产量方面,近年来都有较大幅度的增长。当前用COMS工艺制成的各种单片机,由于功耗低,使用的温度范围大,抗干扰能力强,能满足一些特殊要求的应用场合,更加扩大了单片机的应用范围,也进一步促进了单片机技术的发展。5第二章GSM网络知识及SMS通信原理GSM网络是目前基于时分多址技术的移动通讯体制中最成熟、最完善、覆盖面最广、用户最多的一种移动通信网络。下面对GSM网的系统结构作简要介绍。2.1GSM网络的体系结构GSM网的总体结构由以下功能单元组成。(1)MS(移动台)它包括ME(移动设备)和SIM(用户识别模块)。根据业务的状况，移动设备可包括MT(移动终端)、TAF(终端适配功能)和TE(终端设备)等功能部件。(2)BTS(基站系统)为一个小区服务的无线收发信设备。(3)BSC(基站控制器)具有一个或多个BTS进行控制以及相应呼叫控制功能。BSC以及相应的BTS组成了BSS(基站子系统)。BSS是在一定的无线覆盖区中，由MSC控制，与MS进行通信的系统设备。(4)MSC(移动业务交换中心)对于位于管辖区域中的移动台进行控制、交换的功能实体。(5)VLR(拜访位置寄存器)MSC为所管辖区域中MS的呼叫接听所需检索信息的数据库，VLR存储与呼叫处理有关的一些数据。(6)HLR(归属位置寄存器)管理部门用于移动用户管理的数据库。每个移动用户都应在其HLR注册登记。HLR主要存储两类信息——有关用户的参数和有关用户目前所处位置的信息。(7)EIR(设备识别寄存器)存储有关移动台设备参数的数据库。主要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能。(8)AUC(鉴权中心)为认证移动用户的身份和产生相应的鉴权参数的功能实体。通常，HLR、AUC合设在一个物理实体中，VLR、MSC合设在一个物理实体中，MSC、VLR、HLR、AUC、EIR也合设在一个物理实体中。MSC、VLR、HLR、AUC、EIR功能实体组成交换子系统(SSS)。(9)OMC(操作维护子中心)操作维护子系统中的各功能实体，根据厂家的实现方式可分为OMC-R(无线子系统的操作维护中心)和OMC-S(交换子系统的操作维护中心)，GSM系统通过MSC实现与多种网络互通，包括PSIN、ISDN、PLMN和PSPDN[24-26]。整个体系结构可归为四大子系统，移动台、基站子系统、网络和交换子系统、运行子系统，以上各功能单元包括在这四大系统中，下面对这四大子系统作详细介绍。62.1.1移动台(MS)移动台通常代表用户从整个系统看到的唯一设备，移动台的类型不仅有车载型和便携型设备，还有手机。但是一个移动台包含什么呢？除了通过无线接口接入网络的一般无线处理功能外，移动台必须提供一个与使用的接口(如送话器、收话器、显示器和管理话音呼叫的键盘)，或与其它终端设备的接口(如：与个人计算机或传真机的接口)，或者两者都有。已经作出努力使得脱架终端设备与移动台相连接(例如，第三类传真机就是为了与电话网相连而设计的)，并为此规定了一些特殊的终端适配功能。但是，所有的实现方法都可以选择并对制造商开放，使得完全集成化的小型移动台能与带有标准接口的移动台共存。涉及用户数据处理时，要分清三大功能。(1)终端设备执行业务特有的功能，而不涉及GSM特有的功能，如传真机。(2)移动终端装置执行与无线接口上的传输有关的所有功能。(3)终端适配器作为终端设备和移动终端装置之间的连接器。当移动终端装置的外部引入一个终端适配器。移动终端装置、终端适配器和终端设备间的功能划分与每项业务的传输要求密切相关。移动台另一个重要的结构特点与用户模块或SIM卡(SIM——用户识别模块，由于它不仅仅包括身份识别，这个名称的使用要有所限制)的概念有关。从一个将移动终端装置分开的观点出发，移动台被分为两部分：一侧是通讯处理设备，另一侧是SIM卡。SIM卡基本上是一块遵守ISO标准的智能卡(或它切下的一部分)，包含存储在无线接口的用户一侧的所有与用户有关的信息。它的功能，除了信息存储能力，还与保密性有关。移动台的基本部分包括接入网络的所有通用传输和信令方法，以及人机设备(如终端)。SIM卡与移动台的其它部分的接口在规范中都有规定，简称“SIM-ME”接口(ME代表移动设备)。在规范中，移动台(MS)一般都包括移动设备和SIM卡，在没有SIM卡时对移动台操作的情况(如网络允许时，移动台可以处理无名紧急呼叫)很少。可擦除的用户数据存储设备的概念具有深远的影响。在以前的蜂窝系统中，移动台的个人化，要求的介入较多，这只对技术专家可能，而对运营公司的行政管理人员则难以做到。这种情况下有几个缺点：移动台只能卖给专业商人，他们不但能在车辆中安装设备，而且成为在用户和业务提供者之间使设备个人化的中间人；一旦移动台失效，很难在维修期间给用户提供替代品，更不能允许用户在这一期间保留相同的电话号码。可移走的SIM卡简化了这些问题，而且带来了其他益处。一个潜在的用7户当然可以买一台移动设备，但他也可以在任何时间租用或借用一台，并可随意更换，而无需很多管理。他所需要的只是自己的SIM卡，这可以从运营者或业务提供者处获得，与选择任何设备无关。SIM卡个人化的最后一步可通过小型计算机和简单的适配器很容易实现。因为它们不再需要运营者或业务提供者的介入，移动设备的销量将比以前有大幅度提高，汽车电话仍在车辆上安装，便携式或手机将鼓励用户从任何商店购买移动设备和仪器。2.1.2基站子系统(BSS)一般来说，基站子系统包括GSM无线蜂窝方面特有的基础设施。BSS通过无线接口与移动台直接相连，它包括负责在无线路径上发送、接收及管理的设备；另一方面，BSS也与网络和交换子系统的交换机相连。因此，BSS的作用可概括为：将移动台分别与NSS和其他电信用户连接起来。BSS要由运动和维护子系统控制，故与它也有联系。根据规范的GSM结构，BSS包括两类设备：基站收发台(BTS)(它通过无线接口与移动台联系)和基站控制器(BSC)(它与NSS的交换机联系)。功能划分基本上是在传输设备(BTS)和管理设备(BSC)之间。基站收发台包括无线发射和接收设备、天线和特有的信号处理部分。BTS可看作一个复杂的无线调节器，其功能很少。典型的第一代BTS由几个机柜组成，它包含传输功能所必须的所有电子设备。天线通常位于几十米远的塔上，通过馈线电缆与设备架相连。只有一个设备机柜的第一代BTS，典型地可处理3~5个无线载波，承载20~40个同时通信。减少BTS的体积对于降低蜂房站址的成本很重要，预计在该领域将有大的进展。基站子系统的一个重要部分(在规范的GSM结构中被认为是BTS的一部分)是TRAU(编码变换器/速率适配单元)。TRAU是执行GSM特有的话音编码和解码及数据速率适配的设备。虽然规范中把TRAU看作BTS的一部分，它可以不与BTS安装在一起，甚至在许多情况下，TRAU实际上位于BSC和MSC之间。它的较远位置允许进一步压缩BTS和TRAU之间的传输(这是运营者节省成本的一种途径)。BSS的内部结构中，在基站收发台的上面是BSS的第二个基本组成部分——基站控制器(BSC)。BSC通过BTS和移动台的远端命令，负责所有的无线接口的管理，主要是无线信道的分配、释放及切换管理。BSC一端与几个BTS相连接，另一端与网络和交换子系统相连(更确切的说，是与移动业务交换中心相连)。一台BSC实际上是一台具有重要计算能力的小型交换机，它的主要作用是8管理无线接口上的信道和切换过程。典型的BSC由一个或两个设备机柜组成，根据BTS的业务能力，可以管理多达几十个BTS。BSC和MSC之间的接口(A接口)在GSM标准制定早期就引入了。后来决定制定BTS和BSC之间的Abis接口(实际上，Abis接口并不比A接口更有意义)。在GSM词汇中，一个BSS指一部BSC及它所控制的所有BTS，以免与作为子系统(包括所有BSC和BTS)的BSS混淆。2.1.3网络和交换子系统(NSS)网络和交换子系统包括GSM的主要交换功能以及管理用户数据和移动性所需的数据库，有时它也称为交换子系统。由于GSM网络包括BSS和NSS，因而后一个名称更恰当。NSS的主要作用是管理GSM用户和其它电信网络用户之间的通信。在NSS内部，基本交换功能由MSC完成，MSC的主要功能是协调呼叫GSM用户和来自GSM用户的呼叫的建立。MSC一侧与基站子系统接口(通过BSS与GSM用户联系)，另一侧与外部网络接口。为了与GSM外部的用户通信，MSC与外部网络的接口可能需要一个适配网关(交互工作功能IWF)。IWF的作用总是或多或少要依赖用户数据的类型和它要与之接口的网络类型。NSS还要利用与外部网络接口的能力，在GSM实体之间传输用户数据和信令。特别地，NSS是利用一个遵循CCITT7号信令系统协议的信令支持网络(至少有一部分在GSM的外部)，因而常常称为SS7网络；这个信令网使得位于一个或几个GSM网络内部的NSS设备能协调交互工作[29]。作为一个设备，移动业务交换中心控制着几个基站控制器，它通常是一台相当大的交换机。MSC与特定网络的互相连接，要求将GSM网络传输特性与通信对方的网络特性相配，这些适配就是交互工作功能(IWF)，这个术语也可指负责该功能的实体。它基本上由一个传输和协议适配设备构成。它使得GSM网络可与PSPDN、CSPDN等网络交互工作，当通信对方是简单的PSTN或ISDN时，IWF也存在。交互工作功能既可与MSC功能一起实现，也可由单独的设备实现。当单独实现IWF时，规范未规定MSC与IWF之间的接口。2.1.4运行子系统(OSS)所有任务都需要BSS或NSS中的一些或全部基础设施和各运营公司之间的相互作用。网络运行和设备维护涉及所有设备(包括BSS设备)，而注册管理至少对HLR有影响。规范中对规范的体系结构的运行和维护方面的描述不如其他方面那么具体，给运营者和制造商留有很多自由。一个充足的理由是：这方面的问题不是GSM特有的。运行和维护功能也可在现存的网络中实现，因此这方面的许多标准化工9作要适用于通用的电信网络。下面讲述几种设想OSS的方法。过去，操作和维护活动是通过在每台设备处介入，在本地执行的。为此，每台设备都提供了一些人机接口，例如通过一个本地终端，不同设备上动作的协调要由人来管理。这种方法至少在早期的GSM实验网络中被采用。例如，用户管理可通过在与HLR相连的现场终端上手工键入用户数据来完成。这种本地式处理，OSS功能简单的分散在BSS和NSS设备中，唯一的OSS设备是人机设备，如终端。现在，随着技术的发展和电信系统复杂性的提高，系统中可能事件的范围和要处理的信息数量有了巨大增长。当运行的设备数量变得很大时，本地式处理方法就不够有效了，因此需要集中处理，这要求单个设备介入到几个业务处理设备和人机设备之间，而且这些单个设备要完成一些协调功能，在不同设备的路线接法之间提供更多的连接性保证。最终的集中化处理是TMN(电信管理网)概念，其中所有的操作和维护设备组成一个网，作为一个整体与所有业务处理设备相连接。一旦应用了集中化处理，就出现了业务处理设备和BSS设备之间的接口，这些接口需要规范化。在这一层次上，大多数与运行和维护相关的实体都可在规范中找到。设计这一部分标准时，为了使GSM网与高级的运行和维护设备平稳结合，要考虑TMN。现在先看看OSS的一般术语，再象规范一样集中于OSS中与业务处理设备(特别是BSS)接近的部分。GSM所特有的、与呼叫不相关的信令则对应于许多不同的协议，组合在MAP(移动应用单元)中。用不同的名字，如MAP/B、MAP/C„MAP/I来区分这些不同协议，例如，MAP/C是GMSC和HLR之间的协议。所有这些MAP/X协议都使用SS7协议TCAP(转移能力应用单元)提供的业务，而本身又使用SS7协议SCCP(信令连接控制单元)提供的业务。这些不同的MAP/X不是一层层的而是平行独立的。规范中的表示有一点不同：MAP/X协议是作为一个协议规定的，称为MAP；而这里所说的“协议”被称为“接口”。这些接口按字母(B——G，其顺序并不重要)区分。为了与规范保持一致，用与有关的字母标识相应的协议。H和I接口未在MAP规范中出现，所以将MAP/H定义为传输短消息的协议，虽然规范中相应的MAP接口是MSC之间的E接口。同样地，MAP/I作为附加业务管理的MS和HLR之间的协议；为了更接近这一概念，在规范中出现了MSC和HLR之间的D接口。2.2GSM短消息数据通信原理短消息业务与语音传输及传真同为GSM数字蜂窝移动通信网络提供的主要电信业务，它通过无线控制信道进行传输，经短消息服务中心完成存储和前转10功能。短消息业务包括两类：一类是点到点的短消息，即由一个用户发给另一个用户少量的文字和数据信息；另一类是广播短消息，即由短消息广播中心收集用户所需的信息给用户。两种方式均可在网络暂时无法将短消息传给移动台的情况下，将信息在网上记录，当发现移动台可达时，通知相应实体重新传送短消息，因此，短消息具有很高的可靠性。基于电路交换的点到点短消息业务中所涉及的网络实体之间的协议：在电路交换GSMPLMN(公共陆地移动网)中，移动台接入GSNPLMN是通过MSC(移动交换中心)进行的。在移动被叫点到点短消息业务中，首先，短消息服务中心发送短消息给SMS-GMSC，SMS-GMSC通过询问HLR获得目标MS所在的MSC号码，将短消息先转给MSC。MSC询问VLR中存放的用户相关信息，对用户进行鉴权后，将短消息传递给目标MS。然后，MS返回报告给SC；在移动主叫点到点的短消息业务中，用户请求接入通过鉴权后，将短消息传递给MSC[30]。通过以上的SMS工作原理可以看出，SMS作为GSM网络的一种主要的电信业务，其传递可靠性很高。GSM网络在全国乃至全球范围内实现了联网和漫游，相对于传统的集群系统在无线覆盖面上具有无法比拟的优势，更加突出了它在无线数据传输方面的巨大优势，为基于它的各类数据传输业务的开发打下了坚实的基础。2.3SIM卡SIM卡(SubscriberIdentityModule)即用户身份模块，除了某些特殊情况(如紧急呼叫等)，在没有SIM卡时GSM用户不能接入GSM服务。该模块可以说是移动台的功能实体，它包含了所有的用户数据，特别是鉴别用户身份和与用户有关的信息。SIM卡应符合ISO7816标准，该标准准确地规定了机械和微电路卡的功能[25]。SIM卡通过与网络发送的短消息相结合，提供了一些重要的功能，即确定了每个营运者的特殊服务。1．SIM卡的安全特性SIM卡内有一定数量的安全字符。SIM卡具有一个密钥集，用以保证不同介入者的个性安全(制造商、营运者、个人等)。SIM卡还有密钥和GSM专用的验证算法，它用了4~8个数字密码，称之为CHV1和CHV2。CHV1码(CardholderVerification1)用于确定用户身份，以个人身份码PIN(PersonalIdentityNumber)来表示。CHV2号码指出身份的附加部分，如营运商的信息等。当使用者输入了一定的错码时CHV被阻塞，阻塞就是将SIM卡置于禁止激活状态，只有通过CHV解阻塞密钥才能解除。2．SIM卡的内部结构SIM卡是围绕着处理器组织的。它的内部包括了几种存储器：11ROM：典型的容量为16k字节，含有卡的开发系统，其算法A3和A8是专用的。EEPROM：典型的容量为8k字节，它包含了全部的GSM规范定义域和与使用有关的数据。RAM：典型的容量是数百字节。3．SIM卡的数据结构SIM卡的根目录MF包含EF、卡片中的序列号、与通信服务有关的信息编组目录(缩位号码表、最后合成号码、收或发的最后一条短消息等)以及与GSM有关的数据目录(国际移动用户身份IMSI、优先语言、优先序列的PLNM网表、定位范等)。4．SIM卡的电接口一个卡有八个电接点，如图2-2。在正常工作情况下耗电约10mA。电压一般在3V左右。时钟信号是移动终端提供的，频率在1MHz~5MHz之间，典型值为3.579545MHz。一个接点可以在终端和SIM卡之间交换数据，速率是时钟频率1/372即典型值为9.6kb/s。插脚可以通过终端初始化，SIM卡和终端之间遵循一定的会话协议交流信息。12第三章系统的硬件设计3.1系统CPU选择本课题所使用的MCU处理器系飞利浦公司生产的P89V51RC2单片机，该款单片机是一个低电压，高性能的COMS的8位单片机，片内含8Kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用飞利浦公司的高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的P89V51RC2单片机可为提供许多较复杂系统控制应用场合。P89V51RC2有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同是内涵2个外中断口，3个16位可编程定时/计数器，2个全双工串行通信口，2个读写口，P89V51RC2可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器的Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。下面简单介绍一下单片机P89V51RC2的一些特性：为40脚双列直插封装的8位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8XC52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz晶振。RST/Vpd（9脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40脚）和VSS（20脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0~P3为可编程通用I/O脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0端口（32~39脚）被定义为N1功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13脚定义为IR输入端，10脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12脚、27脚及28脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。P89V51RC2的功能特性：1)兼容MCS51指令系统；2)32个双向I/O口；3)3个16位可编程定时/计数器中断；4)2个串行中断；5)2个外部中断源；6)2个读写中断口线；7)低功耗空闲和掉电模式；138)8KB可反复擦写（大于1000次）FlashROM；9)256×8bit内部RAM；10)时钟频率0Hz~24MHz；11)可编程UART串行通道；12)共有6个终端源；13)3个加密位；14)软件设置睡眠和唤醒功能；15)低功耗空闲和掉电模式；P89V51RC2部分I/O口简介14对于一个典型的单片机应用系统，尤其是工作在无人值守的场合，看门狗的设计是必须的，对于89C52系统，我们一般还要设计外部的看门狗电路，在程序初始化中向看门狗寄存器（WDTRST地址是0A6H）中先写入01EH，再写入0E1H。即可激活看门狗。Org0000LjmpbeginBegin:Mov0A6H,#01EH;先送1EMov0A6H,#0E1H;后送E1；在程序初始化中激活看门狗。…………For:……Mov0A6H,#01EH;先送1EMov0A6H,#0E1H;后送E1;喂狗指令……Ljmpfor在C语言中要增加一个声明语句。在P89X51.h声明文件中增加一行sfrWDTRST=0xA6;Main(){WDTRST=0x1E;WDTRST=0xE1;//初始化看门狗。While(1){15WDTRST=0x1E;WDTRST=0xE1;//喂狗指令}}3.2GSM模块TC35i及其外围电路3.2.1TC35i通信模块电路利用通讯模块进行数据通信,就是将数据体作为短消息的内容,从发送方的通讯模块发送出去,通过短消息中心进行转发,接收方通讯模块收到此短消息后即存储在SIM卡上,模块外接的控制器（如单片机、计算机等）从模块中读取短消息后,根据需要将无用的信息去除,取出有效信息,然后将SIM卡中的短消息删除,这样就完成一次单向数据的传输。利用通讯模块的短消息方式实现数据的发送和接收具有通信成本低!统容量大、干扰能力强等优点,而且短消息经过服务中心再到达目的地的特点使通讯模块无需24小时开机,降低了系统功耗,特别适合遥控、遥测、远程信息处理和通信等领域。3.2.2TC35i模块的功能结构目前,国内己经开始使用的GSM模块有CENTEL、PIML的2D系列!西门子的TC35系列、Wavecome的WM02系列、爱立信的DM10/DM20系列、中兴的ZXGM18系列等,这些模块的功能、用法差别不大。其中西门子的TC35系列模块性价比很高,并且已经有国内的无线电设备入网证。所以系统的设计选用的是西门子系列的TC35系列的TC35i。这是西门子推出的较新的无线模块,功能上与TC35容,设计紧凑,大大缩小了用户产品的体积。TC35i与GSM2/2+兼容、双频（GSM900/GSM1800）,RS—232数据口、符合TESI标准GSM07.07和GSM07.05,且易于升级为GPRS模块。TC35i模块同时还支持PTSO/CTSO的硬件握手和XONIXOFF的软件流控制。该模块集射频电路和基带于一体,向用户提供标准的AT指令接口,为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、安全的传输,方便用户的应用开发及设计"块同时还支持的硬件握手和的软件流控制"该模块集射频电路和基带于一体,向用户提供标准的指令接口,为数据!语音!短消息和传真提供快速可靠!安全的传输,方便用户的应用开发及设计。TC35i结构图如下图所示。16图3.1TC35I的结构图其中GSM基带信号处理器是TC35i通讯模块的核心部分,它的作用相当于一个协议器，用来处理外部系统通过串口发送过来的AT指令。GSM射频部分是一个单射收发器SMARTI，射频天线部分主要实现信号的调制与解调,实现外部射频信号与内部基带处理器之间的信号转换,匹配电源为处理器以及射频部分提供所需的电源,插座是提供给用户的应用接口。GSM模块ASIC电源部分使用线性电压调节器把外部输入的电源电压VBATT+进行稳压处理后供GSM基带处理器和GSM射频部分使用SARM用来存储一些用户配置信息、电话本和其它信息。3.2.3TC35i模块的对外接口电路TC35i模块的对外接口包括：RS—232接口、语音接口、控制线接口、SIM卡接口和电源接口。1、RS—232RS—232是美国电子工业协会正式公布的串行总线标准,也是目前最常用的串行接口标准,主要用来实现计算机与计算机之间!计算机与外设之间的数据通讯。RS—232接口采用9位编码格式,其中8个数据位,1个停止位,没有奇偶校验位,因此单片机的串行口一般采用工作方式1,支持的数据速率为115.2一300Kbps.TC35的数据接口采用标准的DB9接口,通过AT指令可与单片机通讯。2、语音接口TC35i有两个语音接口,每个接口均有模拟麦克输入和模拟耳机输出。在本系统的设计中没有使用该通讯模块的语音功能,所以不使用该接口。3、控制线接口控制线接口主要有指示灯、同步信号线、电源控制线等。4、SIM卡接口SIM卡即用户识别卡,前面我们介绍过，在此不在赘述5、电源接口17电源接口用于提供通讯模块的工作电压。TC35i的工作电压为3.3~5.5V。系统加电后,为使TC35i进入工作状态,必须给加IGT延时大于100ms的低脉冲,电平下降持续时间不可超过1ms。启动后,1GT应保持高电平(3.3V).驱动IGT时TC35i供电电压不能低于3.3V,否则不能激活。3.2.4TC35i模块的外围电路设计在整个系统中,TC35i远程控制终端是我们设计的主要内容,主要由电源电路、启动电路、SIM卡接口电路和UART通信接口电路等几部分组成.1、源电路接口设计TC35i的第1~5引脚是正电源输入脚,推荐值是4.2V,第6~10引脚是电源地.必须注意:模块最低工作电压不能低于3.3,否则电压将会跌落,从而导致TC35i停止工作。因此,应采用尽可能短的扁平柔性FFC电缆连接模块和ZIF座,长度不要超过20cm。2、动电路接口设计TC35i的巧脚是启动脚IGT,系统加电后,必须给加IGT一个大于100ms的低脉冲,并且电平下降持续时间不可超过1ms,启动后15脚应保持高电平。该引脚可直接接到单片机的I/O口,通过单片机控制时间来启动模块。在试验过程中,也可直接将该脚对地短接来启动模块。3、SIM卡接口电路设计TC35i使用外接式SIM卡,SIM通过SIM卡阅读器与TC35i的同名端直接相连,ZIF连接座的CCIN引脚用来检测SIM卡是否插好,如果连接正确,则CCIN引脚输出高电平,否则为低电平。在实际应用过程中可根据需要适当增加滤波电容。4、通信接口设计TC35i模块的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器,符合ITU-TRS232接口标准。它有固定的参数：8位数据位和1位停止位,无校验位,波特率在300bps~115kbps之间可选,默认300bps。CMOS电平,支持标准的AY命令集。TC35i的18、19脚直接连到单片机的串口,IGT脚与单片机P1.0脚相连.SYNC端通过一个三极管和一个发光二级管连接到电源,用来指示系统的工作状态。单片机采用的是P89V51RC2。在这里需要注意的一个问题是：由于TC35i数据通道为CMOS电平,所以在与单片机进行数据通信时,应考虑到端口保护的问题,采用5V供电单片机必须加端口保护,但是若将5V供电的单片机控制在4.2V也可不加端口保护,采用3.3V,供电的单片机由于输入输出电平正好在TC35i数据通道范围内,因此不用加端口保护。TC35i共有个引脚,通过一个ZIF(ZeroInsertionForce)连接器引。这40个脚18可以划分为5类,即电源、数据输入输出、SIM卡、音频接口和控制。第1~14脚为电源部分,其中1~5为电源电压输入端VBATT+,6~10为地GND,,11、12为充电引脚,13对外输出电压（供外电路使用），14为CCIN/TEMP接负温度系数的热敏电阻；24~29为SIM卡引脚,分别为CCIN、CCRST、CCIO、CCCLK、CCVCC和CGGND;33~40为语音接口用来接电话手柄巧;15、30、31和32脚为控制部分,15为启动线IGT(Ignition),30为RTCbackup,31为Powerdown,32为SYNC;16~23位数据输入/输出分别为DSR0、RING0、RXD0、TXD0、CTS0、RTS0、DTR0和DCD0。电源电路分为充电电池和稳压电源模块两部分：充电电池主要为整个系统提供3.6V工作电压;三端电源模块LM7806将外部+12V直流电源转换为6V,连接到ZIF连接器的11、12引脚,在充电模式下,为TC35i提供+6V,500mA的充电电源"启动电路由开漏极三极管和上电复位电路组成。模块上电10ms后(电池电压必须大于3V),为使之正常工作,必须在15脚加时长至少为100ms的低电平信号,且该信号下降沿时间小于1ms。启动后,15脚的信号应保持高电平。基带处理器集成了一个与ISO7816—3ICCard标准兼容的SIM接口.为了适合外部的SIM接口,该接口连接到主接口(ZIF连接器)。在GSM11.11为SIM卡预留5个引脚的基础上,TC35i在ZIF连接器上为SIM卡预留6个引脚,所添加的CCIN引脚用来检测SIM卡支架中是否插有SIM卡.当插入SI卡,该引脚置为高电平时,系统方可进入正常工作。数据通信电路主要完成短消息的收发、与PC机通信、软件流控制等功能。TC35i模块与PC机连接好串口的TXD、RXD通信线,IGT启动脚,外接SIM卡以及电源即可正常工作.由于PC机的串行接口是符合EIARS-232(数据终端设备和数据通讯设备之间串行二进制数据交换接口技术标准)规范的外部总线标准接口,RS-232采用的是负逻辑,即逻辑”1”,-5V~-15V；逻辑“0”：+5V~+15V.。TC35i的数据接口采用的是串行异步收发,工作在CMOS电平。所以,数据通信电路以Maxim公司的MAX232芯片为核心,实现电平转换及串口通信功能。即TC35i的RS-232串口与PC机之间通过MAX232相互连接,通讯协议是AT指令集.MAX232是包含两路驱动器和接收器的RS-232转换芯片。在发送端用驱动器将CMOS电平转换为RS-232电平,在接收端用接收器将RS-232电平再转换为CMOS电平"。TC35i的SYNC引脚有两种工作模式,可用AT命令进行ATSYNC切换。一种是指示发射状态时的功率增长情况,另一种是指示TC35i的工作状态。本模块使用的是后一种功能：当LED熄灭时,表明TC35i处于关闭或睡眠状态;当LED为600ms亮/600ms熄时,表明SIM卡没有插入或TC35i正在进行网络登录；当LED为75ms亮/3ms熄时,表明TC35i己登录进网络。193.2.5TC35i模块的初始化监控过程开始时,单片机通过RS-232串行口激活TC35i来发送和接收数据短消息,完成与主控端的数据交换。TC35i模块的初始化过程是首先用定时器延时约5s,等待TC35i模块自检完毕,然后检查是否己插入SIM卡,有SIM卡则继续检查移动运营商。之后再对GSM模块进行初始化,主要的就是用AT指令初始化发送方式和设置短信中心号码.其流程图如图3.2所示图3.2TC35i模块的初始化流程图3.3最小系统板及温度检测电路的设计3.3.1最小系统的设计在自动控制系统中，大部分控制核心均为微处理器，而单片机以高性能、高速度、小体积、低价格、稳定可靠而得到广泛使用，成为设计的首选微控制器，单片机结合简单的接口电路即可构成单片机最小系统，它是只能控制系统的基础，也是测控、监控的重要组成部分。单片机最小系统，也可以称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统，对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、20路的RC值来决定，典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个周期以上就将复位，所以，适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位，原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机器周期的高电平。2121222R1，因此RST引脚为高电平，CPU进入复位状态。松开复位按钮后，电容C充电，RST引脚电位下降，使CPU脱离复位状态。R2的作用在于限制复位按钮按下瞬间电容C的放电电流，避免产生火花，以保护按钮的触点。图3.5复位电路图（2）晶振电路典型的晶振取11.0592MHz（因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率，用于有串口通讯的场合）或12MHz（产生精确的uS级时歇，方便定时操作）等磁片电容选用20pf的。不同频率的晶振对应不同容量的磁片电容，在使用时可查找相关资料。P89V51RC2中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。用户可以将这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器，振荡电路如图3.5(a)所示。外接石英晶体或陶瓷谐振器及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联谐振电路。对外接电容C1、C2虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程度及温度的稳定性，在每个设计中，C1和C2都要调节到一个合适的值。表3-2给出了不同晶振类型对应的C1和C2典型值（可得到不同的频率）。用户也可以使用外部时钟，采用外部时钟电路如图3.5(b)所示。这种情况下，外部时钟脉冲接到XTAL1端，即内部时钟脉冲的输入端，XTAL2则悬空。由于外部时钟信号是通过个2分频触发器后作为内部时钟信号的，所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求，但最小高电平持续时间和最大低电平持续时间应符合23产品技术条件的要求。（3）单片机图3-6振荡电路图这里选用的是一片P89V51RC2单片机，前面已经做了相关介绍，这里不在赘述。特别注意：对于第31脚（VPP/nEA），当接高电平时，单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行；当接低电平时，复位后直接从外部ROM的0000H开始执行，这一点是使用者容易忽略的。3.3.2温度监测电路的设计温度监测部分设计采用的是AD590温度传感器，然后将所测得的温度，经过有效电路转化为数字信号传输出来。AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。它的主要特性如下：(1)流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，AD590的测温范围为-55℃~+150℃。(2)AD590的电源电压范围为4V~30V，电源电压可在4V~6V范围变化，电流变化1mA，相当于温度变化1K。(3)输出电阻为710MW。(4)精度高：AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在-55℃~+150℃范围内，非线性误差为±0.3℃。AD590用于测量热力学温度的基本应用电路。因为流过AD590的电流与热力学温度成正比，当电阻R1和电位器R2的电阻之和为1kW时，输出电压VO随温度的变化为1mV/K。但由于AD590的增益有偏差，电阻也有误差，因此应对电路进行调整。调整的方法为：把AD590放于冰水混合物中，调整电位器R2，使VO=273.2mV。或者在室温下(25℃)条件下调整电位器,使VO=273.2+25=298.2（mV）。但这样调整只可保证在0℃或25℃附近有较高精度。具体硬件连接图如图3.7所示。24出可以直接连接在CPU数据总线上，无须附加逻辑接口电路。3.3.3串口电路设计串口是控制器和GSM模块进行通讯的接口，因为GSM模块和控制器之间的连接都有一定的距离不宜直接连接，在传输过程中需要进行电平的转换，在传输中才能可靠的传输，其他的干扰不会造成传输数据的错误。RS-232C的逻辑“1”25第四章系统的软件设计4.1AT指令简介AT即Attention，AT指令集是从终端设备(TerminalEquipment，TE)或数据终端设备(DataTerminalEquipment，DTE)向终端适配器(TerminalAdapter，TA)或数据电路终端设备(DataCircuitTerminalEquipment，DCE)发送的。通过TA，TE发送AT指令来控制移动台(MobileStation，MS)的功能，与GSM网络业务进行交互。用户可以通过AT指令进行呼叫、短信、电话本、数据业务、传真等方面的控制。90年代初，AT指令仅被用于Modem操作。没有控制移动电话文本消息的先例，只开发了一种叫SMSBlockMode的协议，通过终端设备(TE)或电脑来完全控制。由Hayes公司发明，现在已成为事实上的标准并被所有调制解调器制造商采用的一个调制解调器命令语言。每条命令以字母"AT"开头，因而得名。AT后跟字母和数字表明具体的功能，SMS。几年后，主要的移动电话生产厂商诺基亚、爱立信、摩托罗拉和HP共同为GSM研制了一整套AT指令，其中就包括对SMS的控制。AT指令在此基础上演化并被加入GSM07.05标准以及现在的GSM07.07标准，完全标准化和比较健全的标准。如：对SMS的控制共有3种实现途径：最初的BlockMode；基于AT指令的TextMode；基于AT指令的PDUMode。到现在PDUMode已经取代BlockMode，后者逐渐淡出。GSM模块与计算机之间的通信协议是一些AT指令集，AT指令是以AT作首，字符结束的字符串，AT指令的响应数据包在中。每个指令执行成功与否都有相应的返回。其他的一些非预期的信息(如有人拨号进来、线路无信号等)，模块将有对应的一些信息提示，接收端可做相应的处理。GSMAT指令集，是由诺基亚，爱立信，摩托罗拉和惠普等公司共同为GSM系统研制的，其中包含了对SMS(ShortMessageService)的控制。利用通信模块进行数据通信，就是将数据体作为短消息的内容，从发送方的通信模块发送出去，通过短消息中心进行转发，这样就将数据传输出去；在本设计中主要用到的AT指令解析如下：(1)短消息中心地址设置：AT+CSCA：<sea>，[<tosca>]<CR>设置及更新短消息的中心地址，<sca>为短消息中心地址；<tosca>为地址类型识别码，<CR>表示回车键；AT+CSCA?<CR>用来读取短信息中心的地址。(2)短信息格式的设置：AT+CMGF：<mode><CR>mode为“0”时，代表PDU格式；mode=1’时，代表Text格式；本设计中为0；AT+CMGF?<CR>用来读取格式。27(3)短消息发送命令：AT+CMGS=<length><CR>，PDUisgiven<cM2Z/ESC>。在该命令中，先发送命令AT+CMGS=<length><CR>，然后等待TC35i模块返回“>”字符，返回字符后，再具体输入PDU的内容，并以字符“ctrl-Z”结束；在基于PDU格式的短消息中，所有参数均在PDU数据包里。(4)读短消息命令：AT+CMGR=INDEX<CR>主要用来阅读指定位置的短消息。(5)删除短消息命令：AT+CMGD=INDEX<CR>删除指定位置的短消息。4.1.2AT指令类型所有命令行必须以“AT”或“at”为前缀，以<CR>结尾。4.1.3AT指令语法每种终端都由生产厂家制定了不同形式的AT指令，每一个终端模块有它自己完整的一套AT指令集。各种指令大同小异，但使用该终端的AT指令，还必须以(1)方括号中的值为缺省值；(2)选配参数和必配参数必须按照规定的顺序排列，各参数间必须用逗号隔开；(3)举例：AT+CPWD=<fac>,<oldpwd>,<newpwd>该命令用于为设备锁定+CLCK命令所定义的设备锁定功能设置新的密码；(4)如果某参数是字符串（比如：<number>），该字符串必须放在双引号中。例如：“12345”.“cmnet”。双引号中的各项符号可看作是字符串；28(5)命令的可选子参数或TA返回结果的可选部分位于方括号中；(6)不使用双引号时，字符串中各字符间的空格可忽略不计；(7)实际使用中，<>,[]不必输入；(8)所有AT命令本身不区分大小写，但其参数对大小写敏感。4.2SMS短消息(ShortMessage，SM)是GSM网络系统的主要增值业务之一，短消息接收和发送的业务代码分别为T21和T22。申请了短消息服务的用户，在手机上设置短消息中心号码后即可发送短消息，接收短消息无需任何设置一条短消息的最大长度可为160个英文字符(7位编码)或70个汉字(16位编码)。短消息是通过控制信iig传输的，不占业务信道，在通话的同时也可以接收短消息。按短消息发送的方式可分为：块模式(BlockMode)、文本模式(TextMode)和pdu模式。(1)块模式(BLOCKMode)：块模式是一个二进制协议，用于移动台和SM-SC之间的短消息传输的PDU(ProtocolDescriptionUnit)封装；(2)文本模式(TEXTMode)：文本模式是在为GSM修改的AT指令集的基础上定义的基于字符的协议。适合非智能终端或终端仿真器应用软件把纯文本消息传给GSM模块，由GSM模块来构造TPDU(TransferProtocolDataUnit，传输协议数据单元)。文本模式提供的功能比对模式和PDU模式提供的功能少。在文本模式-Iv，短消息对扩展字符的能力是有限的；(3)PDU模式(PDUMode)：PDU模式和文本模式很相似，主要的区别是它将组装短消息的任务留给应用系统完成。该模式使AT指令集能方便地组构更多复杂的PDU，例如既可以传递二进制数据又可以传送字符数据。这种模式给AT指令集带来了方便。本系统可发送文本模式和PDU模式的短消息。单片机读一条短信程序#include<cheshi.h>//#include<lcd.h>uchardataint_case;//中断标志#defineMAX_TM100//AT指收发数组最大缓冲#defineMAX_T35ucharidatauart_buff[MAX_TM];//通信程序中的缓冲ucharidatareceive_count;//发送与接收数组指针uchardatapara_temp[MAX_T];//多用临时用uchardataread_tmp;///读电话本号参数29uchardatasms_num_tmp;uchardatasms_tmp;#defineIO_OUT///读短信号码参数///短信处理参数代码ucharidataTEL_temp[15];//存对方号码，P3_6//50MS定时器,//－－－定时用－－－－－－－－－－－uintdatatimercount;uchardatatimer_1S_cnt;uchardatatimer_10S_cnt;uchardatatimer_S_cnt;//--------------------uchardataring_cnt;//振铃用bitring_bit;//电话呼入/************************************************************************************************************函数名称dmsec()**函数功能：延时NS**入口参数：**出口参数:**********************************************************************************************************///---延时S------------------------------voiddmsec(unsignedintcount){unsignedinti;while(count){#ifCPU_TYPE2==W78E58i=115;#elifCPU_TYPE2==STC89E58i=300;#endifwhile(i>0)i--;30}count--;}//------------------------//----------------------/************************************************************************************************************函数名称Int_Timer0()**函数功能定时器中断位,是整个程序的心跳,如果停止,程序会死机**全局变量或数组:**入口参数：**出口参数：*************