孫漢文

遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

基于GSM短消息的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

孫漢文

遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

本文主要研究基于GSM短消息的遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)，課題中分析了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)與原理，硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)部分。軟件設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了短信信息的接受和發(fā)送?；贕SM短信的短信息發(fā)送改變了傳統(tǒng)的語(yǔ)音發(fā)送的通信手段，目前基于GSM網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳輸平臺(tái)在很多領(lǐng)域中都有著重要作用。相比其他的數(shù)據(jù)傳輸方法本文不同點(diǎn)在于數(shù)據(jù)傳輸方式不同。為了能夠?qū)崿F(xiàn)信息轉(zhuǎn)發(fā)的功能，本文設(shè)計(jì)了基于GSM短消息的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)GSM短信息的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸并且能夠很好地進(jìn)行終端之間的通信。

短消息 遠(yuǎn)程測(cè)控 GSM

1 引言

現(xiàn)今的時(shí)分多址領(lǐng)域中GSM系統(tǒng)的功能性得到了很大的提高，而且發(fā)展的技術(shù)也很成熟，覆蓋的范圍十分廣泛，也是移動(dòng)通信中使用最多的系統(tǒng)。GSM系統(tǒng)在語(yǔ)音業(yè)務(wù)、短消息業(yè)務(wù)中有應(yīng)用廣泛?；贕SM短消息業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中采用的方式不是撥號(hào)連接，短信發(fā)送的過(guò)程實(shí)際上是組合所需要發(fā)送的地址和消息，共同發(fā)送給短消息中心，接著再通過(guò)短消息中心將短信發(fā)送到最終地方。GSM短消息業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)連接易實(shí)現(xiàn)，而且成本低，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣?，F(xiàn)今具體的應(yīng)用中關(guān)于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的方式主要是可以分為：市話網(wǎng)、短距離長(zhǎng)線監(jiān)測(cè)以及因特網(wǎng)等。進(jìn)行短距離長(zhǎng)線監(jiān)測(cè)的前提是需要建立起通信的網(wǎng)絡(luò)，在通信網(wǎng)絡(luò)建立起始階段，成本投入會(huì)比較大，同時(shí)投資初期所耗費(fèi)的人力，物力以及財(cái)力耗損會(huì)很多。然而如果遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的方式選擇的是市話網(wǎng)，那么建立通信網(wǎng)絡(luò)的這一個(gè)步驟就不需要了，然而市話網(wǎng)的覆蓋面在一定程度上有很大的限制，所以即使現(xiàn)場(chǎng)中連通了網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量依然會(huì)受到一定的影響，而網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)狀態(tài)是否穩(wěn)定，這主要是由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所控制的，從而致使線路在安全性方面不夠穩(wěn)定。

隨著GSM系統(tǒng)技術(shù)的飛速發(fā)展，并且已經(jīng)在通信領(lǐng)域中取得了很大，基于GSM短信信息業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)將短信在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行存儲(chǔ)和發(fā)送的過(guò)的發(fā)展。通信網(wǎng)絡(luò)的傳播方式采用的是GSM?；贕SM短信的業(yè)務(wù)是無(wú)線應(yīng)用中的一種程。如何實(shí)現(xiàn)基于GSM短消息遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，本文具體完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成及工作原理

圖1 系統(tǒng)模型圖

本文基于現(xiàn)今的通信技術(shù)、采集技術(shù)以及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于GSM短消息的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的組成部分包括了型號(hào)為89S52的單片機(jī)、液晶顯示、以及鍵盤的輸入、RS-232的通訊接口，其中的GSM模塊主要指的是TC35。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

3.1 GSM模塊

GSM模塊中的TC35的作用是接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)，TC35模塊可以實(shí)現(xiàn)呼叫語(yǔ)音，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)呼叫數(shù)據(jù)和發(fā)送短信息，消息的接收與發(fā)送的過(guò)程的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)TC35。為了更方便地和GSM中的TC35模塊進(jìn)行通信，主要采用的接口是RS-232C。RS-232C中一共是由20根信號(hào)線組成的，RS-232C功能表如表1所示。

表1 RS-232C功能表

3.2 液晶顯示

液晶顯示器作為功耗低的一種發(fā)光二極管顯示器，在很多的領(lǐng)域中液晶顯示器都有廣泛應(yīng)用，其中主要涉及的范圍有計(jì)算器，電子表，此外還包括了其他之類的電子產(chǎn)品等，如果液晶顯示器中顯示的內(nèi)容包括了英文和中文，那么所選擇的液晶顯示器就是點(diǎn)陣型液晶。點(diǎn)陣式液晶的顯示模塊目前正飛速發(fā)展。點(diǎn)陣式液晶相比與其他的顯示器的不同之處是所占用的空間小。

點(diǎn)陣式LCD的控制方式通常選擇的是行掃描，在行描驅(qū)動(dòng)的每行都會(huì)增加電壓脈沖，脈沖的占空比和內(nèi)容顯示出來(lái)的清晰度有著直接聯(lián)系，如果比例越小，那么就越模糊，更有可能會(huì)出現(xiàn)閃爍的現(xiàn)象。在每一行中具有多個(gè)字符數(shù)目，在列驅(qū)動(dòng)器中存儲(chǔ)列數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是按照串行碼的形式輸出。最后將數(shù)據(jù)進(jìn)行行掃描。如果將一幀總共掃描行數(shù)記作N，其他1表示一幀掃描需要的時(shí)間，則一行占有選擇時(shí)間和一幀時(shí)間之間的關(guān)系是1：N，此時(shí)這個(gè)比值記為占空比系數(shù)。

3.3 鍵盤功能

在單片機(jī)的系統(tǒng)中單片機(jī)充當(dāng)著重要的核心作用。鍵盤功能運(yùn)用在數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)查詢以及其他控制方面。鍵盤作為單片機(jī)中一種簡(jiǎn)單設(shè)備，是一種為人機(jī)通信的部分。微機(jī)鍵盤通常是由編碼與非編碼。編碼鍵盤編碼的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)硬件線路完成的，當(dāng)在鍵盤中進(jìn)行操作時(shí)，鍵盤就會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的按鍵代碼。編碼鍵盤易于使用，而且在中央處理器方面所花費(fèi)的時(shí)間相對(duì)而言比較少，然而這種電路在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面會(huì)比較繁瑣，其中個(gè)人計(jì)算機(jī)中的鍵盤是按照編碼的方式設(shè)計(jì)的。非編碼鍵盤的工作狀態(tài)主要包括了按鍵開(kāi)關(guān)，同時(shí)軟件部分則是完成別的工作。非編碼鍵盤中的鍵盤數(shù)目比較少，硬件比較簡(jiǎn)單，在中央處理器方面相對(duì)所花費(fèi)的時(shí)間比較多，在單片機(jī)系統(tǒng)中非編碼鍵盤用的比較多。其中程序中采取的掃描方式是在處理器的工作結(jié)束后，會(huì)調(diào)用鍵盤掃描的子程序，通過(guò)該程序進(jìn)行響應(yīng)。程序控制掃描程序的實(shí)現(xiàn)需要滿足幾點(diǎn)：首先是對(duì)鍵盤上是否按鍵進(jìn)行確定；其次要將按鍵中的抖動(dòng)影響去掉；最后對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，從而獲取按鍵的具體操作。矩陣鍵盤電路圖如圖2所示。

圖2 矩陣鍵盤電路圖

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)部分中的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)TC35T實(shí)現(xiàn)的，軟件部分的控制部分的實(shí)需要用到AT命令，通過(guò)短消息的形式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，軟件設(shè)計(jì)部分有界面設(shè)計(jì)和初始化程序以及收發(fā)短消息程序等。

4.1 GSM模塊TC35初始化程序

在GSM模塊中實(shí)現(xiàn)警報(bào)的發(fā)送的前提需要對(duì)GSM模塊的TC35進(jìn)行初始化，當(dāng)TC35的AT命令進(jìn)行初始化的時(shí)候，TC35就會(huì)收到來(lái)自單片機(jī)發(fā)送的AT指令，當(dāng)TC35接收到單片機(jī)發(fā)送的指令之后，程序就會(huì)發(fā)送“確認(rèn)”消息，在初始化程序完成之后，當(dāng)程序中回復(fù)的不是“確認(rèn)”之后，那么初始化程序就會(huì)開(kāi)始。

4.2 人機(jī)操作界面設(shè)計(jì)

本文的軟件設(shè)計(jì)所使用的編程語(yǔ)言是VB，軟件中增加通信控件，通過(guò)該控件從而實(shí)現(xiàn)串口的訪問(wèn)，頁(yè)面中設(shè)計(jì)了發(fā)送短消息以及接收短消息。如果有短消息接收的時(shí)候，就會(huì)解碼讀入的短消息，文本框中會(huì)記錄收到的短消息號(hào)碼以及接收的短消息的時(shí)間。人機(jī)操作界面中主要包括了短信息的發(fā)送區(qū)和接收區(qū)。其中的發(fā)送取包括了短信息中心號(hào)碼，對(duì)方號(hào)碼的輸入框，按鈕包括了生成短信息按鈕、發(fā)送短信息按鈕。接收區(qū)包括了來(lái)電號(hào)碼和來(lái)電時(shí)間。接收短消息結(jié)果圖如圖3所示。

圖3 短消息收發(fā)界面

結(jié)語(yǔ)：本文主要圍繞著基于GSM短信的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，展開(kāi)了硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，其中的硬件設(shè)計(jì)主要包括了液晶顯示和鍵盤設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)部分主要包括了TC35初始化和人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)。通過(guò)測(cè)試得出，信息能夠完成短信的接收和發(fā)送。

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