摘要：本設(shè)計(jì)主要研究如何由單片機(jī)控制GSM模塊實(shí)現(xiàn)短信收發(fā)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件、軟件設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)主要組成部分GSM手機(jī)模塊、單片機(jī)及它們的外圍電路設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述，同時(shí)簡(jiǎn)單介紹系統(tǒng)印制電路板的設(shè)計(jì)。最后給出系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程。
0 引言
GSM（Global System for Mobile communication）系統(tǒng)是目前基于時(shí)分多址技術(shù)的移動(dòng)通訊體制中比較成熟、完善、應(yīng)用最廣泛的一種系統(tǒng)。目前已建成的覆蓋全國(guó)的GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)，是我國(guó)公眾移動(dòng)通信網(wǎng)的主要方式。基于GSM的短信息服務(wù)，是一種在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上傳送簡(jiǎn)短信息的無(wú)線應(yīng)用，是一種信息在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)寄的過(guò)程。GSM模塊是繼GSM手機(jī)外又一種非常重要的GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)終端設(shè)備。它是傳統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器與GSM無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)相結(jié)合的一種數(shù)據(jù)終端設(shè)備，也稱(chēng)為GSM Modem。
1 系統(tǒng)原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)主要研究如何運(yùn)用GSM手機(jī)模塊在計(jì)算機(jī)終端實(shí)現(xiàn)短信息的收發(fā)（即圖l中虛線部分）。設(shè)計(jì)中采用STC89C52單片機(jī)和Siemens公司的GSM模塊TC35實(shí)現(xiàn)具有短信收發(fā)功能的GSM Modem原型。通過(guò)RS232串口將該Modem與PC機(jī)相連，并在PC機(jī)上開(kāi)發(fā)前臺(tái)軟件，實(shí)現(xiàn)中英文短信點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的雙向收發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)與用戶(hù)手機(jī)或GSM模塊的遠(yuǎn)程通信功能。系統(tǒng)設(shè)計(jì)由兩大部分組成：硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)主要研究單片機(jī)對(duì)GSM模塊控制，及單片機(jī)與計(jì)算機(jī)通信。
圖l 系統(tǒng)工作原理框圖
2 系統(tǒng)硬件[1]
系統(tǒng)硬件部分，該部分包括TC35通信模塊電路、電源電路和單片機(jī)系統(tǒng)。TC35通信模塊電路由ICT( Ignition)啟動(dòng)電路、SYNC( Synchronization)指示燈電路、SIM( Sub-scriber Identification Module)卡電路組成；單片機(jī)系統(tǒng)則包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、單片機(jī)與TC35通信電路、單片機(jī)與PC機(jī)通信電路。系統(tǒng)硬件原理如圖2所示。單片機(jī)與TC35模塊通信是通過(guò)AT指令。由AT指令可以進(jìn)行呼叫、短信、電話本、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、傳真等方面的控制。單片機(jī)通過(guò)串行接口直接向TC35模塊發(fā)AT命令，能完成多種功能。如網(wǎng)絡(luò)登錄讀取SIM卡號(hào)碼、發(fā)送SMS消息、接收SMS消息等。這樣就可以方便簡(jiǎn)潔地實(shí)現(xiàn)短消息的收發(fā)、查詢(xún)和管理。
圖2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖
圖3 主程序設(shè)計(jì)流程圖
3 軟件設(shè)計(jì)[2]
本系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)，包括PC界面設(shè)計(jì)及單片機(jī)程序設(shè)計(jì)。儀器儀表用戶(hù)此處只介紹單片機(jī)程序設(shè)計(jì)。單片機(jī)程序設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)及TC35模塊初始化程序；單片機(jī)對(duì)TC35模塊的工作控制程序；TC35模塊的短信收發(fā)程序。
主程序是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)框架的描述[3]。本系統(tǒng)主程序的功能是上電后，完成系統(tǒng)的初始化，然后等待PC端或TC35模塊端的命令到達(dá)，并根據(jù)命令的內(nèi)容完成相應(yīng)的動(dòng)作，如發(fā)送或接收短信。流程圖如圖3。
系統(tǒng)初始化包括單片機(jī)本身及TC35模塊的初始化工作。單片機(jī)初始化主要是對(duì)串口及定時(shí)器寄存器進(jìn)行設(shè)置。本系統(tǒng)中，串口設(shè)置為波特率9600Bps，并設(shè)置定時(shí)器0進(jìn)行延時(shí)，用于產(chǎn)生模擬串口所需的波特率。TC35模塊的初始化，則通過(guò)單片機(jī)發(fā)送AT指令對(duì)TC35模塊進(jìn)行設(shè)置。
單片機(jī)對(duì)TC35的控制也是通過(guò)AT指令完成的，并由TC35對(duì)指令的響應(yīng)值來(lái)做出相應(yīng)的動(dòng)作。對(duì)短信的接收方式，單片機(jī)采用串口中斷方式，當(dāng)串口中斷時(shí)，便判斷是否為新消息提示，從而進(jìn)行下一步動(dòng)作。發(fā)送短信息則采用查詢(xún)方式，在主程序中對(duì)PC端進(jìn)行循環(huán)查詢(xún)，對(duì)查詢(xún)結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。
4 結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)并沒(méi)有局限于特定領(lǐng)域的應(yīng)用，主要是通過(guò)本設(shè)計(jì)對(duì)短信息系統(tǒng)中的通用關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析研究，掌握此技術(shù)后，只需增加單片機(jī)外圍電路，便可將其應(yīng)用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、報(bào)警等特定領(lǐng)域。
參考文獻(xiàn)
[1]程翔．GSM系統(tǒng)中的短消息業(yè)務(wù)[J]．移動(dòng)通信，2004，(6):7 -10
[2]李輝．基于GSM短消息的無(wú)線通信系統(tǒng)[D]．南京：南京理工大學(xué)，2004
[3]黃惟公，單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)[M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007
作者簡(jiǎn)介：孫瑩，女，教授，從事電子技術(shù)、交換技術(shù)教學(xué)及單片機(jī)應(yīng)用研究。
