基于单片机的短信收发系统设计-毕业设计
基于51单片机的无线数据收发系统设计(带电路图和代码)
1 引言伴随着短距离、低功率无线数据传输技术的成熟,无线数据传输被越来越多地应用到新的领域。
与有线通信方式相比,无线通信以其不需铺设明线,使用便捷等一系列优点,在现代通信领域占重要地位。
但以往的无线产品存在范围和方向上的局限。
例如,一些无线产品在使用时,无法将信息反馈给控制者;还有一些无线产品不能很好地显示参数或状态信息,如果能在系统中增加一块小型液晶显示电路,产品不仅能向用户显示其状态或状态的改变,而且可以大大降低成本。
正如人们所发现的,只要建立双向无线通信-双工通信并且选择成本低的收发芯片,就会出现许多新应用。
本次设计主要是利用无线收发电路,加上单片机控制与液晶显示制成一套完整的数据收发系统。
考虑到目前市场上的一些需求,设计的主要要求是方案成本低,体积小,低功耗,集成度高,尽量无需调外部元件,传输时间短,接口简单。
nRF401是国外最新推出的单片无线收发一体芯片,它在一个20脚的芯片中包括了高频发射、高频接收、PLL合成、FSK调制、多频道切换等功能,并且外围元件少,便于设计生产,功耗极低,集成度高,是目前集成度较高的无线数传产品,它为低速率低成本的无线技术提出了解决方案。
2 无线数据收发系统2.1 系统组成无线数据传输系统有点对点,点对多点和多点对多点三种。
本系统由于实际应用的需要,接收器和数据终端之间的数据传输通过nRF401进行,构成点对点无线数据传输系统。
整个系统中,两数据终端之间的无线通信采用433MHz的频段作为载波频率,收发通过串口通信。
无线数据收发系统可以分为无线收发控制电路、单片机控制电路、显示电路和按键电路四部分组成,系统原理如图2-1所示:图2-1 无线数据收发系统原理图2.2 实现过程当我们需要发送数据时,使用按键来输入所需发送的信息。
按键与单片机AT89S52的P3.2-P3.5口相接,单片机的 P1.0口控制信息的发送与接收,并且TXD 端与收发器输入端相连,通过TXD将数据传入收发器,收发器接收到数据后,通过FSK调制,将信号发送出去;接收端的收发器通过解调,将载波信号转换为数字信号,完成信息传输过程;收发器的输出端通过RXD端将数字信号输入到单片机;单片机将数据传送到显示器,这样就完成了一次数据发送与接收并显示的过程。
单片机控制sim900a收发短信
#define two 0x80+0x40
void write_1602com(uchar com);
void write_1602dat(uchar dat);
void lcd_init();
#endif
SCON = 0x50;//串口选择工作模式1使能接收,允许发送,允许接收
TH1 = 0xFD;//用11.0592 MHz波特率9600
TL1 = 0xFD;
TR1 = 1;//打开中时器
ES=1;//打开串口中断
}
/********************************************************************
*名称: Clear_Rxdata(uchar length)
*功能:清空接收缓存数组
*输入:无
*输出:无
***********************************************************************/
void Clear_Rxdata(uchar length)//清空接收缓存数组
&&Rx_data[i+4]=='I'
&&Rx_data[i+5]==':')
{
Response_receive_SMS_flag=1;
return;
}
}
Response_receive_SMS_flag=0;
}
/********************************************************************
基于单片机的GSM短信收发模块设计
Ke wo d : M ; M S 4 0 s o es a e AT o y r s GS P 3 ; h r m sg g ; t c mma d ns
2o' . 23
0 引言
随着 G M 通讯设施的日 S 益完善,其应用无疑将会有 无限广阔的空间。在未来,从民用到工业控制领域以及其 它领域, 将随处可见G M 的应用。因此研究嵌入式 G M S S
方式进行传输 。 关键词 :G M ;MS 4 0 S P 3 ;短 信 ;A 命令 T
中图分类号:T 3 1 P 9 文献标识码: A
S ng e c p s d G S ho tm e s g r ns eve i l hi ba e M s r s a e ta c i r
21 0 2年 3勇 繁 3期
电 子 测 试
E工ECT ROM C T ES T
M a . o1 r2 2 N o3 .
基于单片机的GS M短信收发模块设计
亓浩名 ,王 利 ,武 毅 , 张 磊 ,黄德宇 ( 中北大 学 机 电工程学院 ,山西太原 005 ) 301 摘要 : 设计研究如何通过单片机 的控制 ,实现 G M模块接收和发送简 单数 字、字母的短信 。随着科技的发 本 S 展 ,G S S P 和G M的联合定位装 置将给人 们带来更大地 方便, 如何控制 G M模 块将 接收 到的定位数据 发送 和回 S 收 ,对后续的数据处理 有至关重要的作用。本 文使用MS40 P 3单片机通过R 22 口与G M/ S3串 S  ̄块通信 ,使用标 准的A 命令来控制G M模块实现各种无线通信功能。实验 结果表明 :该模块 能够稳 定的将定位数据 以短信的 T s
,
n e t sd s r me s e t n c i e . t t ed v l p n f e h o o y t o i e o i o i g d v c ae a d t x ae o s g a sev r W i h e eo me to c n l g , e c mb n d p s i n n e ieb s d b hW uY ,Z a g e,Hu n y mig W n , i h n i Ha L L ag De u
基于单片机的GSM短信收发模块设计_亓浩名
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2012.3
Application of MCU & PLD
3 系统的测试
在将程序固化到单片机中之前,本设计编写写了上位 机软件,通过计算机串口与 SIM900 相连,发送 AT 命令, 实现短信的收发及其他简单的功能。上位机软件界面如图 7 所示。
送模式,本系统可以选择 TEXT 文本模式也可以设置为 PDU 模式。TEXT 模式发送方便,只需要直接将数据转 换为 ASCH 码进行发送。如果用 PDU 模式发送的话,对 要发送的定位数据不需经过处理就可以直接打包转发,码 字长度较短而使信道占用时间较短,在这种模式下 ,监 控中心也可以接收中文短消息,而在 TEXT 模式下则不 能。本程序中使用的是 TEXT 模式。当向 GSM 模块发送 AT+CMGS 后,GSM 模块会通过串口返回 “>”字符,程 序在检测到了该字符后就可以将需要的发送的短消息内 容写入 GSM 模块,消息的末尾要加上 Ctrl+Z(ASCll 码为 oxla),这样 GSM 模块 就能正确将该条短消息发 送出去。 短信发送流程图如图 6 所示。
SIM900 通 过串口和单片机 进行通讯,所以波特率 的配 置 很 重 要。 在 默 认情况下 ,SIM900 被 配 置 为自动 波特率模式,因而会自动识别主机的波特率配置。本设 计 MSP430 单片 机 的 波 特 率设 置 为 9600, 所以 最 好 将 SIM900 的波特率也设置为 9600。查询当前波特率配置的 AT 命令为 : AT+IPR ? 该命令的反馈形式为 : IPR : 当前波特率
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2012.3
Application of MCU & PLD
1.1 单片机模块
基于单片机的短信收发系统设计毕业设计
基于单片机的短信收发系统设计前言SMS(Short Message Service)短信息办事是GSM(Global System for Mobile Communication)系统中提供的一种GSM终端(手机)之间,通过办事中心(Service Center)进行文本信息收发的应用办事,其中办事中心完成信息的存储和转发功能。
短信息办事作为GSM网络的一种基本业务,已获得越来越多的系统运营商和系统开发商的重视,基于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来。
以GSM网络作为数据无线传输网络,可以开发出多种前景极其乐观的各类应用,如无线数据的双向传送、无线远程检测和控制等。
典型的应用有:变电站、电表、水塔、水库或环保监测点等监测数据的无线传输和无线自动警报;远程无线控制高压线路断路器、加热系统、防洪拦阻系统或其它机电系统的启动和封锁;车队交通办理和控制指挥系统;控制和监测香烟、食品和饮料自动售货机的运行状态和存货水平;远程加点控制等等。
鉴于此,本文对基于单片机的短消息收发系统进行了设计研究。
1 系统模型中国联通数字移动电话(GSM)网是向社会公众提供通信办事的公用通信网,与中国电信网同为国家通信网的有机组成部分。
两网互联互通,自动接续,共享国家通信资源。
目前,中国联通数字移动电话业务由GSM网130、131业务和CDMA网133业务组成。
基于GSM的短信信息办事,是一种在移动网络上传送简短信息的无线应用,是一种信息在移动网络上存储和转寄的过程。
本软件的设计基于GSM网络的温度数据采集与无线传输系统正是借助该网络平台,利用短信息业务实现数据的自动双向传递。
系统模型图如图1-1所示。
本系统由数据采集部分、数据接收和发送部分、终端处理部分三个模块组成。
数据采集模块将采集到的温度数据存入存储器中。
数据收发模块采用双单片机共用EERPOM 的方式,单片机2控制数据从存储器转存入EEPROM中;单片机1负责将数据从EEPROM 中读出,并经GSM模块2借助GSM网络将数据发送出去。
基于单片机的短信收发系统毕业设计论文
本科毕业设计(论文)题目:基于单片机的短信收发系统设计Graduation DesignThe Design Of Messaging System BasedOn MCUBy Wang HuiSupervised byLecture. SHI XinxinSchool of AutomationNanjing Institute of TechnologyJune, 2015摘要随着手机的广泛使用,GSM网络提供的短消息服务使得只需要增加少量投入便可以通过手机实现生活和生产中的远程控制和告警通知成为可能。
本设计是基于ARM Cortex-M3内核的32位单片机STM32的一种短信收发系统。
本系统主要实现中英文短信收发及TFT彩屏显示相关状态如短信未读、已读状态、短信发送状态和内容如要读取短信数、读取到的短信内容、时间、发件人手机号码等,并且可以实现通过TFT液晶屏触摸输入号码和功能按键如读取、返回、拨号、挂断、删除等。
此方案以ST公司32位单片机STM32F103ZET6为主控制器辅以GSM/GPRS模块SIM900A,64Mb串行Flash 存储器W25Q64,2K串行EEPROM AT24C02,TFT液晶屏ILI9320等硬件,通过C语言编写程序,用软硬件结合的方法实现其基本功能。
经过多次实践测试,本系统可以达到预期的稳定性、可靠性,可以应用在远程控制、智能家居、工业控制等领域。
关键词:SIM900A;STM32;短信;GSM;TFT液晶屏ABSTRACTWith the widespread use of mobile phones, short message services provided by the GSM network make it possible that only a slight increase in investment and production will be able to live in the remote control and alarm notification via cell phone.In this thesis , a messaging system base on the 32-bit MCU STM32 which is based on the core of Cortex-M3 by ARM is discussed.The system is mainly a Chinese and English text messaging and that TFT color screen displays the status of messages such as unread, read status, SMS status and content, such as the number of messages to be read, read the message content, time, sender's phone number, etc. and can be achieved by TFT LCD touch screen to input the number and function keys such as reading, return, dial, hang up, delete, and so on.This program selects ST company's 32-bit MCU STM32F103ZET6 as controller supplemented GSM / GPRS module SIM900A, 64Mb Serial Flash memory W25Q64,2K serial EEPROM AT24C02, TFT LCD ILI9320 hardware, through C language programming,and achieve its basic functions with the combination of software and hardware.After several practice tests, the system can achieve the desired stability, reliability, and can be used in remote control, smart home, industrial control and other fields.Key words:SIM900A; STM32; messaging; GSM; TFT screen目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 选题背景与意义 (1)1.3 应用现状及发展趋势 (1)第二章 GSM系统及方案设计 (2)2.1 GSM系统 (3)2.1.1 GSM系统特点 (3)2.1.2 GSM系统的体系结构 (3)2.2 GSM系统方案设计 (4)2.3 本章小结 (5)第三章系统硬件设计 (5)3.1 单片机最小系统 (6)3.1.1主控制器 (6)3.1.2 主控制器外围简单电路 (6)3.1.3 JTAG接口 (8)3.1.4 电源电路 (9)3.2 SIM900A模块 (10)3.2.1 SIM900A模块的对外接口电路 (10)3.2.2 SIM900A模块初始化 (11)3.3 外围电路设计 (12)3.3.1 一键下载电路 (12)3.3.2 TFT液晶屏接口 (12)3.3.3外部存储器 (13)3.3.4 按键和指示灯电路 (15)3.3.5 蜂鸣器电路 (16)3.4 本章小结 (17)第四章系统软件设计 (17)4.1 总体框图 (17)4.2 系统初始化 (18)4.3 文件系统FATFS移植 (19)4.4 汉字字库 (19)4.4.1 更新字库 (19)4.4.2 查找汉字 (20)4.5 触摸屏模块 (23)4.6 RTC显示 (25)4.6.1 RTC简介 (25)4.6.2 设置时间 (25)4.6.3备份区域保护 (25)4.7 开关机 (26)4.7.1 待机模式简介 (26)4.7.2 开关机实现过程 (26)4.8 本章小结 (27)第五章系统调试 (28)5.1系统调试过程与方法 (28)5.1.1 串口通信 (28)5.1.2 系统UI (30)5.1.3 读取短信 (31)5.1.4 发送短信 (32)5.1.5 电话测试 (33)5.2系统调试结果与分析 (34)5.3本章小结 (41)第六章结论 (43)6.1 主要工作与结论 (43)6.2 存在的问题 (43)6.3 感想与收获 (43)致谢 (44)参考文献.................................................................................. 错误!未定义书签。
短消息收发模块与单片机通信程序的设计与实现
摘要: 本文首先简介了GSM移动通信中旳收发短消息(SMS)协议及其编码方式, 接着分别探讨了A T89C55微处理器与Motorola D15短消息模块发送、接受接口子程序旳设计, 并给出了详细旳MCS-51编码程序。
关键词: SMS编码;GSM;AT89C55;Motorola D151.0 引言GSM(Global System for Mobile communication)系统是目前基于时分多址技术旳移动通讯体制中比较成熟、完善、应用较广泛旳一种系统, 重要提供话音、短信息、数据等多种业务。
基于GSM短消息功能可以做成传播多种检测、监控数据信号和控制命令旳数据通信系统, 无需此外组建专用通信网络, 被广泛用于远程监控、定位导航、个人通信终端等场所。
Motorola D15是带语音, 数据, 和短消息支持旳PHASE II GSM四类嵌入式封装旳模块, 常应用于导航, 紧急服务, 安全系统等领域。
数据应用能提供包括车载信息, 移动计算, 资产管理, 远程咪表读取, 街灯控制, 家庭安全, 销售管理, 法事管理, POS连接, 家用器具监视和控制, 显示系统, 装入管理等功能。
本文以Motorola D15模块为例, 探讨了AT89C55微处理器与Motorola D15短消息模块发送、接受接口子程序旳详细实现过程。
1.1 SMS协议及其编码方式GSM移动通信中旳短消息传播重要有如下3种类型: ①分组模式(Block Mode)。
该模式是最初期旳短消息传播方式, 其通信效率最低。
②文本模式(Text Mode)。
Motorola D15不支持该模式。
③PDU(Protocol Date Unit)模式(PDU模式)。
该模式是目前短消息协议中被广泛使用旳模式。
欧洲ETS(Electronic Telegraph System电报系统)协会规定: 通过GSM数字蜂窝移动通信网络来发送短消息, 顾客数据必须转化为GSM字符。
基于51单片机的无线数据收发系统设计(带电路图和代码)
② 查看模拟的 PCB 板后,实现制作[10].
首先生成报表和网络表,设置电路图中已有的仿真模型的器件.在Protel DXP软件中运行电路仿真。并观察记录有关电路仿真过程中的波形图.
4 控制部分原理
控制电路主要组成部分为单片机AT89S52,通过AT89S52与nRF401进行串行通信,并用其控制nRF401的TXEN端,来调整收发状态。AT89S52还控制液晶屏的显示和按键等一些工作。
4.1AT89S52功能介绍
AT89S52是一个低功耗高性能单片机,40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,片内含8k bytes的可重复编程的Flash存储器和256bytes的随机存取数据存储器(RAM),3个16位可编程定时计数器,1个全双工串行通信口,器件采用ATMEL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.AT89S52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和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。
图3-2 内部结构方框图
在接收模式中,RF输入信号被低噪声放大器(LNA)放大,经由混频器(MIXER)变换,这个被变换的信号在送入解调器(DEM)之前被放大和滤波,经解调器解调,解调后的数字信号在DOUT端输出.在发射模式中,压控振荡器(VCO)的输出信号是直接送入到功率放大器(PA),DIN端输入的数字信号被频移键控后馈送到功率放大器输出。由于采用了晶体振荡器和PLL合成技术,频率稳定性极好。
基于MSP430及TC35i的短信收发系统的设计
关键词 :G S M; 低功耗 ; 短信 ; 通信 ; 扩展
D OI : 1 0 . 3 9 6 9 / j・ i s s n . 1 0 0 0- 3 8 8 6 . 2 0 1 3 . 0 1 . 0 3 5
[ 中图分类号 ]T M9 3 [ 文献标志码 ]A [ 文章编号 ]1 0 0 0— 3 8 8 6 ( 2 0 1 3 ) 0 1— 0 0 9 8— 0 3
f o r S MS a l a r m s e r v i c e o f n e w l o w —v o l t a g e e l e c t i r c a l f a i l u r e ,i t c o u l d b e u s e d l o w —p o we r MS P 4 3 0 G 2 2 3 1 mi c r o c o n t r o l l e r a n d T C 3 5 i mo d u l e o f GS M f o r w i r e l e s s c o mmu n i c a t i o n t o d e s i g n S MS t r a n s c e i v e r s y s t e m ,i n o r d e r t o a c h i e v e t h e mo n i t o i r n g o f e l e c t i r c a l e q u i p me n t .T h e s y s t e m o f S MS t r a n s c e i v e r d e s i g n i n c l u d e s s o me i n t r o d u c t i o n o f p i r n c i p l e a n d t h e d e s i g n o f h a r d w a r e a n d s o f t wa r e .As s ma l l c h a n g e s i n t h e h a r d wa r e a n d s o t f w a r e ,t h e s y s t e m o f S MS t r a n s c e i v e r c a n b e e x t e n d e d t o o t h e r i n d u s t i r a l s y s t e ms w h i c h r e q u i r e
单片机手机接收
浙江师范大学数理信息工程学院课程设计——单片机控制实现短信收发20 /*该函数在ScanKey.c中实现*/ switch(ScanKey)/*call(),sendsms(),readsms,deletesms()等函数在shell.c 文件中实现*/ case call: call(); break;/*呼叫对方模块号码*/ case sendsms: sendsms();break;/*发送数据*/ case readsms: readsms();break;/*阅读短信*/ case deletesms: deletesms();break;/*删除短信*/ switch(ReacevePara) case >: SendData(); break; /*呼叫对方模块号码获得成功,接下来需要发送数据*/ case CMGS: CMGS(); break; /*在ReceibePara.c文件中实现*/ case CMGR: CMGR(); break;/*在ReceibePara.c文件中实现*/ case CMTI: ExeData(); break; /*转短信数据处理函数*/ case OK: OK(); break; /*在ReceibePara.c文件中实现*/ } /* 短信数据的处理-ExecData函数*/ /*Commend_handle();Ack_handle();Nak_handle();三个函数的实现在ExecDat.c中*/ ExecData() { switch(Handle) case Commend: Commend_handle(); break;/*处理命令帧*/ case Ack: Ack_handle(); break;/*处理确认帧*/ case Nak: Nak_handle(); break;/*处理非确认帧*/ } main() { int_rs232(); int_timer(); int_gsm(); while(1); } 浙江师范大学数理信息工程学院课程设计——单片机控制实现短信收发21 附录二增强数据速率GSM演进方案——EDGE技术一、引言在经历了几年的爆炸性增长后,中国已成为全球最大的移动通信市场,3G成为通信业最热门的词汇。
基于51单片机的无线数据收发系统设计(带电路图和代码)
1 引言伴随着短距离、低功率无线数据传输技术的成熟,无线数据传输被越来越多地应用到新的领域。
与有线通信方式相比,无线通信以其不需铺设明线,使用便捷等一系列优点,在现代通信领域占重要地位。
但以往的无线产品存在范围和方向上的局限。
例如,一些无线产品在使用时,无法将信息反馈给控制者;还有一些无线产品不能很好地显示参数或状态信息,如果能在系统中增加一块小型液晶显示电路,产品不仅能向用户显示其状态或状态的改变,而且可以大大降低成本。
正如人们所发现的,只要建立双向无线通信-双工通信并且选择成本低的收发芯片,就会出现许多新应用。
本次设计主要是利用无线收发电路,加上单片机控制与液晶显示制成一套完整的数据收发系统。
考虑到目前市场上的一些需求,设计的主要要求是方案成本低,体积小,低功耗,集成度高,尽量无需调外部元件,传输时间短,接口简单。
nRF401是国外最新推出的单片无线收发一体芯片,它在一个20脚的芯片中包括了高频发射、高频接收、PLL合成、FSK调制、多频道切换等功能,并且外围元件少,便于设计生产,功耗极低,集成度高,是目前集成度较高的无线数传产品,它为低速率低成本的无线技术提出了解决方案。
2 无线数据收发系统2.1 系统组成无线数据传输系统有点对点,点对多点和多点对多点三种。
本系统由于实际应用的需要,接收器和数据终端之间的数据传输通过nRF401进行,构成点对点无线数据传输系统。
整个系统中,两数据终端之间的无线通信采用433MHz的频段作为载波频率,收发通过串口通信。
无线数据收发系统可以分为无线收发控制电路、单片机控制电路、显示电路和按键电路四部分组成,系统原理如图2-1所示:图2-1 无线数据收发系统原理图2.2 实现过程当我们需要发送数据时,使用按键来输入所需发送的信息。
按键与单片机AT89S52的P3.2-P3.5口相接,单片机的 P1.0口控制信息的发送与接收,并且TXD 端与收发器输入端相连,通过TXD将数据传入收发器,收发器接收到数据后,通过FSK调制,将信号发送出去;接收端的收发器通过解调,将载波信号转换为数字信号,完成信息传输过程;收发器的输出端通过RXD端将数字信号输入到单片机;单片机将数据传送到显示器,这样就完成了一次数据发送与接收并显示的过程。
单片机利用GSM系统收发短消息_王浩
1引言GSM(GlobalSystemforMobilecommunication)系统是目前基于时分多址技术的移动通信体制中比较成熟、完善、应用最广泛的一种系统。
目前已建成的覆盖全国的GSM数字蜂窝移动通信网,是我国公众移动通信网的主要方式。
主要提供话音、短信息、数据等多种业务。
基于GSM短消息功能可以做成传输各种检测、监控数据信号和控制命令的数据通信系统,能广泛用于远程监控、定位导航、个人通信终端等。
由于公众GSM网络在全球范围内实现了联网和漫游,建立上述系统不须再组建专用通信网络,所以具有实时传输数据功能的短消息应用将得到迅速普及。
2总体系统构想本文主要设计单片机终端部分以实现单片机控制GSM模块收发短信息的功能。
该系统硬件主要由8051单片机扩展电路、Benq公司的M22GSM、RS-232总线接口电路、电源转换器等部分组成。
系统构成和单片机终端组成分别如图1和图2所示。
2.1M22GSM模块M22GSM模块是Benq公司推出的GSM无线双频调制解调器,主要为语音传输、短信发送和数据业务提供无线接口。
MZ28集成了完整的射频电路和GSM的基带处理器,特别适合于迅速开发基于GSM单片机利用GSM系统收发短消息王浩(天津工业大学信息与通信工程学院天津300160)摘要本文介绍了以benq公司生产的M22GSM模块为核心,采用液晶12864A-1显示器件,并通过51单片机连接后,设计了一种新型数字式单片机利用GSM系统收发短消息系统,设计完成后通过在实验箱的调试发现中文显示的问题并提出2种解决方案。
关键词GSM模块单片机寄存器液晶显示GSM网络GSM模块单片机控制端GSM网络计算机控制端GSM模块GSM网络GSM手机运营商短信息中心图1系统构成(技术版)2008.431中国新通信CHINANEWTELECOMMUNICATIONS(TechnicalEdition)APR2008No.7无线网络的无线应用产品。
基于AT89C52单片机的短信息收发系统设计
基于AT89C52单片机的短信息收发系统设计[图]摘要:本设计主要研究如何由单片机控制GSM模块实现短信收发。
系统设计包括硬件、软件设计,本设计对系统主要组成部分GSM手机模块、单片机及它们的外围电路设计进行阐述,同时简单介绍系统印制电路板的设计。
最后给出系统的软件设计流程。
0 引言GSM(Global System for Mobile communication)系统是目前基于时分多址技术的移动通讯体制中比较成熟、完善、应用最广泛的一种系统。
目前已建成的覆盖全国的GSM 数字蜂窝移动通信网,是我国公众移动通信网的主要方式。
基于GSM的短信息服务,是一种在移动网络上传送简短信息的无线应用,是一种信息在移动网络上储存和转寄的过程。
GSM模块是继GSM手机外又一种非常重要的GSM移动通信系统终端设备。
它是传统调制解调器与GSM无线移动通信系统相结合的一种数据终端设备,也称为GSM Modem。
1 系统原理及系统结构本系统主要研究如何运用GSM手机模块在计算机终端实现短信息的收发(即图l中虚线部分)。
设计中采用STC89C52单片机和Siemens公司的GSM模块TC35实现具有短信收发功能的GSM Modem原型。
通过RS232串口将该Modem与PC机相连,并在PC 机上开发前台软件,实现中英文短信点对点的双向收发,从而实现与用户手机或GSM模块的远程通信功能。
系统设计由两大部分组成:硬件设计与软件设计。
硬件设计主要研究单片机对GSM模块控制,及单片机与计算机通信。
图l 系统工作原理框图2 系统硬件[1]系统硬件部分,该部分包括TC35通信模块电路、电源电路和单片机系统。
TC35通信模块电路由ICT( Ignition)启动电路、SYNC( Synchronization)指示灯电路、SIM( Sub-scriber Identification Module)卡电路组成;单片机系统则包括单片机最小系统、单片机与TC35通信电路、单片机与PC机通信电路。
基于单片机的多机无线短信通信系统设计
单片机的多机无线短信通信系统设计现代通信技术的迅速发展使得许多应用领域都采用无线的通信方式进行数据传输。
编解码芯片PT2262、PT2272组成的电路,由于具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点,广泛应用于各类的无线遥控器、无线报警器以及玩具等其他小型电器装置。
但是,这种电路极少用在多个字节数据的通信方面,具有一定的局限性。
本文主要介绍利用433 MHz高频发射模块和接收模块来制作多机无线ASCII码格式的短信通信。
该通信方式是在433MHz高频发射模块和接收模块的基础上自己定义无线传输协议,实现任意两机之间的多个字节数据通信。
1 硬件系统设计本系统主要由PICl6F877A单片机构成控制系统,周围4个模块分别是:按键输入模块、显示输出模块、接收模块和发射模块。
系统整体结构框图如图1所示。
1.1 主机电路的设计由于系统涉及的程序量比较大,所以要求Flash程序存储器的存储量不能太小;对发射和接收的短信进行存储,要用到EEPROM数据存储器模块,EEPROM数据存储器存储的内容掉电时不会丢失;接收解码需要脉宽的捕捉和比较功能,要用到捕捉/比较/脉宽调制CCP 模块;发射、接收以及时钟均要用到独立的定时器,所要求的定时器的个数不少于3个。
基于设计需要,采用Microchip公司的PICl6F877A芯片作为系统的主控制器。
该电路主要由主控芯片、晶体振荡电路和在线仿真接口组成,如图2所示。
设计中使用MCLR、RB6、RB7三个接口作为在线仿真接口。
1.2 发射和接收电路的设计采用433 MHz高频发射和接收模块。
433 MHz的高频发射电路在控制脚为高电平时起振并发射等幅高频信号,当控制脚为低电平时停止振荡。
因此,可以用控制脚对高频电路完成幅度键控(ASK调制),相当于调制度为100%的调幅。
当接收模块接收到433 MHz的等幅高频信号时,信号脚就输出高电平,否则输出低电平。
所以接收信号脚的高低电平变化会与发射控制脚的高低电平变化相对应。
基于Q2403A的单片机短消息收发系统
2 单片机扩展电路设计 MCS-51单片机的内部虽已集成了很多资源,
些资源都 折中配置的,片内程序存储器、 数据存储器的容量都不大,并行I/O端口的 数量也不是很多。此外,在有些应用中, 片内定时器、中断、串行口等也显得不足。 因此,根据需要,本系统选用8051单片机 并对其进行扩展。
3 读写存储器扩展 本文选用SRAM芯片6264。容量为8K×8bit。其
系统硬件实现
1总体系统结构 该系统硬件主要由8051单片机扩展电路、
Q2403A手机模块、RS-232总线接口电路、电源 转换器等部分组成。 其中,电源转换器将PC端口的12V电压转换 成3.6V和5V稳压,使系统中的芯片处于正常工作 状态。RS-232总线接口电路包括电平转换和串口 扩展电路。8051单片机实现存储器扩展之后,通 过RS-232总线接口电路与P C进行数据通信;以中 断方式对数据进行处理后,控制Q2403A手机模 块进行短消息收发,实现系统的监控功能。
地址线有13条,即A12~A0。8条数据线D7~D0。 再加上其他引脚,总共有28个引脚,其中有2个 标注为Nc的空引脚。把Nc引脚分别作为地址线 A13~A14使用,就是容量为16k×8bit和32k×8bit 的SRAM存储芯片。 接口方案采用地址完全译码设计。 使用 74138译码器为扩展的存储器分配地址空间。给 6264数据存储器分配惟一的地址空间是: 0000H~1FFFH。
基于Q2403A的单片机短消息 收来自系统引言 基于GSM短消息的业务不需要建立拨号连
接,只需把待发的消息加上目的地址发送 至短消息中心,再由短消息中心转发到最 终目标。GSM 短消息业务以其连接简单、 费用低廉、覆盖范围广、实现方便等优点 得到了广泛的应用。运用 GSM 短消息实现 远程测控的可靠性较高、信号传播距离远、 覆盖面积广,并且可以节省建网初期的巨 额投资。
基于51单片机的无线数据收发系统设计(带电路图和代码)
控制电路主要组成部分为单片机AT89S52,通过AT89S52与nRF401进行串行通信,并用其控制nRF401的TXEN端,来调整收发状态。AT89S52还控制液晶屏的显示和按键等一些工作。
4.1AT89S52功能介绍
AT89S52是一个低功耗高性能单片机,40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,片内含8k bytes的可重复编程的Flash存储器和256bytes的随机存取数据存储器(RAM),3个16位可编程定时计数器,1个全双工串行通信口,器件采用ATMEL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.AT89S52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和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。
从待机模式到发射模式,所需稳定的最大时间是tST,如(b)。
图3-6StandbyRX、StandbyTX的时序图
(3)Power UpTX、Power UpRX的切换
从上电到发射模式过程中,为了避免开机时产生干扰和辐射,在上电过程中TXEN的输入脚必须保持为低,以便于频率合成器进入稳定工作状态。当由上电进入发射模式时,TXEN必须保持1ms以后才可以往DIN发送数据.
4.1。1 内部结构
AT89S52单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时器/计数器、并行I/O口、串行I/O口和中断系统等几大单元以及数据总线、地址总线和控制总线三大总线构成。图4-1为单片机内部结构框图[13].
(1) 中央处理器
中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。
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基于单片机的短信收发系统设计前言SMS(Short Message Service)短信息服务是GSM(Global System for Mobile Communication)系统中提供的一种GSM终端(手机)之间,通过服务中心(Service Center)进行文本信息收发的应用服务,其中服务中心完成信息的存储和转发功能。
短信息服务作为GSM网络的一种基本业务,已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视,基于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来。
以GSM网络作为数据无线传输网络,可以开发出多种前景极其乐观的各类应用,如无线数据的双向传送、无线远程检测和控制等。
典型的应用有:变电站、电表、水塔、水库或环保监测点等监测数据的无线传输和无线自动警报;远程无线控制高压线路断路器、加热系统、防洪拦阻系统或其它机电系统的启动和关闭;车队交通管理和控制指挥系统;控制和监测香烟、食品和饮料自动售货机的运行状态和存货水平;远程加点控制等等。
鉴于此,本文对基于单片机的短消息收发系统进行了设计研究。
1 系统模型中国联通数字移动电话(GSM)网是向社会公众提供通信服务的公用通信网,与中国电信网同为国家通信网的有机组成部分。
两网互联互通,自动接续,共享国家通信资源。
目前,中国联通数字移动电话业务由GSM网130、131业务和CDMA网133业务组成。
基于GSM的短信信息服务,是一种在移动网络上传送简短信息的无线应用,是一种信息在移动网络上存储和转寄的过程。
本软件的设计基于GSM网络的温度数据采集与无线传输系统正是借助该网络平台,利用短信息业务实现数据的自动双向传递。
系统模型图如图1-1所示。
本系统由数据采集部分、数据接收和发送部分、终端处理部分三个模块组成。
数据采集模块将采集到的温度数据存入存储器中。
数据收发模块采用双单片机共用EERPOM 的方式,单片机2控制数据从存储器转存入EEPROM中;单片机1负责将数据从EEPROM 中读出,并经GSM模块2借助GSM网络将数据发送出去。
单片机1不仅控制数据的发送,也控制数据的接收。
在这里,EEPROM是温度数据临时存储和上传的中转站。
终端处理模块负责将接收到的数据交给计算机处理,并将处理后的结果存放到数据库中,以供查询。
当终端处理模块需要向GSM模块2发送控制命令时,GSM模块2接收过程正好与上述过程相反,从而实现数据的自动双向传递。
图1-1 系统模型2 工作原理及其软件设计2.1 串口控制SMS的工作原理单片机与GSM模块一般采用串行异步通信接口,通信速度可设定,通常为19200bps。
采用这种RSM232电缆方式进行连接时,数据传输的可靠性较好。
RS232接口方式连接,通过串行接口集成电路和电平转换电路与GSM模块连接,电路比较简单,所涉及的芯片包括单片机89C51和电平转换芯片MAX232,是非常常见的接口电路。
GSM的短信息业务SMS利用信令信道传输,这是GSM通信网所特有的。
它不用拨号建立连接,把要发的信息加上目的数据发送到短信息服务中心,经短信服务中心完成存储后再发送给最终的信宿。
所以当目的GSM终端没开机时信息不会丢失。
每个短信的信息量限制为160字节。
及以的AT指令如表2.1-1所列。
表2.1-1 AT指令AT指令功能描述AT+OFF 关机并重新启动AT+CSDH在TEXT模式下在返回值中不显示详细的2.2 软件实现2.2.1 上位机模块、下位机模块2.2.1.1 应答和重发上位机模块和下位模块的通信双方遵照半双工通信方式进行,即数据传送是双向的。
但是,任何时刻只能由其中的一方发送数据,另一方接收数据,因为EEPROM的读出和写入不能同时进行。
为了避免一方在发送信息帧时(这里的信息帧指的是下位机模块发送的数据帧和上位机模块发送的命令帧,下同),另一方也会发送数据,必须把信道变成半双工方式。
尽管这样效率可能不如全双工方式,但通过此举牺牲效率可以换取模块工作性能的稳定。
双方采取的顺序是:发→收到应答后→再发。
按照整个系统的设计思路,上位机模块(即图1-1中的GSM模块1,下同)发送的帧包括命令帧、确认帧和非确认帧;下位机模块(即图1-1中的GSM模块2,下同)发送的帧包括数据帧、确认帧和非确认帧。
其中确认帧和非确认帧是发送数据后等待对方发送的应答帧,以此作为继续发送下一帧和重新发送上一帧的依据。
命令帧和数据帧是信息帧,当一方先发送完信息帧。
2.2.1.2 延时重发在双方通信过程中,有两个时间t1和t2,分别表示重新发送信息帧的最大延时。
t1表示一方发送完信息帧到收到对方应答帧的时间,如果等待应答帧的时间超过了t1,则发方会重新发送原来的信息帧;当收方接收到对方发送的信息帧,如果收方此时有需要发送的信息帧,则收方此时不发送应答帧,而是发送信息帧给对方。
图2.1.1-1以下位机模块先发数据帧为例,阐述双方通信的具体实现过程。
图2.2.1-1 下位机模块2.2.2 帧格式GSM模块通过异步通信接口实现对SMS的控制共有三种接入协议:Block Mode;基于AT指令的Text Mode;基于AT指令PDU Mode。
本系统发送和接收的数据都是基于数字的温度数据和命令字,为了保证系统的适用性,SMS的收发采用TEXT模式。
TEXT模式是基于字符的,更具体地说是基于ASCII码的一种结构模式。
在该模式下,模块发送和接收的信息帧格式如下:表2.2.2-1 发送接收信息帧包括数据帧和命令帧。
帧头表示数据帧的标记,是由固定的字符“WQ”构成。
帧序号表示数据帧的序号,由两个字节组成。
帧序号表示下位机模块发送的递增数据帧序号和上位机模块发送的命令帧序号。
为了简化帧结构,命令帧的序号统一为00H。
除了信息帧外,双向传递的还有应答帧,它包括确认帧和非确认帧。
确认帧是双方反馈给发方的应答帧,表示收方已经正确接收到了发方发送的信息帧。
确认帧格式仅包括两个字段,且两个字段的内容都是固定的,即帧头“WQ”和数据字段“ACK”,确认帧格式如下。
表2.2.2-2 帧格式非确认帧是收方给发方的应答帧,表示收方收到的是无效的信息帧,其格式与确认帧格式类似,帧格式如下。
表2.2.2-3 信息帧WQ NACK2.2.3 EEPROM空间的分配采用8KB的EEPROM,按照每77个字节为一个块进行划分,共106块,如图2.2.3-1所示。
第00、01块留作系统使用,第02块~第105块是数据块,用作存放数据。
图2.2.3-1 EEPROM空间的分配2.2.4 收发端与采集端的握手协议收发端与采集端共用一个存储器,即双CPU对同一个EEPROM进行操作。
实现方案是分别使两个微处理器的一个I/O脚相连,两个CPU采用查询方式对此I/O端进行查询。
如果某时候收发端查询到本地I/O端为高电平,则单片机1拥有此存储器的操作权,可以对EEPROM进行读写操作。
2.2.5 程序的设计2.2.5.1 主函数的设计思路开机上电后,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、设置在TEXT模式下的返回值中不显示详细的头信息、选择短信格式为TEXT模式、开发串口中断准备接收数据。
2.3 短信数据的处理进入时钟中断调用SHELL函数时,如果接收到了返回的参数+CMTI,表明上位机模块向下位机模块发送了短信数据,可能是命令帧,也可能是确认帧或者非确认帧。
在这种情况下,SHELL函数需要对短信内容进行分析,并根据短信的内容进行不同的处理,负责完成以上功能的就是ExecData函数,它是被SHELL函数调用的,用来分析并处理短信数据。
3 系统硬件介绍3.1 系统核心部分单片机AT89C51有内部RAM,可以作为各种数据区使用,内部闪电存储器存放数字时钟的控制程序。
它的主要功能是控制74LS138和74LS47,实现对LED显示器的位控和段控,完成时间的转换计算,并把计算的时间转换到相应的显示段码,控制LED显示器以动态扫描方式进行时、分、秒的显示。
AT89系列单片机是ATMEL公司生产的。
这是当前最新的一种电擦写8位单片机,与MCS-51系列完全兼容,有超强的加密功能,可完全替代87C51/52和8751/52。
3.1.1 89C51具有下列主要性能◇4KB可改编程序Flash存储器(可经受1,000次的写入/擦除周期)◇全静态工作:0Hz~24MHz◇三级程序存储器保密◇ 128 X 8字节内部RAM◇ 32条可编程I/O线3.1.2 89C51的引脚及功能3.1.2.1 主要电源引脚Vcc 电源端GND 接地端3.1.2.2 外接晶体引脚XTAL1接外部晶体的一个引脚。
在单片机内部,它是构成片内振荡器的反相放大器的输入端。
当采用外部振荡器时,该引脚接收振荡器的信号,既把此信号直接接到内部时钟发生器的输入端。
XTAL2 接外部晶体的另一个引脚。
在单片机内部,它是上述振荡器的反相放大器的输出端。
采用外部振荡器时,此引脚应悬浮不连接。
3.1.2.3电源复用引脚RES 复位输入端。
当振荡器运行时,在该引脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE//PROG 当访问外部存储器时,ALE(地址锁存允许)的输出用于锁存地址的低位字节。
即使不访问外部存储器,ALE端仍以不变的频率(此频率为振荡器频率的1/6)周期性地出现正脉冲信号。
3.1.2.4 输入/输出引脚 P0.0~ P0.7、P10.~P1.7、P2.0~ P2.7 和P3.0~P3.7P0端口(P0.0~ P0.7) P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口。
P1端口(P1.0~ P1.7) P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。
P1的输出缓冲器可驱动(吸收或输出电流方式)4个TTL输入在对Flash编程和程序验证时,P1接收低8位地址。
P2端口(P2.0~P2.7) P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。
P2的输出缓冲器可驱动(吸收或输出电流方式)4个TTL输入。
P3端口(P3.0~P3.7) P3 是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。
P2的输出缓冲器可驱动(吸收或输出电流方式)4个TTL输入。
在89C51中,P3端口还用于一些专门功能,这些兼用功能见表3.1.2-1表3.1.2-1 P3端口兼用功能表3.1.3 Flash存储器的编程AT89C51单片机内部有一个4K字节的Flash PEROM。
这个Flash存储阵列通常是处于已擦除状态(既存储单元的内容为FFH),随时可对它进行编程。
编程接口可接收高电压(12V)或低电压(Vcc)的允许编程信号。
低电压编程方式可很方便地对AT89C51内的用户系统进行编程;而高电压编程方式则可与通用的EPROM编程器兼容。