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嵌入式移动网络远程控制系统
作者：金勇
来源：《科技创新与应用》2013年第22期
摘 要：本文提出了利用现有GSM网络的短消息业务实现的远程通信的种种优势，并将这种方式应用于本设计系统。采用先进的GSM通信模块和单片机互连的终端系统，通过AT指令，实现了数据的发送。在PC机端通过串口调试软件与单片机实现串口通讯，通过连接GSM模块实现接收终端发出的数据的功能。
关键词：GSM网络；短消息；单片机；AT指令；GSM模块 1 引言
近年来，随着科技的飞速发展和人民生活水平的不断提高，手机的普及率越来越高，无线网络覆盖范围广，信息传递性能稳定，所以把手机作为信息传递的载体，与单片机结合起来构成应用系统有着强大的生命力和广阔的应用空间，特别是在远程数据传输、远程监控等领域的应用。 2 系统概述 2.1 结构
本设计其主要功能是可实现用一个低电平触发单片机，把单片机里存入需要发送的内容，通过串口通信与GSM模块相连，单片机通过AT指令来控制GSM模块，通过GSM模块中的SIM卡把内容发送出去。单片机接收数据也是一样，把无线MODEM模块接收到的数据，传输到单片机里，具体的处理由单片机来操作，传输的数据一般是以ASCII码的形式。 本系统共分两个部分：由单片机控制的GSM终端数据发送部分和PC机端数据接收部分。具体分成五个部分：电源部分、输入部分、输出部分、单片机控制部分和无线MODEM模块部分。
2.2 模块设计方案
◆电源部分：通过电源模块输出5V，再通过电压转换电路将电压转换为4.2V，供给单片机及无线MODEM模块。
◆电平部分：单片机和无线MODEM模块相连接的电平是统一的，都是TTL电平。 ◆单片机部分：接收PC机发送的信息，转化成ASCII码，形成数据包，用程序控制单片机通过AT指令集来达到发送和接收短信（数据包）的功能。
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◆输出和输入部分：用简单的按钮和LED灯来表现出来或者通过串口调试软件发送数据给单片机进行控制。 3 系统的软件电路设计 3.1 GSM AT指令介绍
GSM引擎模块提供的命令接口符合GSM07.05和GSM07.07规范。GSM07.07中定义的AT Command接口，提供了一种移动平台与数据终端设备之间的通用接口；GSM07.05对短消息作了详细的规定。在短消息模块收到网络发来的短消息时，能够通过串口发送指示消息，数据终端设备可以向GSM模块发送各种命令。 3.2 计算机与TC35的通信
计算机与TC35的通信由RS232串口连接。打开超级终端，选择相应的串口，将端口参数设置为：速率-4800、奇偶校验位-无、数据位-8、停止位-1、流量控制-硬件。
单片机串口设置成模式1（9600，N，8，1），依次将AT+xxx以ASCII码形式输出到UART口；接收TC35的数据采用中断方式。 3.3 短消息编码
与接收短信息一样，发送时也要先建立联接，传送一些初始化指令，然后发送短消息内容。下面是用SIEMENS S3508i发送一个短信息的例子，内容为：“2002/06/08/13：48 ID102OK ID103OK ID201
FAIL”。其ASCII码为：“32030322F30362F30382F31333A3438204944 3130324F4B2049443130334F4B2049443230314641494C20”。 发送：ATE {请求建立联接} 手机回答：OK {已建立联接} 发送：AT+CMGF=0 {选择PDU模式} 手机回答：OK
发送：AT+CSMS=0{检测手机是否支持SMS命令} 手机回答：OK
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发送：AT+CMGS=52{发送短信息，52octets（不包括最初9个短信息元字节）} 手机回答：>{允许上传数据，ASCII码是（$20H，$2EH）} 发送：
0891683108701305F011000B813179133208F10000AA2632184CF682D95E30DC2B36D3D170A0243106933D97A0243106933D97A02451068B19834926081A
不计最初9个短消息信元字节，本短信息有52字节（104个字符）。AT+CMGS仅说明了SMSC信息内容的长度，在收到手机回答的>符号手才发送PDU数据串，并以（CTRL^Z）结束。
4 软硬件调试 4.1 输入输出部分调试
此部分调试结果为当控制手机A发送短信至GSM手机模块时，手机模块通过单片机将所发内容显示在PC机上，此时按照短信内容，控制电机的转动或者停止，相应的LED指示灯也会亮起或者熄灭。此时单片机控制手机模块，将此时电机的状态发送给控制手机A。 4.2 单片机控制部分调试
单片机接收到手机模块的信息后能控制电机转动或者停止，控制此时的指示灯的亮与灭。同时还将此时电机的状态——转动/停止发送给外部指定的手机。 4.3 无线MODEM模块部分调试
任何一个TC35模块首次使用时，必须要测试其工作是否正常，由于其自带RS232接口，所以我们可以用PC机的串口调试软件进行调试。 4.3.1 启动串口调试软件
串口调试软件有许多，可以使用任意一款软件，也可以使用WINDOWS自带的“超级终端”。设置波特率19.2k，这是TC35的默认波特率，首次连机可以从2400～57.6k不断测试，直到TC35有应答。
4.3.2 发送“AT”，AT 回车。 4.3.3 改变波特率“AT+IPS=XXXX”