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PAGE題目名稱:GSM短消息無線傳輸?shù)难芯縋AGEIGSM短消息無線傳輸?shù)难芯空罕疚奶岢隽死矛F(xiàn)有GSM(GlobalSystemofMobileCommunication)網(wǎng)絡(luò)的短消息業(yè)務(wù)實現(xiàn)遠程通信的種種優(yōu)勢,并將這種方式應(yīng)用于遠程檢測系統(tǒng)。整個系統(tǒng)以GSM網(wǎng)絡(luò)作為遠程信號的傳輸平臺,對數(shù)據(jù)進行遠程傳輸,數(shù)據(jù)的傳輸方式主要采用短消息方式和PDU編碼模式。文中對GSM系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)進行了詳細的介紹,分析了基于GSM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸方式的原理和一些基本特性,并對GSM的主要AT指令和PDU編碼方式進行了研究。在此基礎(chǔ)上,對TC35i模塊和MSP430F149單片機及其外圍電路設(shè)計進行了論述,進而完成了數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠布糠蛛娐吩O(shè)計;并且運用IAR公司為MSP430系列單片機開發(fā)的C430集成開發(fā)環(huán)境和C語言調(diào)試器作為程序開發(fā)工具,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程無線傳輸,給出了整個系統(tǒng)的軟件流程圖和部分子程序流程圖。最后提出了系統(tǒng)尚需解決的一些問題,并給出了一些可能解決這些問題的方法。關(guān)鍵詞:GSM;短消息;PDU模式;AT指令;MSP430單片機PAGEIIStudyinWirelessCommunicationSystemofGSMSMSAbstract:Thispaperpresentsvarietyadvantagesinlong-distancecommunicationbyusingshortmessageserviceofGSM(GlobalSystemofMobileCommunication)networkandappliesthistechniqueinremotemonitoringsystem.Inthissystem,GSMnetworkisamediumfortransmittingdatawhosemodeismostSMS(ShortMessageService)andPDUmode.First,thepaperpresentstheconstitutionandstructureofGSM,andanalysestheprincipleofdatatransmittingmodebasedonGSMnetwork.ItpresentsthemainATcommandandPDUmode.Inthispaper,TC35i,microchipMSP430F149MCUandperipheralcircuitareintroduced,andthenthedesignoftransmissioncircuitboardiscompleted.UsingC-languagedebuggerandC430integrationdevelopingenvironmentthatIARdesignedforMSP430singlechip,thelong-distancedatacommunicationisaccomplished,andboththemainprogramandthetransmittingsubprogramflowsheetsareprovidedalso.Atlast,someproblemswhichareneedtosolveandcorrespondingsuggestionarepresented.Keywords:GSM,SMS,PDUmode,ATcommand,MSP430MCU目錄第1章緒論 11.1課題背景 11.2國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀 11.3課題研究的發(fā)展前景 21.4課題的主要工作和論文結(jié)構(gòu)安排 3第2章GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識及SMS通信原理 42.1GSM網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 42.2GSM短消息概述 52.3GSM短消息的優(yōu)點 62.4GSM短消息數(shù)據(jù)通信原理 72.5本章小結(jié) 7第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計 83.1系統(tǒng)方案的選擇 83.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 83.3單片機MSP430F149結(jié)構(gòu)概述及其外圍電路設(shè)計 93.3.1單片機MSP430F149結(jié)構(gòu)概述 93.3.2單片機MSP430F149的外圍電路設(shè)計 103.4西門子TC35i模塊介紹及其外圍電路設(shè)計 123.4.1西門子TC35i模塊介紹 123.4.2西門子TC35i外圍電路設(shè)計 133.5電源電路 153.6串行通信 163.6.1串行通信概述 163.6.2串行通信接口RS-232 173.6.3串口通信電路 183.7本章小結(jié) 19第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計 214.1系統(tǒng)軟件設(shè)計基礎(chǔ) 214.1.1AT指令介紹 214.1.2短消息的編碼方式 224.2系統(tǒng)軟件設(shè)計 244.2.1主處理程序 244.2.2發(fā)送短消息程序 264.3本章小結(jié) 27第5章系統(tǒng)調(diào)試 285.1系統(tǒng)硬件調(diào)試 285.2系統(tǒng)軟件調(diào)試 285.3系統(tǒng)整體調(diào)試 295.4本章小結(jié) 31結(jié)論 32致謝 33參考文獻 34附錄1 36附錄2 42附錄3 48西南科技大學本科生畢業(yè)論文PAGE16第1章緒論1.1課題背景21世紀移動通信技術(shù)迅猛發(fā)展,移動通信網(wǎng)絡(luò)遍布全球的各個角落,利用移動通信技術(shù)實現(xiàn)遠程控制已經(jīng)有著越來越廣闊的理論和實踐方面的研究價值,目前遠程監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,遍及國民經(jīng)濟的很多領(lǐng)域,諸如石油開采中抽油井各種參數(shù)的遠程監(jiān)控,化工廠周圍空氣質(zhì)量的遠程監(jiān)控等等。遠程監(jiān)控在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮了越來越重要的作用。與此同時,隨著人們生活水平的提高,人們對于提高健康水平的要求也日益迫切,遠程醫(yī)療也從人們的想象漸漸變成了現(xiàn)實。如今許多突發(fā)性疾病具有較大的危害性,病癥的表現(xiàn)具有很強的隨機性,搶救的時效性要求高,為了應(yīng)對這些情況,醫(yī)療監(jiān)護儀必須跟上人們的需求。利用現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò),將GSM短消息業(yè)務(wù)及時可靠的優(yōu)勢運用于生理參數(shù)監(jiān)護儀上,實現(xiàn)基于GSM無線網(wǎng)絡(luò)的遠程醫(yī)療,可實時有效的將患者的生理參數(shù)發(fā)送至監(jiān)護中心或醫(yī)護人員的手機,與其他遠程醫(yī)療相比具有更大的優(yōu)勢和更廣闊的前景。如能成功地將GSM短消息運用于生理參數(shù)監(jiān)護儀,就能監(jiān)測并及時正確地紀錄生理參數(shù),為臨床診斷、及時治療及護理提供了第一手資料和依據(jù),也無須醫(yī)生和患者來回奔波,使醫(yī)務(wù)人員及時掌握病情,對進一步的醫(yī)療處理爭取了更多的時間,意義十分重大。隨著移動數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展和完善,基于GSM無線網(wǎng)絡(luò)的遠程醫(yī)療必將成為醫(yī)療發(fā)展的一個必然趨勢,在人們的日常生活中起著舉足輕重的作用。1.2國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀目前,遠程醫(yī)療是近幾年來國內(nèi)外醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)一個重要研究方向。遠程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)最初是在軍事中運用,用于監(jiān)測軍人的身體狀況,國外早已對這方面進行了研究。它采用遠程通信技術(shù)為遠地對象提供醫(yī)療監(jiān)控服務(wù)的系統(tǒng),借助遠程通信技術(shù)和信息處理技術(shù)來實現(xiàn)。數(shù)字蜂窩網(wǎng)和遠程醫(yī)療的結(jié)合是創(chuàng)建移動高效醫(yī)療系統(tǒng)的轉(zhuǎn)折點,移動醫(yī)療系統(tǒng)在改善護理質(zhì)量方面是一個強有力的工具。希臘研究出一種安裝于救護車的監(jiān)護系統(tǒng),通過GSM網(wǎng)絡(luò)與醫(yī)院的監(jiān)護中心取得聯(lián)系,可隨時監(jiān)測患者生理參數(shù),及時獲得醫(yī)生指導,爭取搶救時間。2006年,瑞典移動設(shè)備生產(chǎn)廠商愛立信成功研制出無線網(wǎng)絡(luò)患者醫(yī)療監(jiān)視系統(tǒng),并成功進行了臨床測試,該系統(tǒng)使患者全身在各類儀器的嚴密監(jiān)控下,脈搏、呼吸頻率、血液中氧的飽和度、肌肉活性、心電圖數(shù)值以及呼出氣體中二氧化碳的含量等數(shù)據(jù)不斷測出,通過單片機對各種數(shù)據(jù)進行采集,利用GSM模塊通過移動通信網(wǎng)絡(luò)將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到醫(yī)護人員的手機或者監(jiān)護電腦[1]。國內(nèi)對遠程醫(yī)療研究起步比較晚,但隨著通訊技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對自身健康的要求,國內(nèi)的各大研究院校已經(jīng)將遠程醫(yī)療監(jiān)控作為主要發(fā)展課題。此外,我國有關(guān)遠程醫(yī)療方面的研究大多是利計算機網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)傳用輸醫(yī)學圖像或利用計算機網(wǎng)絡(luò)進行遠程會診。1.3課題研究的發(fā)展前景近幾年,隨著我國國民收入的增長,隨著以汽車和住房為代表的消費品市場的火爆,標志著我國國民的消費水平進入了一個新的階段。在此階段,作為醫(yī)療器械重要成員的人體生理參數(shù)檢測儀器已成為市場消費的熱點之一,深受消費者的喜愛。醫(yī)療器械行業(yè)是知識密集、資金密集、多學科交叉、競爭挑戰(zhàn)激烈的高科技產(chǎn)業(yè),它是一個國家制造業(yè)和高科技尖端水平的標志之一。21世紀初是世界生物醫(yī)學工程技術(shù)和醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時期,在此期間創(chuàng)新能力將是醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的表征。由于我國具有龐大的消費群體和政府的積極支持,我國醫(yī)療器械市場發(fā)展空間廣闊。醫(yī)療器械是壁壘較高的行業(yè),并且屬于國家重點鼓勵發(fā)展的行業(yè)。近年雖然全球整體經(jīng)濟不景氣,但醫(yī)療器械行業(yè)仍然保持較高的增長速度。美國宏觀經(jīng)濟幾乎停滯,但醫(yī)療器械的增長率一直保持在9%左右。我國醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)近年一直保持在15%左右的高速增長。2003年上半年的一場“非典”疫情,盡管給整個社會的經(jīng)濟和生活帶來了極大沖擊,但對于醫(yī)療器械行業(yè)卻似乎是一個難得的良機,很多與“非典”相關(guān)的醫(yī)療器械出現(xiàn)供不應(yīng)求的場面。隨著我國宏觀經(jīng)濟將進入另一個穩(wěn)定增長周期,今后幾年中國市場對醫(yī)療器械的需求將一直保持強勁勢頭。我國已成為世界上最大常規(guī)醫(yī)療器械市場,且對高技術(shù)醫(yī)療設(shè)備的需求也有巨大的潛力,我國一批高技術(shù)醫(yī)療設(shè)備企業(yè)開始成長起來,但跨國公司對中國市場的滲透也是有增無減。隨著經(jīng)濟增長、科技進步、人民物質(zhì)生活改善,衛(wèi)生健康事業(yè)迅速發(fā)展,人們對醫(yī)療保健的需求大大提高,“入世”給中國醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)帶來“挑戰(zhàn)”的同時也帶來了空前的機遇,醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)已經(jīng)作為一個新的經(jīng)濟增長點展現(xiàn)在我們的面前。與此同時,遠程醫(yī)療是現(xiàn)代醫(yī)學領(lǐng)域的一大突破,是通訊科技與醫(yī)療技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,它通常包括:遠程診斷、信息服務(wù)、在線檢查等幾個主要部分,它以計算機和網(wǎng)絡(luò)通信為基礎(chǔ)。遠程醫(yī)療監(jiān)控在醫(yī)學專家和病人之間建立起全新的聯(lián)系,使病人在原地、原醫(yī)院即可接受遠程專家的治療與護理,從而節(jié)約病人大量的時間和金錢,在一定程度可以減少了病人的支出[2]。人民群眾的生活水平也越來越高,對自我保健提出了更高的要求,而醫(yī)療資源的有限性使得建立遠程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)成為下一階段醫(yī)療系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。1.4課題的主要工作和論文結(jié)構(gòu)安排本課題主要設(shè)計一種基于GSM網(wǎng)絡(luò)的遠程無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),并將該系統(tǒng)用于生理參數(shù)的遠程無線監(jiān)測系統(tǒng)中,將監(jiān)測到的生理參數(shù)傳輸?shù)竭h程監(jiān)控中心,實現(xiàn)生理參數(shù)的遠程實時監(jiān)控。課題工作的主要內(nèi)容包含以下幾個方面:(1)通過查閱相關(guān)文獻資料,了解遠程監(jiān)護在醫(yī)療保健上的重要意義,并吸收國內(nèi)外在此課題己經(jīng)取得的研究經(jīng)驗成果。(2)了解TI公司的MSP430F149單片機工作原理及其外圍電路設(shè)計,了解西門子公司GSM模塊TC35i的工作方式,學習常見的AT指令和短消息編碼。(3)根據(jù)第三方的集成開發(fā)環(huán)境IAREW430嵌入式工作臺,采用C430語言進行系統(tǒng)的軟件設(shè)計。論文結(jié)構(gòu)安排:第一章為緒論,主要介紹了課題的背景,遠程醫(yī)療監(jiān)測的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及前景,以及本課題的主要完成工作內(nèi)容。第二章為GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識及SMS通信原理,主要介紹GSM網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)并詳細講述整個體系結(jié)構(gòu)的四大子系統(tǒng)即移動臺、基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和交換子系統(tǒng)、運行子系統(tǒng),另外還將詳細介紹GSM短消息數(shù)據(jù)通信原理。第三章為系統(tǒng)的硬件設(shè)計部分。通過MSP430單片機對TC35i模塊進行控制,運用GSM模塊將單片機內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)發(fā)送出去,在接受端利用單片機將接收到的短消息格式的數(shù)據(jù)還原傳輸前的格式,并在計算機上顯示,從而實現(xiàn)收、發(fā)裝置之間的遠距離數(shù)據(jù)傳輸。第四章為系統(tǒng)的軟件設(shè)計部分。首先講述對于本系統(tǒng)很重要的軟件設(shè)計基礎(chǔ)——常見AT指令及使用方法和短消息的編碼方式。以及相關(guān)的主處理程序和短消息發(fā)送子程序。

第2章GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識及SMS通信原理2.1GSM網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)GSM全名為:GlobalSystemforMobileCommunications,中文為“全球移動通訊系統(tǒng)”俗稱“全球通”。它是1992年歐洲標準化委員會統(tǒng)一推出的標準,采用數(shù)字通信技術(shù)、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)標準,使通信質(zhì)量得以保證。GSM系統(tǒng)包括GSM900,GSM1800及GSM1900等幾個頻段,擁有防盜拷能力強、網(wǎng)絡(luò)容量大、手機號碼資源豐富、通話清晰、不易受干擾、信息靈敏、通話死角少、手機耗電量低等特點。目前,隨著GSM網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過多年的發(fā)展,全球的GSM移動用戶己經(jīng)超過5億,覆蓋了1/12的人口,GSM技術(shù)在世界數(shù)字移動電話領(lǐng)域所占的比例己經(jīng)超過70%。下面對GSM網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作簡要介紹[3]。GSM網(wǎng)的總體結(jié)構(gòu)由以下功能單元組成:(1)MS(移動臺)。它包括ME(移動設(shè)備)和SIM(用戶識別模塊)。根據(jù)業(yè)務(wù)的狀況,移動設(shè)備可包括MT(移動終端)、TAF(終端適配功能)和TE(終端設(shè)備)等功能部件。(2)BTS(基站系統(tǒng))。為一個小區(qū)服務(wù)的無線收發(fā)信設(shè)備。(3)BSC(基站控制器)。具有一個或多個BTS進行控制以及相應(yīng)呼叫控制功能。BSC以及相應(yīng)的BTS組成了BSS(基站子系統(tǒng))。BSS是在一定的無線覆蓋區(qū)中,由MSC控制,與MS進行通信的系統(tǒng)設(shè)備。(4)MSC(移動業(yè)務(wù)交換中心)。對于位于管轄區(qū)域中的移動臺進行控制、交換的功能實體。(5)VLR(拜訪位置寄存器)。MSC為所管轄區(qū)域中MS的呼叫接聽所需檢索信息的數(shù)據(jù)庫,VLR存儲與呼叫處理有關(guān)的一些數(shù)據(jù),例如,用戶號碼、所處的位置識別、向用戶提供的服務(wù)等參數(shù)。(6)HLR(歸屬位置寄存器)。管理部門用于移動用戶管理的數(shù)據(jù)庫。每個移動用戶都應(yīng)在其HLR注冊登記。HLR主要存儲兩類信息——有關(guān)用戶的參數(shù)和有關(guān)用戶目前所處位置的信息。(7)EIR(設(shè)備識別寄存器)。存儲有關(guān)移動臺設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫。主要完成對移動設(shè)備的識別、監(jiān)視、閉鎖等功能。(8)AUC(鑒權(quán)中心)。為認證移動用戶的身份和產(chǎn)生相應(yīng)的鑒權(quán)參數(shù)的功能實體。通常,HLR、AUC合設(shè)在一個物理實體中,VLR、MSC合設(shè)在一個物理實體中,MSC、VLR、HLR、AUC、EIR也合設(shè)在一個物理實體中。MSC、VLR、HLR、AUC、EIR功能實體組成交換子系統(tǒng)(SSS)。(9)OMC(操作維護子中心)。操作維護子系統(tǒng)中的各功能實體,根據(jù)廠家的實現(xiàn)方式可分為OMC-R(無線子系統(tǒng)的操作維護中心)和OMC-S(交換子系統(tǒng)的操作維護中心),GSM系統(tǒng)通過MSC實現(xiàn)與多種網(wǎng)絡(luò)互通,包括PSIN、ISDN、PLMN和PSPDN。圖2-1GSM網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2.2GSM短消息概述GSM的短消息業(yè)務(wù)SMS(ShortMessageService)與話音傳輸及傳真一樣同為GSM數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)提供的主要電信業(yè)務(wù),它通過GSM通信網(wǎng)所特有的無線控制信道進行傳輸,經(jīng)短消息業(yè)務(wù)中心完成存儲和前轉(zhuǎn)功能,每個短消息的信息量限制為140個八位組(7比特編碼,160個字符)。傳送短消息業(yè)務(wù)的控制信道為專用控制信道。它不用撥號建立連接,直接把要發(fā)的信息加上目的地址發(fā)送到短消息服務(wù)中心,由短消息服務(wù)中心再發(fā)送給最終的信宿。這適于把每次采集到的數(shù)據(jù)隨時發(fā)送到監(jiān)控中心。短消息業(yè)務(wù)可以使網(wǎng)絡(luò)端知道被叫方是否已經(jīng)收到短消息,如果傳送失敗,被叫方?jīng)]有回答確切消息,網(wǎng)絡(luò)一側(cè)會保留所傳的消息,一旦網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)被叫方能被叫通時,消息能被重發(fā)以確保被叫方能收到。因此短消息業(yè)務(wù)作為GSM網(wǎng)絡(luò)的一種主要的電信業(yè)務(wù),它的傳遞是可靠的[4]。短消息是GSM承載業(yè)務(wù)中唯一不要求建立端-端業(yè)務(wù)路徑的業(yè)務(wù),即使移動臺已處于完全電路通信情況下仍可進行短消息傳輸。在整個傳輸過程中,有呼叫連接建立和釋放的過程。短消息中心具有短消息的存儲功能,終端設(shè)備關(guān)機時,可以保持消息不丟失,與尋呼業(yè)務(wù)相比,傳輸?shù)目煽啃源鬄樘岣摺@枚滔㈦p向傳輸?shù)男阅埽梢苑奖愕貙崿F(xiàn)對于各類電氣設(shè)備的遠程控制和信息采集,即實現(xiàn)遙控和遙測。2.3GSM短消息的優(yōu)點SMS的優(yōu)點很明顯,主要有:(1)收費低廉;對于消費者而言,資費始終是首要關(guān)心的問題。不管是長途還是本地,每發(fā)送一條短信息僅0.1元,而且接收免費。雖然話音業(yè)務(wù)的資費不斷下調(diào),但與部分地區(qū)還是雙向收費本地、長途費用更高的話音業(yè)務(wù)相比,SMS的價格優(yōu)勢不言而喻。(2)隨時隨地;短信息和電話不一樣,打電話要求接聽方同時在另一端,而短信息用戶可以隨時隨地發(fā)送短信息,不用擔心對方是不是在服務(wù)區(qū),因為短信息是采用存儲—轉(zhuǎn)發(fā)方式存儲在短信息中心,只要設(shè)置了對方的號碼,就可以給對方發(fā)送短消息。(3)能夠承載多種數(shù)據(jù);短信息有3種模式:Block模式、PDU模式和Text模式。其中支持Block模式的廠商十分少。特別值得一提的是,通過PDU編碼的短信息內(nèi)容可以是文字、聲音或圖像。隨著SMS的升級版本增強型短消息服務(wù)(EMS:EnhancedMessageService)和多媒體短信業(yè)務(wù)(MMS:MultimediaMessageService)的出現(xiàn),短信息將能夠支持更豐富多彩的數(shù)據(jù)。(4)能夠保障傳輸中的安全;短信息在發(fā)送之前,可以通過STK卡將信息加密后進行傳輸。在到達目的地后由接收者將信息解密,實現(xiàn)了點到點的信息安全保障[5]?;赟MS的上述優(yōu)點,本文中所設(shè)計監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸就是通過SMS方式來實現(xiàn)的。基于GSM網(wǎng)絡(luò)的遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)借助公共GSM網(wǎng)絡(luò)的SMS機制來傳輸數(shù)據(jù)。SMS使用GSM網(wǎng)絡(luò)中的SS7信令信道來傳輸數(shù)據(jù)分組,該信令信道在大多數(shù)情況下處于空閑狀態(tài),可有效利用。在GSM網(wǎng)絡(luò)工作正常的前提下,監(jiān)控的實時性和準確性均可滿足要求,與常規(guī)無線通信方法相比,無須架設(shè)天線,不占用專門頻率,干擾小,誤碼率低,是一種值得推廣的監(jiān)控手段,該系統(tǒng)同時具有安裝調(diào)試方便,特別適用于分散和邊遠的監(jiān)控對象的特點。2.4GSM短消息數(shù)據(jù)通信原理短消息業(yè)務(wù)與語音傳輸及傳真同為GSM數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)提供的主要電信業(yè)務(wù),它通過無線控制信道進行傳輸,經(jīng)短消息服務(wù)中心完成存儲和前轉(zhuǎn)功能。短消息業(yè)務(wù)包括兩類:一類是點到點的短消息,即由一個用戶發(fā)給另一個用戶少量的文字和數(shù)據(jù)信息;另一類是廣播短消息,即由短消息廣播中心收集用戶所需的信息給用戶。兩種方式均可在網(wǎng)絡(luò)暫時無法將短消息傳給移動臺的情況下,將信息在網(wǎng)上記錄,當發(fā)現(xiàn)移動臺可達時,通知相應(yīng)實體重新傳送短消息,因此,短消息具有很高的可靠性?;陔娐方粨Q的點到點短消息業(yè)務(wù)中所涉及的網(wǎng)絡(luò)實體之間的協(xié)議:在電路交換GSMPLMN(公共陸地移動網(wǎng))中,移動臺接入GSMPLMN是通過MSC(移動交換中心)進行的。在移動被叫點到點短消息業(yè)務(wù)中,首先,短消息服務(wù)中心發(fā)送短消息給SMS-GMSC,SMS-GMSC通過詢問HLR獲得目標MS所在的MSC號碼,將短消息先轉(zhuǎn)給MSC。MSC詢問VLR中存放的用戶相關(guān)信息,對用戶進行鑒權(quán)后,將短消息傳遞給目標MS。然后,MS返回報告給MSC;在移動主叫點到點的短消息業(yè)務(wù)中,用戶請求接入通過鑒權(quán)后,將短消息傳遞給MSC[6]。通過以上的SMS工作原理可以看出,SMS作為GSM網(wǎng)絡(luò)的一種主要的電信業(yè)務(wù),其傳遞可靠性很高。GSM網(wǎng)絡(luò)在全國乃至全球范圍內(nèi)實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游,相對于傳統(tǒng)的集群系統(tǒng)在無線覆蓋面上具有無法比擬的優(yōu)勢,更加突出了它在無線數(shù)據(jù)傳輸方面的巨大優(yōu)勢,為基于它的各類數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的開發(fā)打下了堅實的基礎(chǔ)。2.5本章小結(jié)本章主要介紹了GSM網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、GSM網(wǎng)的優(yōu)點和短消息通信原理。展示了GSM網(wǎng)的整體概念,對GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有了進一步的了解,理解了短消息的接收與發(fā)送過程,為利用GSM網(wǎng)的短消息功能實現(xiàn)遠程監(jiān)測奠定了基礎(chǔ)。

第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1系統(tǒng)方案的選擇系統(tǒng)主要為了設(shè)計出一套短消息系統(tǒng),用單片機控制無線通信模塊從而實現(xiàn)短消息的發(fā)送。在單片機方面的選擇是很多的,例如51系列單片機、AVR系列單片機或者凌陽系列單片機。但從多方面考慮,本設(shè)計最終選定TI公司出品的MSP430F149單片機,主要有以下幾點原因。首先,該系列單片機相比其他系列的單片機擁有更強大的處理能力,更低功耗。其次,目前已有一些基于其他單片機的短消息系統(tǒng),如果本設(shè)計再采用其他的單片機實現(xiàn)短消息的發(fā)送,也就失去了畢業(yè)設(shè)計的意義。選擇TC35i作為系統(tǒng)的無線通信模塊,主要是因為其緊湊的設(shè)計和高性能的表現(xiàn),具有標準的工業(yè)接口和完整的SIM卡閱讀器,使用非常簡單。而最重要的原因是,相比其他無線通信模塊TC35i擁有更低廉的價格,使整個系統(tǒng)的成本能得到有效的降低。3.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計本系統(tǒng)集先進的GSM無線通信技術(shù)、單片機控制技術(shù)搭建了一種基于GSM短消息的遠程監(jiān)測系統(tǒng)平臺。通過MSP430單片機對TC35i模塊進行控制,運用GSM模塊將單片機內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)發(fā)送出去,在接收端利用單片機將接收到的短消息格式的數(shù)據(jù)還原傳輸前的格式,并在計算機上顯示,從而實現(xiàn)收、發(fā)裝置之間的遠距離數(shù)據(jù)傳輸。生理參數(shù)采集單片機處理模塊生理參數(shù)采集單片機處理模塊GSM模塊GSM網(wǎng)絡(luò)GSM模塊監(jiān)護中心PC系統(tǒng)的硬件主要包括單片機MSP430F149及其外圍電路,GSM無線通信模塊TC35i及其外圍電路。根據(jù)系統(tǒng)需要還設(shè)計了RS-232串口通信、電平轉(zhuǎn)換、電源電路等幾個功能單元。3.3單片機MSP430F149結(jié)構(gòu)概述及其外圍電路設(shè)計3.3.1單片機MSP430F149結(jié)構(gòu)概述設(shè)計中,首先由單片機對要傳輸?shù)纳韰?shù)進行格式的轉(zhuǎn)換,并對數(shù)據(jù)進行監(jiān)測儲存,當數(shù)據(jù)正常時,可設(shè)定一個固定的時間段對當前數(shù)據(jù)進行下一步傳輸,一旦數(shù)據(jù)異常,即被監(jiān)護病人有危險時,就立即對數(shù)據(jù)進行傳輸,為及時治療和護理爭取時間。本設(shè)計中單片機采用的是美國TI公司生產(chǎn)的MSP430F149單片機,MSP430F149系列單片機是一個特別強調(diào)超低功耗性能的單片機品種。它適合應(yīng)用在各種要求極低功耗的場合,具有一定的技術(shù)特點。在這個系列中有多個型號,它們由一些基本功能模塊按不同的應(yīng)用目標組合而成。其中FLASH型芯片又可分為幾個分支,如11x、11x1、13x、14x等。它們都具有開發(fā)設(shè)備簡便、可現(xiàn)場編程等特點。MSP430系列采用存儲器—存儲器結(jié)構(gòu),即用一個公共的空間對全部功能模塊尋址,同時用精簡指令組對全部功能模塊進行操作[7]。圖3-2是MSP430F149系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖3-2MSP430F149單片機的基本結(jié)構(gòu)該系列單片機主要有以下幾大特點:具有很低的供電電壓。單片機的供電電壓最低可以低到1.8V,單片機的供電電壓范圍是:1.8V~3.6V。超低的功耗。這是目前其他單片機沒有的特色。它在休眠的條件下工作的電流只有0.8uA,就是在2.2V、1MHz條件下工作的電流只有280uA。強大的處理能力。MSP430F149單片機為16位RSIC結(jié)構(gòu),具有豐富的尋址方式、簡潔的指令、大量的寄存器以及片內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲器都可以參加多種運算,還有高效的查表處理方法,有較高的處理速度,在8MHz晶體下運算能力達到1MIPS(每秒運算100萬條指令),是傳統(tǒng)51單片機遠遠達不到的。串口通信模塊:USART0、USART1。兩個串口都可以通過軟件選擇設(shè)置成UART方式或者SPI方式,由于該系列單片機提供了兩個串口,因此能為用戶進行多機通信設(shè)計提供方便。片內(nèi)提供較多的存儲器。MSP430F149提供片內(nèi)的FLASH為60KB,同時片內(nèi)還提供較多的RAM,以便進行運算處理。代碼保護功能。單片機的安全熔絲能對程序的代碼進行保護,從而可以對知識產(chǎn)權(quán)進行保護。具有JTAG仿真調(diào)試接口,這樣非常便于軟件的調(diào)試[8]。3.3.2單片機MSP430F149的外圍電路設(shè)計單片機電路作為整個系統(tǒng)的核心控制部分,主要是完成與TC35i模塊的通信,與上位機進行通信。單片機與TC35i模塊的通信采用單片機的串口0(UART0)實現(xiàn),雖然單片機與TC35i模塊的供電電壓不同,但他們的接口電平可以直接接口,因此不需要進行電平轉(zhuǎn)換。單片機與上位機通信通過單片機的串口1(UART1)實現(xiàn),由于單片機與上位機的接口電平不一制,所以需要通過串口芯片SP3232E完成接口電平的轉(zhuǎn)換。另外單片機還需要通過一個I/O管腳來控制TC35i模塊的工作,在該管腳上輸出低電平來使TC35i模塊工作。整個系統(tǒng)的單片機電路相對來說十分簡單。下面給出具體的單片機電路圖,如圖3-3所示。圖3-3單片機的外圍電路圖由上圖可以看出,單片機的接口電路非常簡單。在單片機的時鐘設(shè)計上與其他單片機有一定區(qū)別,MSP430F149單片機采用兩個時鐘輸入,既一個32KHz的時鐘信號,一個8MHz的時鐘信號[9]。該系統(tǒng)的時鐘部分都是采用晶體震蕩器實現(xiàn)的??紤]到電源的輸入紋波對單片機的影響,在電源的管腳增加一個0.1uF的電容來實現(xiàn)濾波,以減小輸入端受到的干擾。在給定時間內(nèi)所需要的濾波電容值為:(3-1)其中,系統(tǒng)的工作電壓是3.3V,允許的波動為5%,功耗的值約為0.5W,系統(tǒng)需要在0.1us之內(nèi)對電壓變化做出反映,經(jīng)過計算可以得出濾波電容的值應(yīng)該是0.1uF左右。另外單片機還有模擬電源的輸入端,因此在這里需要考慮干擾問題,在該系統(tǒng)中的干擾比較小,因此模擬地和數(shù)字地共地,模擬電源輸入端增加一個濾波電容以減小干擾。利用單片機的串口0與TC35i模塊接口。為了控制單片機控制TC35i模塊傳輸數(shù)據(jù)的時刻,利用單片機的一般I/O口P1.5來作為啟動通信的按鍵,由于P1.5可以作為中斷口使用,這里設(shè)計成芯片進行連接。另外單片機的P1.0作為輸出口,與TC35i模塊的/IGT管腳進行連接,實現(xiàn)控制TC35i模塊的工作,當/IGT管腳輸出高電平的時候,TC35i模塊不工作;當/IGT管腳輸出為低電平的時候,TC35i模塊工作[10]。3.4西門子TC35i模塊介紹及其外圍電路設(shè)計3.4.1西門子TC35i模塊介紹TC35i是SIEMENS公司推出的GSM專用調(diào)制解調(diào)器,它設(shè)計小巧、功耗很低,TC35i與GSM2/2+兼容,雙頻(GSM900/GSM1800)、RS-232數(shù)據(jù)口,符合ETSI標準GSM0707和GSM0705,并且易于升級為GPRS模塊。向用戶提供了標準的AT命令接口,可以快速安全可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù)(ShortMessageService)和傳真,方便用戶設(shè)計。它可在GSM網(wǎng)中完成語音、數(shù)據(jù)呼叫、短消息以及傳真的傳送[11]。TC35i具有標準的工業(yè)接口和完整的SIM卡閱讀器,因此使用非常簡單。圖3-4是TC35i的結(jié)構(gòu)框圖。4040針ZIF連接插槽天線連接器GSM無線裝置內(nèi)存GSM基帶處理器電源(集成電路)圖3-4TC35i的結(jié)構(gòu)框圖TC35i模塊主要特性與技術(shù)指標:(1)頻段為雙頻GSM900MHz和GSM1800MHz(2)支持數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真(3)電源電壓為單一電壓3.3~4.8V(4)可選波特率300bps~115bps,動波特率4.8~115kbps(5)SIM電壓為3V/1.8V(6)帶一個RS-232接口(7)支持AT命令TC35i共有40個引腳,通過一個ZIF(ZeroInsertionForce)連接器引出。這40個引腳可以劃分為5類,即電源、數(shù)據(jù)輸入/輸出、SIM卡、音頻接口和控制[12]。(1)電源管腳為1~14腳,其中1~5為電源電壓輸入端Vbatt+,6~10為電源地GND,11、12充電引腳,13對外輸出電壓(供外電路使用),14為ACCU——TEMP接負溫度系數(shù)的熱敏電阻;(2)數(shù)據(jù)輸入/輸出管腳為16~23腳,分別為DSR0、RING0、RXD0、TXD0、CTS0、RTS0、DTR0和DCD0;(3)SIM卡引腳為24~29腳,分別為CCIN、CCRST、CCIO、CCCLK、CCVCC和CCGND;(4)音頻接口為33~40腳,用來接電話手柄,進行通話;(5)控制部分管腳為15、30、31和32腳,15為點火線IGT(Ignition),30為RTCbackup,31為Powerdown,32為SYNC,當TC35i通電后必須給IGT一個大于100ms低電平,模塊才啟動。3.4.2西門子TC35i外圍電路設(shè)計經(jīng)過對TC35i模塊的介紹,對TC35i模塊已經(jīng)有了深入的了解,因此設(shè)計它的接口電路就相對比較容易了。TC35i模塊主要通過串口與單片機進行連接,從而單片機實現(xiàn)對TC35i模塊的控制。雖然TC35i的串口提供了許多控制線,但由于考慮到設(shè)計借口的簡單性,并且與單片機的UART進行連接,所以采用兩線(TXD、RXD)連接[13]。對TC35i模塊通信的控制可以通過軟件來實現(xiàn),采用軟件實現(xiàn)控制具有使用比較靈活等特點,也能很好避免了過多的硬件信號的檢測。對于TC35i的其他管腳在不使用的時候。如果該管腳為輸出的話,一般讓管腳懸空,如果該管腳為輸入管腳,需要將該管腳通過10k電阻上拉。另外由于/IGT管腳是控制通過單片機來控制TC35i模塊的工作狀態(tài)。在設(shè)計的時候需要考慮TC35i模塊的電源管腳并連在一起。由于TC35i是一個功能完全的模塊,因此這里不需要做任何信號處理和射頻處理。另外TC35i模塊還需要連接SIM卡座,這樣才能實現(xiàn)一個完整獨立的GSM終端。圖3-5為TC35i模塊的外圍電路圖。圖3-5TC35i的外圍電路圖由圖3-5可以看出,TC35i接口電路設(shè)計簡單。在進行串口設(shè)計時,雖然TC35i模塊的串口管腳的工作電平是CMOS電平,單片機的串口管腳的工作電平TTL電平,但由于單片機的高電平和低電平的邏輯判斷電平可以實現(xiàn)與TC35i的管腳進行連接,因此TC35i模塊的串口線直接與單片機的串口進行連接。對于TC35i模塊的串口管腳中的DTR0和RTS0兩個管腳為輸入管腳,因此分別通過10k的電阻將這兩個管腳拉高。/IGT為TC35i模塊的工作狀態(tài)控制管腳,該管腳首先通過一個10k電阻拉高,平時該管腳為高電平,處于不工作狀態(tài);另外該管腳還同時與單片機的一般I/O口進行連接,這樣通過單片機來實現(xiàn)對TC35i模塊的控制,當單片機向該管腳送低電平的時候,則TC35i模塊工作。TC35i模塊的SYNC管腳用來指示GSM模塊的工作狀態(tài),連接一個指示燈來指示工作狀態(tài)。TC35i模塊的SIM卡座有6個管腳,具體的實現(xiàn)電路如圖3-6所示[14]。圖3-6SIM卡座電路圖3.5電源電路整個系統(tǒng)采用5V供電。除了TC35i外都采用3.3V電壓供電,考慮到硬件系統(tǒng)對電源要求具有穩(wěn)壓功能和紋波小等特點,另外也考慮到硬件系統(tǒng)低功耗等特點,因此該硬件系統(tǒng)的3.3V和3.5V都采用LM117芯片實現(xiàn)。電源電路具體如圖3-7所示。圖3-7電源電路圖LM117是美國國家半導體公司的三端可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路。它的輸出電壓范圍是1.2V至37V,負載電流最大為1.5A。它的使用非常簡單,僅需兩個外接電阻來設(shè)置輸出電壓。1,2腳之間為1.25V電壓基準。為保證穩(wěn)壓器的輸出性能,R1應(yīng)小于240歐姆。改變R2阻值即可調(diào)整穩(wěn)壓電壓值。二極管用于保護LM117[15]。輸出電壓調(diào)節(jié)換算公式如下:(3-2)設(shè)計中分別需要輸出3.3V和3.5V的電壓,R1選用200Ω的電阻,經(jīng)過計算可以得出:輸出3.5V電壓的電路R2應(yīng)選用360Ω的電阻,而輸出3.3V電壓的電路R2應(yīng)選用330Ω的電阻。LM117內(nèi)置有過載保護、安全區(qū)保護等多種保護電路。通常LM117不需要外接電容,除非輸入濾波電容到LM117輸入端的連線超過6英寸(約15厘米)。使用輸出電容能改變瞬態(tài)響應(yīng)。調(diào)整端使用濾波電容能得到比標準三端穩(wěn)壓器高的多的紋波抑制比。LM117能夠有許多特殊的用法。比如把調(diào)整端懸浮到一個較高的電壓上,可以用來調(diào)節(jié)高達數(shù)百伏的電壓,只要輸入輸出壓差不超過LM117的極限就行。當然還要避免輸出端短路。還可以把調(diào)整端接到一個可編程電壓上,實現(xiàn)可編程的電源輸出。3.6串行通信3.6.1串行通信概述串行通信接口標準經(jīng)過使用和發(fā)展,目前已經(jīng)有多種。但都是在RS-232標準的基礎(chǔ)上經(jīng)過改進而形成的。RS-232-C標準是美國EISA與BELL等公司一起開發(fā)并于1969年公布的通信協(xié)議。它適合與數(shù)據(jù)傳輸速率在020000bit/s范圍內(nèi)的通信。遠程工業(yè)協(xié)會(TIA)1997年發(fā)布了一個類似的標準——V.28,這個標準對串行通信接口的有關(guān)問題,如信號線功能,電器特性都作了明確規(guī)定。由于通信設(shè)備廠商都生產(chǎn)與RS-232-C制式兼容的通信設(shè)備,因此,它作為一種標準,目前已在微機通信接口中廣泛采用,它不僅已被內(nèi)置于每一臺計算機,同時也被內(nèi)置于從微控制器到主機的多種類型的計算機及其相連接的設(shè)備。RS-232常用于連接到一個Modem,其他擁有RS-232接口的設(shè)備包括打印機,數(shù)據(jù)采集模塊,測試裝置和控制回路[16]。另外,RS-232也可以直接應(yīng)用于任何類型的計算機之間的簡單連接上。RS-232有幾個優(yōu)點:RS-232應(yīng)用廣泛。每臺PC都有一個或多個RS-232端口。更新的計算機現(xiàn)在支持其它諸如USB這樣的串行接口,但是RS-232可以做很多USB無法進行的工作。在微控制器中,接口芯片使得一個5V串口轉(zhuǎn)換成RS-232變得非常容易。連接距離可以達到50—100英尺。USB連接最長可以達到16英尺,pc機的并行打印機接口與主機的距離可以達到10—15英尺,或者利用IEEE-1248b型驅(qū)動器可以達到30英尺。如果RS-232端口與Modem相連,則可以在世界范圍內(nèi)接受和傳送數(shù)據(jù)。3.6.2串行通信接口RS-232RS-232是在任何時候都常用的接口之一。它不僅已經(jīng)被內(nèi)置于每臺PC機,而且已被內(nèi)置于從微控制器到主機等多種類型的電腦和與它們連接的設(shè)備。RS-232接口的最通常的用處是連接到一個Modem上,其他擁有RS-232接口的設(shè)備包括打印機、數(shù)據(jù)采集模塊等。RS-232串行通信以正負9V代表0和1狀態(tài)。串行通信可以分為同步及異步兩種模式。同步通信的兩端使用同步信號作為通信的依據(jù),而異步則使用起始位及停止位作為通信的判斷。目前采用異步傳輸模式較為普遍,異步傳輸只要9支引腳就足夠了。如果要采用同步傳輸,則需要25支引腳。計算機上RS-232引腳如圖3-8所示。圖3-8RS-232引腳圖其引腳定義如下:(1)CD:載波檢測;此引腳由調(diào)制解調(diào)器控制。當電話接通之后,發(fā)送的信號載在載波信號上面,調(diào)制解調(diào)器利用此引腳通知計算機檢測到載波信號,當前處于聯(lián)機狀態(tài)。(2)RXD:接受字符;此引腳將遠程所發(fā)送過來的數(shù)據(jù)接收進來。在接收過程中,由于數(shù)據(jù)是以數(shù)字類型發(fā)送的,讀者可以在調(diào)制解調(diào)的RTS信號燈上看到明滅交錯,此即為0與1交替所產(chǎn)生的現(xiàn)象,即電位高低變化所產(chǎn)生的現(xiàn)象。(3)TXD:發(fā)送字符;此引腳將計算機所要發(fā)送出去的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。在發(fā)送過程中,由于數(shù)據(jù)是以數(shù)字類型發(fā)送的,讀者可以在調(diào)制解調(diào)器的TXD信號燈上看到明滅交錯,此即為0與1交替所產(chǎn)生的現(xiàn)象,也即是電位高低變化所產(chǎn)生的現(xiàn)象。(4)DTR:數(shù)據(jù)端備妥;此引腳由計算機控制。用于通知調(diào)制解調(diào)器進行傳輸,高電位表示計算機已經(jīng)準備就緒,隨時可以接收數(shù)據(jù)。(5)GND:接地;此引腳為接地端,作為計算機與調(diào)制解調(diào)器之間的標準電位參考。兩端設(shè)備的接地端標準電位必須一樣,否則會產(chǎn)生回路,使得信號因標準電位不同而產(chǎn)生偏移,也會導致結(jié)果失常。RS-232數(shù)據(jù)采用單節(jié)點式的信號發(fā)送方式,其特點是信號電壓的標準電位就是參考接地端標準電位,因此傳輸雙方的接地端必須連接在一起,以避免標準電位不同而造成數(shù)據(jù)的錯誤。(6)DSR:數(shù)據(jù)備妥;此引腳由調(diào)制解調(diào)器控制,調(diào)制解調(diào)器用這支引腳的高電位通知計算機一切準備就緒,可以發(fā)送數(shù)據(jù)過來。(7)RTS:要求發(fā)送;此引腳由計算機控制,用以通知調(diào)制解調(diào)器馬上發(fā)送數(shù)據(jù)至計算機。而當調(diào)制解調(diào)器收到信號后,便會將它由電話線收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機;在此之前若有數(shù)據(jù)發(fā)送至調(diào)制解調(diào)器,則會暫存在緩沖區(qū)中。(8)CTS:清除以接收;此引腳由調(diào)制解調(diào)器通知計算機有電話進來,是否接聽電話則由計算機決定。如果計算機設(shè)置調(diào)制解調(diào)器為自動應(yīng)答模式,則調(diào)制解調(diào)器在接聽到一定的鈴響后即自動接收電話。(9)RI:響鈴檢測。3.6.3串口通信電路該系統(tǒng)實現(xiàn)的RS-232電路主要是與上位機進行通信,實現(xiàn)單片機系統(tǒng)與上位機進行通信處理。由于單片機與上位機進行通信時接口電平不同,因此需要進行接口轉(zhuǎn)換,這里采用SP3232E芯片來完成接口電平的轉(zhuǎn)換。關(guān)于SP3232E是Sipex公司生產(chǎn)的專門實現(xiàn)TTL與RS-232電平轉(zhuǎn)換的芯片。SP3232E芯片內(nèi)部的電源電壓變換器,可以把輸入的+3V電源電壓變換成為RS-232輸出電平所需的10V電壓[17]。典型工作電路圖如3-8所示。圖3-9RS-232串口電路圖用RS-232總線連接系統(tǒng)時,有近程通信方式和遠程通信方式之分。近程通信是指傳輸距離小于15m的通信,這時可以用RS-232電纜直接連接。15m以上的長距離通信需要采用調(diào)制解調(diào)器。本系統(tǒng)采用近程通信。由圖可以看出,在管腳C1+、C1-、C2+、C2-、V+和V-分別放置0.1uF的電容實現(xiàn)充電作用,滿足相應(yīng)的充電泵的要求。管腳T1OUT、TIN、R1OUT和RIN分別是RS-232轉(zhuǎn)換的輸入輸出腳,實現(xiàn)單片機的TTL電平與上位機的接口電平的轉(zhuǎn)換??紤]到減小電源的干擾,還需要在芯片的電源輸入腳加一個0.1uF的電容來實現(xiàn)濾波,以減小輸入端受到的干擾。3.7本章小結(jié)本章主要講述了系統(tǒng)的硬件設(shè)計,主要介紹GSM通信模塊TC35i、MSP430F149單片機的特點、外圍電路的設(shè)計(包括串行通信、電源電路等幾個部分),最終構(gòu)成了整個遠程監(jiān)測系統(tǒng)的硬件框架。在硬件電路設(shè)計的過程中,由于本人的疏忽,只注意到器件封裝外形的吻合,忽略了封裝各管腳與器件實際管腳的對應(yīng),導致LM117芯片封裝及管腳連線的錯誤,直接導致電路板制板錯誤,電源電路無法降壓,單片機和TC35i都無法工作。經(jīng)過自己對錯誤的細致檢查和修改,用導線糾正了之前制板連線的錯誤,使硬件電路板正常工作。

第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1系統(tǒng)軟件設(shè)計基礎(chǔ)系統(tǒng)中采用GSM無線通信模塊TC35i實現(xiàn)兩者的數(shù)據(jù)通信,GSM無線通信模塊TC35i通過AT命令來進行控制,數(shù)據(jù)傳輸采用短消息方式。AT命令和短消息的編碼、解碼方式是系統(tǒng)軟件設(shè)計的基礎(chǔ),下面對兩者作詳細的介紹。4.1.1AT指令介紹AT指令集是調(diào)制解調(diào)器通信接口的工業(yè)標準,AT指令是調(diào)制解調(diào)器可以識別并執(zhí)行的命令。AT命令簡單、容易掌握,使用它可以配置調(diào)制解調(diào)器,配合通信軟件工作,與遠端系統(tǒng)通信,發(fā)起或應(yīng)答一個呼叫。AT命令集從TE(TerminalEquipment)或DTE(DataTerminalEquipment)向TA(TerminalAdapter)或DCE(DataCircuitTerminatingEquipment)發(fā)送的。通過TA,TE發(fā)送AT命令來控制MS(MobileStation)的功能,與GSM網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進行交互。用戶可以通過AT命令來進行呼叫、短信、電話本、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、補充業(yè)務(wù)、傳真等方面的控制。AT命令是Hayes公司開發(fā)的控制調(diào)制解調(diào)器功能的操作和使用命令。通過串口發(fā)送AT命令,可實現(xiàn)對TC35i無線調(diào)制解調(diào)模塊的控制[18]。這里介紹AT指令的格式和幾條常用的指令。AT指令集的命令幀格式:AT命令[參數(shù)]命令[參數(shù)]…回車。每條命令行都包括前綴AT,后繼恰當?shù)拿詈兔顓?shù),最后包含回車換行符。下面列舉一些常用的有關(guān)短消息的AT指令:AT+CMGC:SendanSMScommand(發(fā)出一條短消息命令);AT+CMGD:DeleteSMSmessage(刪除SIM卡內(nèi)存的短消息);。AT+CMGF:SelectSMSmessageformat(選擇短消息信息格式:0為PDU;1為文本);AT+CMGL:ListSMSmessagefrompreferredstore(列出SIM卡中的短消息0/“RECUNREAD”未讀,1/“RECREAD”已讀,2/“STOUNSENT”待發(fā),3/“STOSENT”已發(fā),4/“ALL”全部的);AT+CMGR:ReadSMSmessage(讀取短消息);AT+CMGS:SendSMSmessage(發(fā)送短消息);AT+CMGW:WriteSMSmessagetomemory(向SIM內(nèi)存中寫入待發(fā)的短消息);AT+CMSS:SendSMSmessagefromstorage(從SIM內(nèi)存中發(fā)送短消息);AT+CNMI:NewSMSmessageindications(顯示新收到的短消息);AT+CPMS:PreferredSMSmessagestorage(選擇短消息內(nèi)存);。AT+CSCA:SMSservicecenteraddress(短消息中心地址);AT+CSCB:Selectcellbroadcastmessages(選擇蜂窩廣播消息);AT+CSMP:SetSMStextmodeparameters(設(shè)置短消息文本模式參數(shù));AT+CSMS:SelectMessageService(選擇短消息服務(wù))。4.1.2短消息的編碼方式ETSI指定了一個短消息發(fā)送協(xié)議作為GSM標準的一部分,該規(guī)程定義了三個接口協(xié)議[19]。(1)最初的BlockMode:一個二進制的協(xié)議,這個協(xié)議適用于在不完全可靠的地方,特別是對遠程設(shè)備的控制。但是,BlockMode已是被淘汰,目前應(yīng)用很少。(2)基于AT命令的TextMode:定義了一個基于AT命令以字符為基礎(chǔ)的界面。此模式適用于無智能終端,一般不支持中文。(3)基于AT命令的PDUMode:此模式定義了一個基于字符的接口,以二進制傳送十六進制編碼的消息塊,此模式適用于基于AT命令結(jié)構(gòu)的軟件驅(qū)動程序,不需要了解消息塊的內(nèi)容,只是在終端之間傳送消息塊。PDU相當于一個數(shù)據(jù)包,它由構(gòu)成短消息的信息組成。作為一種數(shù)據(jù)單元,它必須包含源和目的地址、保護有效時間、數(shù)據(jù)格式、協(xié)議類型和正文,正文長度可達140字節(jié),它們都以十六進制表示。PDU結(jié)構(gòu)根據(jù)短消息由移動終端發(fā)起或以移動終端為目的而不同。PDU串不僅包含可顯示的消息本身,還包含很多其它信息,如SMS服務(wù)中心號碼、目標號碼、回復號碼、編碼方式和服務(wù)時間等。發(fā)送和接收的PDU串,結(jié)構(gòu)是不完全相同的。下面介紹短消息的PDU編碼方式。以下為發(fā)送短消息的PDU模式的解析:表4-1發(fā)送短消息的PDU模式SCAFOMRDAPIDDCSVPUDLUDSCA:服務(wù)中心地址;FO:文件字節(jié)頭,一般為11;MR:短消息參數(shù),一般為00;DA:目的地址;PID:協(xié)議指示標志,一般為00;DCS:數(shù)據(jù)編碼方案;VP:有效時限,00表示5分鐘;UDL:用戶數(shù)據(jù)長度;UD:用戶數(shù)據(jù)域。下為接收短消息的PDU模式的解析:表4-2接收短消息的PDU模式SCAFOOAPIDDCSSCTSUDLUDSCA:服務(wù)中心地址;FO:文件字節(jié)頭,一般為04;OA:發(fā)送方地址;PID:協(xié)議指示標志,一般為00;DCS:數(shù)據(jù)編碼方式;SCTS:短消息中心時間戳;UDL:用戶數(shù)據(jù)長度;UD:用戶數(shù)據(jù)域。舉例說明,要發(fā)送“你好”去的PDU碼為:0891683108806105F011000D9168314548312F2000801044F60597D(1)08——短消息中心地址長度。指(91)+(683108806105F0)8個字節(jié)的長度。(2)91——短消息中心號碼類型。是TON/NPI遵守International/E.16標準,指在號碼前加‘+’號;此外還有其它數(shù)值,但91最常用,91指國際類型的電話號碼。(3)683108806105F0——短消息中心號碼。對于短消息中心號碼的編碼采用的是半位碼。取十六進制的ASCII碼,8的ASCII碼是38,6的ASCII碼是36,所以數(shù)字編碼只要取相應(yīng)的二進制的后四位就可以有效的表示一個數(shù)字,也就是十六進制的右邊一位。所有數(shù)字都取二進制的后四位,然后兩兩合并,后面的字符是高四位,前面的字符是低四位。依此原則,短消息中心號碼的前兩位號碼為86,編碼后為68,同樣的13編碼為31,但是最后只剩下一個0,用F補齊,編碼為F0。其中86為中國的區(qū)號。(4)11——文件頭字節(jié)。(5)00——信息類型(TP-Message-Reference)。(6)0D——被叫號碼長度?!?613677328099”共13位,實際號碼長度。(7)91——被叫號碼類型(同(2))。(8)683176378290F9——為被叫號碼,它經(jīng)過了移位處理,實際號碼為“8613677328099”,編碼方式與短消息中心號碼相同。(9)00——協(xié)議標識TP-PID(TP-Protocol-Identifier)。BitNo.7與BitNo.6兩位:00—如下面定義的分配BitNo.0—BitNo.5;01—參見GSM03.40協(xié)議標識完全定義;10—預留;11—為服務(wù)中心(SC)特殊用途分配BitNo.0—BitNo.5。一般將這兩位置為00。(10)08——數(shù)據(jù)編碼方案TP-DCS(TP-Data-Coding-Scheme)。(11)01——有效期TP-VP(TP-Valid-Period)。(12)04——用戶數(shù)據(jù)長度TP-UDL(TP-User-Data-Length)。(13)4F60597D——用戶數(shù)據(jù)TP-UD(TP-User-Data)“你好”。4.2系統(tǒng)軟件設(shè)計為了實現(xiàn)短消息的發(fā)送,系統(tǒng)軟件設(shè)計主要涉及主處理程序和發(fā)送子程序。其中主處理程序主要完成系統(tǒng)初始化、完成系統(tǒng)配置、調(diào)用發(fā)送子程序,而發(fā)送子程序主要完成短消息中心號碼的設(shè)置、發(fā)送模式的選擇、目的號碼的設(shè)置及相關(guān)信息打包等,從而實現(xiàn)短消息的發(fā)送。4.2.1主處理程序主處理程序主要是將各個模塊進行協(xié)調(diào)處理和實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。主處理程序首先完成初始化工作。其次,初始化后等待配置信息,獲取電話號碼。再次,配置完必須信息后,進入處理循環(huán)。在循環(huán)過程中主處理掃描是否有按鍵按下,如果有按鍵按下,則發(fā)送短消息,如果沒有按鍵按下則繼續(xù)循環(huán)。另外主程序還需要與兩個串口的發(fā)送和接收中斷服務(wù)程序進行數(shù)據(jù)交互。整個主程序基于中斷服務(wù)結(jié)構(gòu),為了實現(xiàn)中斷程序與主程序之間的數(shù)據(jù)交互。通過設(shè)置一些全局變量和全局的緩沖區(qū)來實現(xiàn)[20]。主處理模塊的流程圖如圖4-1所示。系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化信息配置等待循環(huán)按鍵按下?發(fā)送短消息NY圖4-1主處理程序的流程圖主處理程序為一個可伸縮性的框架,可以在此基礎(chǔ)上進一步豐富處理的功能。主程序先進行初始化,先初始化時鐘和兩個串口,然后等待配置信息,直到配置完成后才進入處理循環(huán)。在處理循環(huán)里面檢測通信按鍵是否按下,如果按下就發(fā)送信息,如果沒有按下則繼續(xù)等到。在發(fā)送短消息的時候,先發(fā)送頭信息數(shù)據(jù),然后等待TC35i返回“>”,等到“>”返回后則繼續(xù)發(fā)送短消息內(nèi)容,在發(fā)送短信息完成后,需要延時10秒以上。一般說來發(fā)送的短消息與短消息之間需要有時間間隔,一般都需要幾十秒的時間間隔。主程序需要和串口通信程序進行數(shù)據(jù)交互。當需要向串口發(fā)送數(shù)據(jù)的時候,往發(fā)送的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)里面封裝數(shù)據(jù),設(shè)置發(fā)送的數(shù)據(jù)長度,設(shè)置中斷標志后就觸發(fā)中斷服務(wù)程序,中斷服務(wù)程序就發(fā)送數(shù)據(jù),直到數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后清除相應(yīng)的標志位。主程序還需要檢測串口的接收中斷服務(wù)程序,當串口有新數(shù)據(jù)到來時,串口接收中斷服務(wù)程序?qū)⒔邮盏降臄?shù)據(jù)填入到接收緩沖區(qū)里,設(shè)置接受到的長度,設(shè)置接收標志來通知主程序取數(shù)據(jù)。具體程序參看附錄1。在該主處理程序中只是一個簡單的示范,還可以在此基礎(chǔ)上增加對消息發(fā)送的進一步處理,也可以增加短消息的閱讀、刪除等操作,使系統(tǒng)更加完善。4.2.2發(fā)送短消息程序短消息的接收和發(fā)送是通過AT命令控制GSM無線通信模塊TC35I實現(xiàn)的。系統(tǒng)首先要做的是設(shè)置短消息的中心地址。其次,設(shè)置發(fā)送短消息模式,其指令是AT+CMGF=1,0代表發(fā)送的格式是文本格式,而1表示發(fā)送格式為PDU格式。再次設(shè)置短消息發(fā)送的目標地址,其指令是AT+CMGS=目標地址號碼。需要對目標地址號碼進行半位編碼。最后設(shè)置發(fā)送命令,以Ctrl-Z結(jié)束,它的ASC=2\*ROMANII值為26,只需要直接輸入數(shù)值26即可,完成發(fā)送任務(wù)。發(fā)送短消息的流程圖如圖4-3所示。設(shè)置中心號碼設(shè)置中心號碼設(shè)置短消息格式設(shè)置目的號碼發(fā)送長度信息返回“>”?發(fā)送PDU內(nèi)容NY圖4-2發(fā)送短消息的流程圖該程序主要完成數(shù)據(jù)的封裝,先按照發(fā)送短消息的命令封裝長度信息,然后封裝好PDU數(shù)據(jù)包。pPhone[]為電話號碼,字符數(shù)組類型,在進行封裝的時候必須按照規(guī)范進行順序重新調(diào)整。Phonelen表示電話號碼的長度。pData[]為內(nèi)容數(shù)據(jù),即需要發(fā)送的短信息的內(nèi)容,為字節(jié)數(shù)組。nLen為內(nèi)容數(shù)據(jù)的長度。nTXLen1表示長度信息包的長度,用來指示串口需要發(fā)送數(shù)據(jù)的長度。nTXLen2表示PDU信息包的長度,用來指示串口需要發(fā)送數(shù)據(jù)的長度。pOut1為長度信息包,pOut2為PDU信息包。函數(shù)里strHead用來表示SMSC的地址,而chrInfo的內(nèi)容為“11000B”,其中“11”表示PDUSMS發(fā)送的文件頭字節(jié),這里“11”指正常發(fā)送短消息;“00”表示信息類型,這里00指讓手機自動加上主叫號碼;“0B”表示被叫號碼的長度。接著在數(shù)據(jù)包里面填入信息字節(jié)“81”,表示被叫號碼類型。在填入電話號碼信息后,填入?yún)f(xié)議識別信息“00”和數(shù)據(jù)編碼類型“00”,編碼類型后的“AA”表示短信息被保留的時間是4天,在填完時間信息后,填入長度信息。填完長度信息后填入具體的數(shù)據(jù)內(nèi)容,最后再填入結(jié)束符號“ctrl-Z”它的ASCII值為26,這里不需要將26轉(zhuǎn)換成字符,直接傳輸數(shù)值26。具體程序參看附錄2。4.3本章小結(jié)本章主要講述了系統(tǒng)的軟件設(shè)計。其中詳細介紹了軟件設(shè)計的基礎(chǔ)AT指令和PDU編碼方式。并對軟件設(shè)計的過程進行了詳細講解,并給出了源程序。這一章的軟件設(shè)計使系統(tǒng)真正實現(xiàn)了基于GSM短消息的發(fā)送,并為遠程監(jiān)測打下了基礎(chǔ)。

第5章系統(tǒng)調(diào)試5.1系統(tǒng)硬件調(diào)試經(jīng)過之前的電路設(shè)計,印刷電路板的制作以及元器件的焊接,所制作的硬件如圖5-1所示。圖5-1系統(tǒng)硬件圖接下來要完成的就是對硬件的調(diào)試。在對硬件的調(diào)試過程中,主要遇到的問題是系統(tǒng)無法正常工作,在接入5V電源很短的時間,TC35i模塊就出現(xiàn)了溫度異常升高的情況。經(jīng)過使用萬用表對系統(tǒng)各點電壓的檢測,發(fā)現(xiàn)電源電路無法正常降壓,導致這種情況的發(fā)生。經(jīng)過對硬件原理圖和封裝圖的對比發(fā)現(xiàn),由于本人的疏忽,只注意到器件封裝外形的吻合,忽略了封裝各管腳與器件實際管腳的對應(yīng),導致LM117芯片封裝及管腳連線的錯誤,從而導致電路板制板錯誤,電源電路無法降壓,單片機和TC35i都無法正常工作。為了解決這個問題,筆者使用另接輔助線來糾正了電路板接線錯誤,使電源電路成功實現(xiàn)降壓,通過對電路板的測定,證實硬件系統(tǒng)正常工作。5.2系統(tǒng)軟件調(diào)試對系統(tǒng)軟件的調(diào)試,本文運用IAR公司為MSP430系列單片機開發(fā)的C430集成開發(fā)環(huán)境和C語言調(diào)試器進行調(diào)試。通過將調(diào)試軟件設(shè)定為模擬MSP430F149單片機,對程序進行編譯、生成和調(diào)試。軟件調(diào)試如圖5-2所示。圖5-2軟件調(diào)試圖由上圖可知,該軟件可在程序執(zhí)行每一步的時候,對相應(yīng)的寄存器進行監(jiān)測,可以發(fā)現(xiàn)程序能夠完整的運行,實現(xiàn)短消息的發(fā)送,經(jīng)過這個軟件調(diào)試無誤后,就可以通過下載線下載到單片機中去,從而控制TC35i模塊實現(xiàn)短消息的發(fā)送。5.3系統(tǒng)整體調(diào)試之前分別對系統(tǒng)的硬件部分和軟件部分進行了調(diào)試,發(fā)現(xiàn)了一些問題,經(jīng)過查找和修改使相應(yīng)的問題得到了解決。下面進入系統(tǒng)整體調(diào)試。首先用串口進行短消息的發(fā)送。此處使用超級終端軟件實現(xiàn)短消息的發(fā)送,大致過程如圖5-3所示。圖5-3短消息發(fā)送過程圖由于超級終端軟件無法對接收到的短消息進行解碼,所以筆者選用星幻串口短信大師軟件來進行短消息的接收和讀取。在指令框內(nèi)輸入AT+CMGR=N,N為相應(yīng)的短信息位置,即能讀取短消息,如圖5-4所示。圖5-4短消息的讀取圖由圖可知,軟件讀取出的是響應(yīng)短消息的PDU編碼,還需要對其進行解碼,以得到原始的短消息。如圖5-5所示。圖5-5PDU解碼圖經(jīng)過以上測試,可以得出系統(tǒng)能夠通過串口在PC機的控制下實現(xiàn)短消息的發(fā)送。接下來,筆者將軟件拷入單片機以進行整體調(diào)試,但是很遺憾的是經(jīng)過多次嘗試,系統(tǒng)始終不能實現(xiàn)短消息的發(fā)送,筆者認為是JTAG下載電路設(shè)計出現(xiàn)了問題,但由于時間和能力問題已無法對電路進行修改,算是本次設(shè)計的一大遺憾。5.4本章小結(jié)本章主要講述了對系統(tǒng)的調(diào)試。其中分別進行了針對硬件部分、軟件部分的調(diào)試,最后還對系統(tǒng)整體進行了調(diào)試,找出并解決了一定的問題,得出系統(tǒng)能通過串口控制發(fā)送短消息,但未能實現(xiàn)利用單片機控制TC35i實現(xiàn)短消息的發(fā)送。

結(jié)論經(jīng)過半年左右的畢業(yè)設(shè)計研究,從拿到畢業(yè)設(shè)計題目開始,通過不斷的查閱資料和了解國內(nèi)外在人體生理參數(shù)遠程監(jiān)測的研究現(xiàn)狀,根據(jù)自己的研究實驗條件和經(jīng)費的要求,慢慢的形成了自己設(shè)計思路的雛形。本系統(tǒng)著眼于建立一個基于GSM短消息方式的遠程監(jiān)測平臺,能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測中心站與遠程監(jiān)測分站的GSM遠程通信。設(shè)計中通過MSP430單片機對TC35i模塊進行控制,運用GSM模塊將單片機內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)發(fā)送出去,在接受端利用單片機將接收到的短消息格式的數(shù)據(jù)還原傳輸前的格式,并在計算機上顯示,從而實現(xiàn)收、發(fā)裝置之間的遠距離數(shù)據(jù)傳輸。在設(shè)計的過程中,本人主要做了以下幾個方面研究工作:(1)通過分析目前的科技發(fā)展的背景支持,目前國內(nèi)外對該課題的研究狀況,在此基礎(chǔ)之上,提出課題研究的可行性和科研意義,同時也分析提出該系統(tǒng)具有的良好發(fā)展前景。根據(jù)自己的研究,提出了一套可行的設(shè)計思路,并規(guī)劃論文的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。(2)設(shè)計出合理的系統(tǒng)硬件電路。其中主要由單片機MSP430F149外圍電路、無線通信模塊TC35i外圍電路、電源電路、串口電路、電平轉(zhuǎn)換電路等部分組成。(3)根據(jù)設(shè)計需要,完成了相關(guān)程序的設(shè)計。其中主程序主要用于實現(xiàn)系統(tǒng)初始化,調(diào)用發(fā)送子程序;發(fā)送子程序主要用于實現(xiàn)短消息的打包、發(fā)送;同時筆者還設(shè)計了相關(guān)子程序以實現(xiàn)短消息的發(fā)送。在設(shè)計過程中,本人的遇到了不少難題,通過積極努力查詢資料,解決這些難題,本人各方面的能力都有了不少的提高。比如在硬件電路設(shè)計的過程中,由于本人的疏忽,只注意到器件封裝外形的吻合,忽略了封裝各管腳與器件實際管腳的對應(yīng),導致LM117芯片封裝及管腳連線的錯誤,直接導致電路板制板錯誤,電源電路無法降壓,單片機和TC35i都無法工作。經(jīng)過自己對錯誤的細致檢查和修改,用導線糾正了之前制板連線的錯誤,使硬件電路板正常工作。由于本人水平有限,所作的研究工作也是借鑒了前人的研究經(jīng)驗,提出了自己的觀點,反復研究,但還存在著一些未解決的問題。此外,本系統(tǒng)很多細節(jié)方面的開發(fā)還有很多不能夠做到非常完美。這套系統(tǒng)整個研發(fā)過程都局限在實驗室中,沒能夠在工業(yè)現(xiàn)場中進行運行調(diào)試,同時隨著通信系統(tǒng)的進步和發(fā)展,以后將對這一系統(tǒng)升級和更新,采用更為先進和完善的網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸是將來的努力方向。

致謝四年的時光轉(zhuǎn)瞬即逝,在西南科技大學的學習和生活是我人生中一段非常寶貴而難忘的經(jīng)歷。在即將畢業(yè)之際,我要感謝所有在這里給予我關(guān)心和幫助的師長、朋友和同學!在此,首先要感謝導師劉知貴教授的悉心指導。律人者先律己,劉老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度給了我很深刻的影響。劉老師淵博的學識,敏銳的思想,嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和高深的學術(shù)造詣以及豐富的實踐經(jīng)驗,在學習上給了我很大的啟迪與動力。也正是他們的這種充滿活力的精神鼓勵著我堅持自己的畢業(yè)設(shè)計,遇到困難永不退縮。更為可貴的是,劉老師待人和藹,平易近人,為人謙虛誠懇,在學業(yè)和生活上給了我很多細心的幫助與指導。他們精益求精、嚴謹負責的工作作風也同樣使我受益匪淺。在此,謹向劉老師表示最衷心的感謝與敬意!感謝王彩峰、彭桂力等師兄師姐在學習與設(shè)計過程中給我的幫助,他們在設(shè)計中幫我理清思路、找尋不足、解決問題,并鼓勵我克服困難,不言放棄,這種樂于助人的精神讓我非常感激。感謝黃偉、祁運、陳宏健三位室友在學習和生活上給予我的無私幫助,同時感謝所有關(guān)心和幫助過我的朋友們。感謝我的父母,是他們教我熱愛生活、直面挫折、樂觀向上,我的每一點進步都離不開他們的關(guān)心和幫助。

參考文獻[1]KoichiShimizu,TelemedicineByMobileCommunication[J].IEEEEngineeringinmedicineandbiology,1999,18(4):32-44.[2]C.S.Pattichis,E.Kyriacou,etc.WirelessTelemedicineSystems[J].AnOverviewIEEEAntenna’sandPropagationMagazine,2002,4:143-153.[3]JohnScourias,OverviewoftheGlobalSystemforMobileCommunications[Z],2000.[4]吳玉亮.基于GSM移動遠程監(jiān)護系統(tǒng)的心電信號的采集與處理[D].重慶:重慶大學,2005.[5]李戰(zhàn)明,瞿華,丁磊.基于GSM網(wǎng)絡(luò)的人體生命體征遠程監(jiān)護系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J].微計算機信息,2006,5:96-99.[6]ChristopherDrane,MalcolmMachaughtan,CraigScott.PositioningGSMTelephones[J].IEEECommun.Mag.,1998,4:67-70.[7]胡大可.MSP430系列超低功耗16位單片機原理與應(yīng)用[M].北京:北京航空航天大學出版社,2005:135-154.[8]沈建華,楊艷琴.MSP430系列16位超低功耗單片機原理與應(yīng)用[M].北京:清華大學出版社,2005:19-36.[9]張晞,王德銀,張晨.MSP430系列單片機實用C語言程序設(shè)計[M].北京:人民郵電出版社,2005:257-296.[10]賀虎,秦建敏.MSP430軟硬件C延時程序設(shè)計[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2006,3:65-67.[11]陳慧,霍家道.基于TC35設(shè)計的車輛監(jiān)控系統(tǒng)[J].應(yīng)用科技,2003,30(12):35-36,39.[12]SiemensTC35/TC37HardwareInterfaceDescription.Version04.00[Z],2002(5).[13]易慶,石志國,王志良等.基于GSM短消息的信息查詢系統(tǒng)[J].計算機應(yīng)用研究.2003,(2):63-65.[14]秦龍.MSP430單片機應(yīng)用開發(fā)典型實例[M].北京:中國電力出版社,2004:267-322.[15]李曄,于大鵬,李昀.基于GSM/SMS建立遠程智能抄表系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].移動通信.2003,(1):124-127.[16]沈建華,楊艷琴.MSP430系列16位超低功耗單片機實踐與系統(tǒng)設(shè)計[M].北京:清華大學出版社,2005.[17]北京創(chuàng)景通科技有限公司.西門子TC35i,GSM開發(fā)評估板資料[EB]./download.htm,2006,10.[18]李迎春.短消息在無線監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集方面的應(yīng)用[D].安徽:合肥工業(yè)大學,2002.[19]李海生.基于GSM短消息的遠程監(jiān)測系統(tǒng)[D].秦皇島:燕山大學,2005.[20]張小平.GSM污染源自動連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機應(yīng)用研究.2003,(2):158-160.

附錄1主處理程序:#include<MSP430X14X.h>#include"uart.h"#include"TC35i.h"http://定義全局變量staticcharnComm;//定義串口操作變量charnRev_UART0; //串口0的接收標志charnRev_UART1; //串口1的接收標志charUART0_TX_BUF[200]; //串口0的發(fā)送緩沖區(qū)charUART0_RX_BUF[200]; //串口0的接收緩沖區(qū)charUART1_TX_BUF[50]; //串口1的發(fā)送緩沖區(qū)charUART1_RX_BUF[50]; //串口1的接收緩沖區(qū)charpBuf0[100];staticintnTX1_Len;staticcharnRX1_Len;charnRX1_Len_temp;staticintnTX0_Len;staticintnRX0_Len;intnRX0_Len_temp;staticcharnTX0_Flag;staticcharnTX1_Flag;intnSend_TX0;intnSend_TX1;charpBuf[80];voidmain(void){intj;intn;intnTemp;intnLen1;intnLen2;charnRes_UART1;charnRes_UART0;charPhoneNumber[18];charUART1_RX_Temp[50];charUART0_RX_Temp[20];charpOut1[40];charpOut2[200];charnSend;intnPhone;WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//關(guān)閉看門狗_DINT(); //關(guān)閉中斷nSend_TX1=0;nSend_TX0=0;nTX1_Flag=0;nTX0_Flag=0;nTX0_Len=0;nTX1_Len=0;nRX1_Len=0;nRX0_Len=0;nRev_UART1=0;nRev_UART0=0;nPhone=0;nLen1=0;nLen2=0;nComm=0;nSend=0;///////////////////////////////////初始化Init_CLK();Init_UART0();Init_UART1(); _EINT();//打開中斷//TC35i初始化TC35i_init();Delay_ms(100);nTX0_Len=setCsca(UART0_TX_BUF);IFG1|=UTXIFG0;//設(shè)置中斷標志,進入發(fā)送中斷程序Delay_ms(500);nTX0_Len=setCmgf(UART0_TX_BUF);IFG1|=UTXIFG0;//設(shè)置中斷標志,進入發(fā)送中斷程序Delay_ms(500);//等待配置for(;;){ if(nRev_UART1==1) { inti; nRev_UART1=0;

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