基于GSM和單片機的遠程家電控制系統(tǒng)打印用的樣本

四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院基于GSM和單片機遠程家電控制系統(tǒng)專業(yè)電氣自動化（工業(yè)自動化方向）班級級二班姓名李強學(xué)號指引教師殷佳林輔導(dǎo)員姚佳實習(xí)時間4月1日至6月1日

目錄摘要 2ABSTRACT 3第一章緒論 51.1遠程家電控制前景以及重要性 51.2遠程家電控制發(fā)呈現(xiàn)狀 51.3研究背景 51.4本文研究內(nèi)容 6第二章短消息簡介 72.1無線通信實現(xiàn)方式選取 72.2SMS短消息服務(wù)簡介 72.2.1短消息定義 72.2.2短消息體系構(gòu)造 82.3GSM規(guī)定AT指令集 82.4SMS短消息編碼方式 102.5本章小結(jié) 12第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計 133.1家電控制器總體構(gòu)造 133.2GSM模塊TC35i簡介 133.2.1TC35iIGT電路 143.4固態(tài)繼電器 153.5系統(tǒng)電路原理圖 153.5.1GPRS模塊某些 153.5.2電源某些 173.5.3電平轉(zhuǎn)換某些 173.5.4單片機某些 183.6本章小結(jié) 19第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計 204.1控制終端實現(xiàn)方式 204.2控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 204.2.1Atlga16單片機寄存器簡介 204.2.2前臺軟件設(shè)計 234.2.3單片機某些串口數(shù)據(jù)接受 244.2.4短信某些PDU格式編解碼 254.3本章小結(jié) 31第五章結(jié)論和展望 31附錄A：基于GSM和單片機遠程家電控制組件元器件布局圖 32附錄B: 32

基于GSM和單片機遠程家電控制系統(tǒng)摘要GSM(GlobalSystemforMobilecommunication)移動通信系統(tǒng)是當(dāng)前移動通訊領(lǐng)域中比較成熟、完善、應(yīng)用最廣泛一種系統(tǒng)。作為GSM網(wǎng)絡(luò)基本服務(wù)之一短消息SMS(ShortMessageService)，也受到了越來越多系統(tǒng)運營商和系統(tǒng)開發(fā)商注重，各種基于短信應(yīng)用也隨之蓬勃發(fā)展起來。本文以GSM移動網(wǎng)絡(luò)作為信息傳播平臺，設(shè)計了一種通過短消息進行遠程家電控制組件。短消息遵循GSM原則AT指令集，這里著重簡介了和本課題有關(guān)幾條AT指令，同步采用了支持中文PDU編碼方式。本課題完全實現(xiàn)了原則PDU編碼和解碼功能。詳細實現(xiàn)將在軟件設(shè)計某些進行詳細描述。本課題任務(wù)是實現(xiàn)一種控制組件，顧客可以通過手機發(fā)送短信對家用電器進行遠程ON／OFF控制?？刂平M件重要由GSM模塊TC35i、單片機Atmegal6及固態(tài)繼電器LR32053構(gòu)成。硬件設(shè)計某些中，對TC35i、Atmegal6及其外圍電路進行了詳細描述?？刂平M件程序采用了先后臺設(shè)計方式，由主程序，串口接受中斷服務(wù)程序，定期器中斷服務(wù)程序等功能模塊構(gòu)成。其中主程序負責(zé)和TC35i進行短消息收發(fā)。串口接受中斷服務(wù)程序和定期器中斷服務(wù)程序共同完畢串口數(shù)據(jù)接受。串口數(shù)據(jù)接受和PDU編碼／解碼是本軟件兩個難點問題。在軟件設(shè)計某些，對這兩個問題進行了詳細描述。本控制模塊在軟件和硬件上都做了特別考慮，以保障家電控制安全性，同步支持中文，可以很以便直觀對家用電器進行開關(guān)控制。本設(shè)計中，以家庭慣用電器電飯鍋為被控對象，成功實現(xiàn)了對電飯鍋遠程啟動與關(guān)閉控制。核心詞：短消息家電遙控串口先后臺系統(tǒng)

REMOTECONTROLOFTHEHOUSEHOLDAPPLIANCEBASEDONGSM&MCUABSTRACTGSM(GlobalSystemforMobilecommunication)isapopularmobilecommunicationsystem，whichismoremature，andwidelyusediIlmobilecommunication．SMS(ShortMessageService)，asanimportantserviceofGSM，hasbeingwidelyusedmRemoteContr01．Duringthepastseveralyears，systemoperatorsandsystemdevelopershavebeenpayingmoreandmoreattentiontotheusageofSMS．ThispaperdesignsaremotecontrolcomponentbasedonSMS．SMSmakesUSeofstandardATcommandsetofGSM．HereweareinterestediIlseveralATcommandsofSMSused訪theprogram．ThispapercompletelyimplementsthestandardPDUencodinganddecodingfunctions，andwillgiveadetaileddescriptionlateraboutthat．Thepurposeofthispaperistodesignacomponent，whichcallturnonandturnoffthehouseholdappliancebySMSfromthehost’Smobilephone．ThehardwareofthecomponentconsistsofaGSMmodulenamedTC35i，aMCUnamedatmega16，andaSSRnamedLR32053．Theseobjectionsaregivenadetaileddescriptioninthehardwaredesignation．．Insoftware，thecomponentisasystemcalledaforeground／backgroundsystemwhichconsistsofthemainprogram，ISRofUART，andISRoftimer0．ISRofUARTandISRofTimer0worktogethertoreceiveSMSfromTC35i．ThemainprogramdecodesSMSreceivedfromTC35iandcontrolthehomeapplianceaccordingtothecommandincludedillSMS．ThemostcompellingproblemsfacingtheRemoteControlaredatareceivingofUARTand’PDUcoding／7decoding．Theseproblemswillbegivenadetaileddescriptioninthesoftwaredesignation．Moreattentionispaidtothedesignationofthesoftwareandthehardwareofthecomponentforniceperformanceandsecurity．Itisfriendlywithyoutocontrolyourhomeapplianceviathiscomponent．InthispaperweusethemicrowaveovenasanobjectionandsuccessfullyimplementtheON／OFFcontrolonit．KeyWords：SMSRemoteControlUARTforeground／backgroundsystem

廣西大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)闡明原創(chuàng)性聲明本人聲明：所呈交學(xué)位論文是在導(dǎo)師指引下完畢，研究工作所獲得成果和有關(guān)知識產(chǎn)權(quán)屬廣西大學(xué)所有，本人保證不以其他單位為第一簽名單位刊登或使用本論文研究內(nèi)容。除已注明某些外，論文中不包括其她人已經(jīng)刊登過研究成果，也不包括本人為獲得其他學(xué)位而使用過內(nèi)容。對本文研究工作提供過重要協(xié)助個人和集體，均已在論文中明確闡明并道謝。論文作者簽名：年月日學(xué)位論文使用授權(quán)闡明本人完全理解廣西大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文規(guī)定，即：按照學(xué)校規(guī)定提交學(xué)位論文印刷本和電子版本：學(xué)校有權(quán)保存學(xué)位論文印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其他復(fù)制手段保存論文；在不以獲利為當(dāng)前提下，學(xué)?？梢园l(fā)布論文某些或所有內(nèi)容。請選取發(fā)布時間：口即時發(fā)布 口解密后發(fā)布(保密論文需注明，并在解密后遵守此規(guī)定)論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：年月日

第一章緒論1.1遠程家電控制前景以及重要性進入20世紀90年代后期以來，數(shù)字化技術(shù)獲得了更加迅猛發(fā)展，隨著Internet網(wǎng)向普通家庭生活不斷擴展，消費電子、計算機、通訊一體化趨勢日趨明顯，老式家用電器行業(yè)也帶來了新革命，網(wǎng)絡(luò)家電悄然進入到人們生活中。網(wǎng)絡(luò)家電是指可以使用遠程終端(例如手機、個人電腦等)對連接在家庭網(wǎng)絡(luò)上家電進行遙控。網(wǎng)絡(luò)家電可以互聯(lián)構(gòu)成家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，同步又能與外部互聯(lián)網(wǎng)連接。顧客可以通過電腦、手機等遠程終端操控家中所有電器運作【l】。例如，下班前通過電腦或手機操控家中電熱水器、空調(diào)、電飯煲啟動等。可以預(yù)見，網(wǎng)絡(luò)家電普及將極大地提高人們生活質(zhì)量。國內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)家電控制終端基本上都是專用遙控終端或是個人電腦，而隨著移動通訊迅速發(fā)展，其中GSM(GlobalSystemforMobilecommunication)系統(tǒng)是當(dāng)前基于時分多址技術(shù)移動通訊體制中比較成熟、完善、應(yīng)用最廣泛一種系統(tǒng)【2】。SMS(ShortMessageService)短信息服務(wù)是GSM系統(tǒng)中提供一種GSM終端(手機)之間，通過服務(wù)中心(ServiceCenter)進行文本信息收發(fā)應(yīng)用服務(wù)，其中服務(wù)中心完畢信息存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功能。短信息服務(wù)作為GSM網(wǎng)絡(luò)一種基本業(yè)務(wù)，它具備傳播速度快，費用低，不占用語音通信通道等長處，已得到越來越多系統(tǒng)運營商和系統(tǒng)開發(fā)商注重，因此具備實時傳播數(shù)據(jù)功能短消息應(yīng)用得到了迅速普及，以GSM網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)無線傳播網(wǎng)絡(luò)，可以開發(fā)出各種前景極其樂觀各類應(yīng)用，如無線數(shù)據(jù)雙向傳送、無線遠程檢測和控制等【3】。運用GSM短信息系統(tǒng)進行無線通信，性能穩(wěn)定，為遠程數(shù)據(jù)傳送和監(jiān)控設(shè)備通信提供了一種強大支持平臺。隨著手機顧客不斷增多，手機作為一種貼身物品，可供開發(fā)潛力幾乎是無限，因而，通過手機遠程控制家電成為家電行業(yè)近期重要動向，國內(nèi)外各人們電行業(yè)也相繼推出了有關(guān)產(chǎn)品。1.2遠程家電控制發(fā)呈現(xiàn)狀在日本，網(wǎng)絡(luò)家電開發(fā)獲得了重大進展。日本重要家電廠家都制定了網(wǎng)絡(luò)家電發(fā)展戰(zhàn)略，試圖依托網(wǎng)絡(luò)家電建立一種新家電王國。東芝、松下電器和日立制作所等電器廠家均研究開發(fā)出了各種網(wǎng)絡(luò)家電，并且這些網(wǎng)絡(luò)家電都支持“Echonet”規(guī)定。所謂Echonet，就是通過網(wǎng)絡(luò)控制家電通信原則。通過接入Internet控制終端可以對網(wǎng)絡(luò)家電進行集中控制【4】。事實上Echonet只規(guī)定了基本通信商定，控制終端與網(wǎng)絡(luò)家電間通信方式?jīng)]做限制。當(dāng)前采用方式涉及使用有線方式、通訊速度達到lMbps可配備到手機與筆記本電腦等上面無線方式“藍牙(Bluetooth)”，以及通信速度僅2400bps但提供通信質(zhì)量穩(wěn)定“特定小功率無線方式"等。在網(wǎng)絡(luò)家電產(chǎn)品化方面先行一步東芝公司采用了藍牙(Bluetooth)方式，重要因素是其通信速度快。隨著家電網(wǎng)絡(luò)化，此后必將有傳送、接受照片以及動態(tài)圖像需求。與其將來再更換為高速通信方式，不如當(dāng)前就采用藍牙(Bluetooth)方式(東芝家電設(shè)備公司LifeNet創(chuàng)新部業(yè)務(wù)推動組長一色正男)【l】。但藍牙(Bluetooth)方式最大弱點是通信距離太短而無法覆蓋整個家居間。日立與松下電器合伙，采用以通信穩(wěn)定性優(yōu)先，特定小功率無線方式。但由于通信速度比藍牙(Bluetooth)方式慢，因此說不上是最佳通訊方式。但用于控制家電綽綽有余。在當(dāng)前，是最現(xiàn)實一種方式(松下電器產(chǎn)業(yè)化住宅公司設(shè)計技術(shù)總部生活網(wǎng)絡(luò)開發(fā)中心所長前原直芳)【l】。在網(wǎng)絡(luò)家電商品化方面，日本東芝公司搶得了先機，東芝公司4月推出了采用藍牙技術(shù)網(wǎng)絡(luò)家電產(chǎn)品“FEMINITY”系列。該系列共涉及5種產(chǎn)品：分別為洗衣烘干機、微波爐、電冰箱、控制終端和連接器。但一方面將手機遙控網(wǎng)絡(luò)家電推向市場，卻是松下公司。秋，松下電器已經(jīng)開始出售命名為“生活網(wǎng)絡(luò)"用手機遠距離控制家電網(wǎng)絡(luò)制品，生活網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品種類有空調(diào)、微波爐、洗衣機和電冰箱等。，松下又推出SpaceRemote泛網(wǎng)智控器，可以協(xié)助顧客遠程遙控家中電器，它采用是類似藍牙頻率2．4G高頻無線控制，顧客可以通過電話、手機或者互聯(lián)網(wǎng)，遠程控制自己家中空調(diào)或其她電器產(chǎn)品，并且可以隨時監(jiān)控這些電器運營狀態(tài)．與此同步，東芝也加快了手機、便攜式電腦(PDA)以及耳麥取代網(wǎng)絡(luò)家電控制終端開發(fā)步伐。當(dāng)前東芝已經(jīng)成功地開發(fā)出了有關(guān)產(chǎn)品并逐漸實現(xiàn)商品化。在國內(nèi)率先將網(wǎng)絡(luò)家電商品化是海爾，，海爾推出“海爾e家"．系列網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，已經(jīng)邁出了普及中華人民共和國家庭網(wǎng)絡(luò)第一步，海爾網(wǎng)絡(luò)家電涵蓋10大門類28種產(chǎn)品，如冰箱、空調(diào)、波輪洗衣機、滾筒洗衣機、洗碗機、微波爐、熱水器等。，“海爾e家"網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，又推出了海爾短信寶，顧客通過發(fā)手機短信就能控制家里家電，打破了以往數(shù)字家庭只能在家中控制家電局面。與此同步，以聯(lián)想為首多家國內(nèi)知名公司也都加快了開拓這一領(lǐng)域步伐，相繼推出自己產(chǎn)品。但當(dāng)前市場上網(wǎng)絡(luò)家電價格都比較昂貴，難被普通收入家庭所廣泛接受。1.3研究背景據(jù)AlliedBusinessIntelligence(ABI)發(fā)布調(diào)查和預(yù)測報告顯示，當(dāng)前數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)雖然尚未普及，但該市場前景十分看好。全球銷售量將在近來幾年獲得較大幅度增長，全球網(wǎng)絡(luò)家電產(chǎn)品銷售量達6080萬臺；將達8750萬臺；將達1．178億臺；將達1．480億臺；將達1．744億臺。這份報告表白網(wǎng)絡(luò)家電具備巨大市場潛力。似乎及時就可以普及網(wǎng)絡(luò)家電所面臨最大問題：在東芝網(wǎng)絡(luò)家電產(chǎn)品中，微波爐(實際銷售價格在13萬日元左右，約合人民幣8120元)，冰箱(實際銷售價格在22萬日元左右，約合人民幣13750元)。家用終端、藍牙接入點(成套銷售實際價格約為20萬日元，約合人民幣12500元)；再看看松下信息控制器，其價格更高達13萬日元天價。松下電器“生活網(wǎng)絡(luò)”家庭警報系統(tǒng)售價18．2萬日元、空調(diào)27萬日元、電冰箱29．5萬日元、洗衣機17萬日元、微波爐9萬日元，網(wǎng)絡(luò)使用費每月500日元【l】．國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)家電價格也是明顯高于老式家電，近年價格雖然逐漸下調(diào)，但普通消費者也是難以接受。廣大普通收入消費者，同樣有對網(wǎng)絡(luò)家電所帶來便捷與實用消費需求。但就中華人民共和國家庭當(dāng)前狀況來看，一方面家庭里已經(jīng)存在大量老式家電，并且數(shù)量還在持續(xù)增長；另一方面當(dāng)前國內(nèi)各廠商生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)家電原則還不完全統(tǒng)一，要想使網(wǎng)絡(luò)家電產(chǎn)品在中華人民共和國普及，除必要考慮低價格、使用以便等要素之外，還要兼顧考慮到當(dāng)前家庭里已經(jīng)大量存在老式家電這一實際。當(dāng)前已建成覆蓋全國GSM數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)，是國內(nèi)公眾移動通信網(wǎng)重要方式。由于GSM網(wǎng)絡(luò)在全國范疇內(nèi)實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，具備網(wǎng)絡(luò)能力強特點，顧客無需此外組網(wǎng)，在極大提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范疇同步為客戶節(jié)約了昂貴建網(wǎng)費用和維護費用。同步，它對顧客數(shù)量也沒有限制，克服了老式專網(wǎng)通信系統(tǒng)投資成本大，維護費用高，且網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控覆蓋范疇和顧客數(shù)量有限缺陷。比起老式集群系統(tǒng)在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋上具備無法比擬優(yōu)勢，加上GSMSMS自身具備數(shù)據(jù)傳送功能，因而，短消息業(yè)務(wù)在遠程智能控制系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，基于GSM短消息遠程家電控制系統(tǒng)，克服了電話遠程家電控制系統(tǒng)電話費用高，控制時間長等缺陷，具備良好可擴展性和實用價值。鑒于中華人民共和國當(dāng)前普通家庭現(xiàn)狀，中華人民共和國擁有龐大手機和家電顧客。依照信息產(chǎn)業(yè)部數(shù)據(jù)，截至，中華人民共和國手機顧客接近4億，而僅僅電視機數(shù)量就超過5億臺，顯然，一旦家電市場和手機市場可以融合，將為運營商和家電公司帶來更為巨大利潤受益，短消息通信是一種嶄新通信方式，它具備開發(fā)以便、費用低、免維護、可靠性高等特點，因而，針對現(xiàn)階段，咱們可以在老式家電基本上，運用普及極廣手機短信息業(yè)務(wù)并用便宜成本開發(fā)家電遠程控制系統(tǒng)，用以來實現(xiàn)某些簡樸、實用遠程控制功能以滿足人們尋常需要。1.4本文研究內(nèi)容針對在近階段，無論是國內(nèi)還是國外網(wǎng)絡(luò)電器，其價格昂貴這一點，咱們設(shè)想：運用GSM短消息業(yè)務(wù)，設(shè)計一種低價位控制組件，使用該組件實現(xiàn)對住宅內(nèi)原有傳感器、家用電器，用不同終端經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對住宅狀況及原家用電器實行監(jiān)測與控制，實現(xiàn)對家用電器遠程控制?；贕SM短消息遠程家電控制系統(tǒng)，其系統(tǒng)原理如圖1-l所示： 圖1-1遠程家電控制系統(tǒng)原理圖顧客端(手機或個人電腦)不需要使用任何應(yīng)用程序，對機種和操作系統(tǒng)也無任何規(guī)定。將該控制組件作為與其他電器接口，由顧客端(手機或個人電腦)向控制組件發(fā)送短消息，控制組件接受并讀取短信內(nèi)容，并對其進行解碼，并依照短信內(nèi)容對家用電器ON／OFF實現(xiàn)控制。本設(shè)計方案具備如下特點：1、操作以便，通過手機短信控制家電在諸多時候比其他手段更加以便。2、對既有家電兼容性較強。3、低成本方案，可定制性強，有助于實現(xiàn)商品化。

第二章短消息簡介2.1無線通信實現(xiàn)方式選取無線通信設(shè)計相對而言比較簡樸，有許多現(xiàn)成產(chǎn)品和通信系統(tǒng)可以運用，重點只是在于如何從各種實現(xiàn)方式中做出最優(yōu)選取。慣用實現(xiàn)方式有：運用既有通信網(wǎng)絡(luò)(GSM／GPRS，CDMA移動網(wǎng)等)和相應(yīng)無線通信產(chǎn)品，通過無線收發(fā)設(shè)備，如無線Modem，無線網(wǎng)橋等專門無線局域網(wǎng)【5】。既有通信網(wǎng)絡(luò)較多，按業(yè)務(wù)建網(wǎng)是3G此前通信網(wǎng)絡(luò)特點，無線網(wǎng)絡(luò)也不例外。設(shè)計無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)可以借用無線網(wǎng)絡(luò)重要有：全球數(shù)字移動電話系統(tǒng)(GSM)、通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)、采用碼分多址(CDMA)技術(shù)移動網(wǎng)、蜂窩式數(shù)字分組數(shù)據(jù)(CDPD)系統(tǒng)。GSM(GlobalSystemforMobilecornmunication)是全球最重要2G原則，可以在低服務(wù)成本、低終端成本條件下提供較高通信質(zhì)量。就其業(yè)務(wù)而言，GSM是一種可以提供各種業(yè)務(wù)移動ISDN(IntegratedServicesDigitalNetwork，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò))。GPRS(GeneralPacketRadioService)在既有GSM網(wǎng)絡(luò)基本上增長某些硬件設(shè)備和軟件升級，形成一種新網(wǎng)絡(luò)邏輯實體。它以分組互換技術(shù)為基本，采用IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)合同，提高了既有GSM網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳播速率，最高可達170kb／s。GPRS把分組互換技術(shù)引入既有GSM系統(tǒng)，使得移動通信和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)合二為一，具備“極速傳送"、“永遠在線"、“價格實惠一等特點【6】。CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)網(wǎng)絡(luò)采用擴展頻譜技術(shù)，使用各種分集接受方式，使其具備容量大、通信質(zhì)量好、保密性高和抗干擾能力強等特點。CDPD(CellularDigitalData)無線移動數(shù)據(jù)通信基于數(shù)字分組數(shù)據(jù)通信技術(shù)，以蜂窩移動通信為組網(wǎng)形式。通信方式基于TCP／IP，系統(tǒng)構(gòu)造為開放式，提供同層網(wǎng)絡(luò)無縫連接和多合同網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。CDPD網(wǎng)絡(luò)具備速度快、數(shù)據(jù)安全性高等特點，可與公用有線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，非常適合傳播實時、突發(fā)性和在線數(shù)據(jù)。對于特定無線網(wǎng)絡(luò)需要用相應(yīng)接入設(shè)備。此類設(shè)備市面上有現(xiàn)成產(chǎn)品可供選取。接入GSM／GPRS網(wǎng)絡(luò)通信模塊有西門子TC35i／MC35i模塊，接入CDMA網(wǎng)絡(luò)有華立HIlOCDMA模塊，遵循CDPD方式無線調(diào)制解調(diào)器有OmniSky和NovatelMinstrel。本課題重要實現(xiàn)對家電遠程控制，具備傳播信息量小、對傳播速度規(guī)定不高和通信規(guī)定簡樸可靠特點，使用GSM網(wǎng)絡(luò)短消息服務(wù)功能不必考慮信道可靠性等因素，就可以較好滿足本課題中對于家電遠程控制功能規(guī)定。GSM系統(tǒng)是當(dāng)前基于時分多址技術(shù)移動通訊體制中比較成熟、完善、應(yīng)用最廣泛一種系統(tǒng)。其網(wǎng)絡(luò)覆蓋范疇廣，布線成本低，是國內(nèi)當(dāng)前重要使用蜂窩數(shù)字移動通信系統(tǒng)，也是當(dāng)前唯一具備最大搜蓋范疇和通信可靠性無線通信網(wǎng)。在國內(nèi)GSM蜂窩數(shù)字移動通信系統(tǒng)已經(jīng)遍及全國各地，當(dāng)前己經(jīng)覆蓋全國98％以上都市和廣大農(nóng)村地區(qū)【6】。GSM能提供語音功能，數(shù)據(jù)傳播服務(wù)(提供應(yīng)固定(有線)顧客和ISDN顧客大部份服務(wù)GSM都提供，涉及分組互換資料網(wǎng)所提供服務(wù)。)和短消息服務(wù)。使用GSM系統(tǒng)具備如下特點：1、由于GSM網(wǎng)絡(luò)在全國范疇內(nèi)實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，具備網(wǎng)絡(luò)能力強特點，顧客無需此外組網(wǎng)，在極大提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范疇同步為客戶節(jié)約了昂貴建網(wǎng)費用和維護費用。2、GSM網(wǎng)絡(luò)對顧客數(shù)量也沒有限制，克服了老式專網(wǎng)通信系統(tǒng)投資成本大，維護費用高，并且網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控覆蓋范疇和顧客數(shù)量有限缺陷。3、使用GSM網(wǎng)絡(luò)可使系統(tǒng)安裝工作量大大減少，有效縮短系統(tǒng)建設(shè)周期。同步，由于免除了對通信系統(tǒng)維護，也使得系統(tǒng)維護量也大為減少。4、GSM沒有同頻干擾、保密性好、通信速率高、運營費用低，有效期間每則短消息只需O．1元，每次可以發(fā)送140個字節(jié)，基本能滿足普通實用規(guī)定。2.2SMS短消息服務(wù)簡介SMS(ShortMessageService)短信息服務(wù)是GSM系統(tǒng)中提供一種GSM終端(手機)之間，通過服務(wù)中心(ServiceCenter)進行文本信息收發(fā)應(yīng)用服務(wù)，其中服務(wù)中心完畢信息存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功能【7】。以GSM網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)無線傳播網(wǎng)絡(luò)，可以開發(fā)出各種前景極其樂觀應(yīng)用系統(tǒng)，基于這種業(yè)務(wù)各種應(yīng)用也蓬勃發(fā)展起來，如無線數(shù)據(jù)雙向傳送、無線遠程檢測和控制等。GSM短信息服務(wù)雙向數(shù)據(jù)傳播功能性能穩(wěn)定，為遠程數(shù)據(jù)傳送和監(jiān)控設(shè)備通信提供了一種強大支持平臺。2.2.1短消息定義短消息業(yè)務(wù)分為兩種：一種是點對點短消息(SMS—PP)，在顧客之間傳送信息；另一種是社區(qū)廣播短消息(SMS-CB)，類似于當(dāng)前尋呼，定期在一定區(qū)域內(nèi)重復(fù)廣播交通流量、天氣狀況等信息。不同于尋呼機是短消息是一種雙向通信，GSM系統(tǒng)提供短消息業(yè)務(wù)可以讓網(wǎng)絡(luò)端懂得被叫方與否收到所發(fā)消息；如果傳送失敗，被叫方?jīng)]有回答確認消息，網(wǎng)絡(luò)會保存所傳消息，一旦網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)被叫方可以被叫通時，就可以重發(fā)消息以保證被叫方可以收到，并且主叫方還可以懂得發(fā)送與否成功。由于這些特點以及費用低廉，短消息業(yè)務(wù)獲得了廣大顧客青睞，同步也成為了當(dāng)代個人通信中一種不可缺少方式。短消息通信僅限于一種消息，換言之，一種消息傳播就構(gòu)成了一次通信。因而，業(yè)務(wù)是非對稱，普通以為移動起始短消息傳播與移動終接短報文傳播是兩回事。這并不阻礙實時對話，但系統(tǒng)以為不同消息彼此獨立，消息傳播總是由處在GSM外部短消息服務(wù)中心(SMSC)進行中繼，消息有目地或來源地，但只與顧客和SMSC關(guān)于，而與其她GSM基本設(shè)施無關(guān)。短消息提供了一種小數(shù)據(jù)量(不不不大于140個GSM短消息功能字節(jié)十六進制數(shù))低成本、高可靠性以便快捷通信方式。它是運用GSM系統(tǒng)通信令信道空閑帶寬，在電話撥號同步，把消息發(fā)送到GSM基站，再由短信中心解決存儲發(fā)送到接受方。發(fā)送方不須等待接受方準備就緒，只要和基站聯(lián)系好即可發(fā)送短信，基站收到后會自動與發(fā)送方確認，再發(fā)送給接受方確認，發(fā)送短消息費用很低。正常狀況下完畢一次短信發(fā)送時間大概20秒，但短信中心在向下發(fā)送時如遇基站忙，將把短信推后發(fā)送，頭一次是幾分鐘，越往后推遲時間越長，因而在運用GSM發(fā)信時，要考慮暢通率與移動網(wǎng)業(yè)務(wù)與否繁忙關(guān)于，但是在大多數(shù)狀況下暢通率可達98％，短消息能否成功發(fā)送還與終端所在地信號場強關(guān)于【7】。GSM通過話路在需要傳播大量數(shù)據(jù)時十分合用，通過申請數(shù)據(jù)傳播功能，可采用終端接GSM手機，中心可用普通電話機，一半是無線一半是有線方式。2.2.2短消息體系構(gòu)造GSM原則中定義點一點短消息服務(wù)使得短消息能在移動臺和短消息服務(wù)中心之間傳遞。這些服務(wù)中心是通過稱為SMS—GMSC特定MSC同GSM網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。涉及SMS管理合同如圖2—1所示圖2-1涉及SMS管理合同SME：ShortMessagingEntity，短消息實體，它可以接受或改進短消息，位于固話系統(tǒng)、移動基站或其她服務(wù)中心內(nèi)。SMSC：ShortMessageServieeCenter．．短消息服務(wù)中心，負責(zé)在基站和SME間中繼、儲存或轉(zhuǎn)發(fā)短消息，移動臺(ME)到SMSC合同能傳播來自移動臺或朝向移動臺短消息，合同名為SMTP(ShortMessageTransmissionProtoc01)。SMCG咖S或SMCGMSC：SMS-GatewayMSC，SMS網(wǎng)關(guān)，接受由SMSC發(fā)送短消息，向HLR查詢路由信息，并將短消息傳送給接受者所在基站互換中心。．HLR：HomeLocationRegister，歸屬位置寄存器，用于永久儲存管理顧客和服務(wù)記錄數(shù)據(jù)庫，由SMSC產(chǎn)生，SMS網(wǎng)關(guān)與HLR之間合同使前者可以規(guī)定HLR搜索可找到顧客地址，它與MSC與HLR之間合同一起，能在移動臺因超過覆蓋區(qū)而丟失報文，隨后又可找屆時加以提示。MSC：MobileSwitchingCenter，移動互換中心，負責(zé)系統(tǒng)切換管理并控制來自或發(fā)向其她電話或數(shù)據(jù)系統(tǒng)拔叫。VLR：VisitorLocationRegister，訪問位置寄存器，具有顧客暫時信息數(shù)據(jù)庫，互換中心服務(wù)訪問顧客時需要這些信息。GSM短信息業(yè)務(wù)SMS運用信令信道傳播，提供了一種有保證雙向服務(wù)，這是GSM通信網(wǎng)所特有。它不用撥號建立連接，把要發(fā)信息加上目地址發(fā)送到短消息服務(wù)中心，經(jīng)服務(wù)中心完畢存儲后再發(fā)送給最后信宿。因此雖然當(dāng)目GSM終端沒開機時信息也不會丟失。發(fā)送方發(fā)出一條短消息后，得到一條傳遞成功或失敗消息，以及不可到達因素。每個短消息信息量限制為140字節(jié)。當(dāng)前GSM芯片和GSM收發(fā)模塊技術(shù)已經(jīng)比較成熟，市場上也已有現(xiàn)成模塊可供選用。這些芯片和模塊普通都具備GSM無線通信所有功能，提供原則UART串行接口或是RS一232接口，支持GSM07．05所定義AT命令集指令，很容易實現(xiàn)系統(tǒng)集成，二次開發(fā)也比較以便。2.3GSM規(guī)定AT指令集AT命令短消息收發(fā)關(guān)于規(guī)范重要涉及GSM03．38、GSM03．40和GSM07．07。前兩者著重描述SMS技術(shù)實現(xiàn)(含編碼方式)，后者則規(guī)定了SMSDTE—DCE接口原則(AT命令集)。AT命令即Attention，AT命令集是由諾基亞、愛立信、摩托羅拉和HP等廠家共同為GSM系統(tǒng)研制DTE-DCE接口原則，是從終端設(shè)備TE(TerminalEquipment)或數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE(DataTerminalEquipment)向終端適配器TA(TerminalAdapter)或數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備DCE(DataCircuitTerminatingEquipment)發(fā)送。通過TA，TE發(fā)送AT命令來控制移動臺MS(MobileStation)功能，與GsM網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進行交互【ll】。AT命令涉及普通命令，呼喊控制命令，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)命令，安全性命令，電話本命令，短消息(SMS)命令，補充業(yè)務(wù)命令，數(shù)據(jù)命令，傳真命令和串口命令。本設(shè)計重要用是短消息命令，對GSM中短消息業(yè)務(wù)進行操作。短消息收發(fā)規(guī)范GSM07．07規(guī)定了短消息命令，下表中列出與SMS有關(guān)重要命令：表2-1SMS慣用AT指令A(yù)T指令功能AT+CMGCSendanSMScommand(發(fā)出一條短消息命令)AT+CMGDDeleteSMSmessage(刪除SIM卡內(nèi)存短消息)AT+CMGFSelectSMSmessageformat(選取短消息信息格式：O-PDU：卜文本)AT+CMGLListSMSmessagefrompreferredstore(列出SIM卡中短消息信息格式PDU／text：01’RECUNREAD”為未讀，1／”RECREAD”為已讀，2／”STOUNSENT”為待發(fā)，3／’STOSENT4為已發(fā)，4／”ALL”為所有)AT+CMGRReadSMSmessage(讀短消息)AT+CMGSSendSMSmessage(發(fā)送短消息)AT+CMGWWriteSMSmessagetomemory(向SIM內(nèi)存中寫入待發(fā)短消息)AT+CMGSSendSMSmessagefromstorage(從SIM內(nèi)存中發(fā)送短消息)AT+CNMINewSMSmessageindication(顯示新收到短消息)AT+CPMSPreferredSMSmessagestorage(選取短消息內(nèi)存)AT+CSCASMSservicecenteraddress(短消息中心地址)AT+CSCBSelectcellbroadcastmessagemessages(選取蜂窩廣播消息)AT+CSMPSetSMStextmodeparameters(設(shè)立短消息文本模式參數(shù))AT+CSMPSelectMessageService(選取短消息服務(wù))當(dāng)前市場上大多數(shù)手機均支持GSM07．07規(guī)定AT指令集。該指令集是ETSI[12](歐洲通信技術(shù)委員會)發(fā)布，其中包括了對SMS控制闡明。運用GSM手機(MoDEM)串行接口，單片機向手機(MODEM)發(fā)送一系列AT命令，就能達到控制手機(MODEM)收發(fā)SMS目。由于AT命令是作為一種接口原則，因此它命令和返回值和格式都是固定，總體上說AT命令有四種形式：(1)無參數(shù)命令：是一種單純命令：格式：AT[+|＆]<command>，如開機、顯示當(dāng)前設(shè)立列表等：AT+ON、AT&V?(2)查詢命令：用來查詢該命令當(dāng)前設(shè)立值：格式：AT[+|＆]<command>?，如：AT+CSCA?(3)協(xié)助命令：用來列出該命令也許參數(shù)：格式：AT[+|＆]<command>=?，如：AT+CMGL=?(4)帶參數(shù)命令：應(yīng)用最廣一種格式，它為命令提供了強大靈活性。格式是AT[+|＆]<command>=<parl>，<par2>，<par3>?作為返回值，其狀況就比較多樣，但是返回值還是遵循一種大框架格式：<CR><LF><回應(yīng)字串><CR><LF><oK／ERROR>[：ERROR信息]本課題中與SMS有關(guān)GSMAT指令簡介1、短消息接受模式設(shè)立短消息接受模式重要有2種：(1)通過SIM卡接受。該模式為缺省設(shè)立，即積極讀取SIM卡中短消息。． 設(shè)立格式為：AT+CNMI=2，l，0，0，O+<CR>(2)直接運用串口接受。當(dāng)有短消息時，不通過SIM卡，直接運用串口進行收取(如果此時端口未打開，則該短消息有也許丟失)。設(shè)立格式為：AT+CNMI=2，2，0，0，0+<CR>在本系統(tǒng)設(shè)計中采用是第二種方式，設(shè)立為短消息直接輸出，設(shè)立對的則TC35i模塊返回：<CR>ok<CR>，此命令可使模塊在短消息到達后向串口發(fā)送指令：<CR>+CMTI：〞SM〞，INDEX(信息存儲位置)<CR>2、設(shè)立短消息中心地址設(shè)立短消息中心格式為：AT+CSCA=〞ServerCenter(短消息中心)〞<CR>在本系統(tǒng)中短消息中心設(shè)立如下：AT+CSCA=〞+86〞(短消息中心)<CR>設(shè)立對的則TC35i模塊返回：<CR>ok<CR>讀取短消息服務(wù)中心則使用命令：AT+CSCA=?<CR>。TC35i模塊應(yīng)當(dāng)返回：<CR>+CSCA：〞86〞<CR>|3、讀短消息讀取短消息格式為：AT+CMGR=<INDEX>+<CR>執(zhí)行該命令將TC35i模塊中PDU格式短消息內(nèi)容讀出。返回數(shù)據(jù)涉及短消息狀態(tài)及整個指定短消息數(shù)據(jù)。2.4SMS短消息編碼方式SMS短消息編碼方式重要有BlockMode、TextMode和PDUMode三種模式。l、最初BlockMode九十年代初，AT指令僅被用于Modem操作。由于沒有控制移動電話消息文本先例，因而開發(fā)了一種叫做SMSBlockMode合同，通過移動終端TE(TerminalEquipment)或PC來完全控制SMs。使用Block模式需要模塊生產(chǎn)廠家提供驅(qū)動支持，當(dāng)前很少被使用到。2、基于AT命令TextModeTextMode是純文本方式，可使用不同字符集，從技術(shù)上說也可用于發(fā)送中文短消息，但國內(nèi)手機基本上不支持，重要用于歐美地區(qū)。Text模式短信息發(fā)送和接受實現(xiàn)比較簡樸，但不適合做自定義數(shù)據(jù)傳播，并且只能發(fā)送ASCII碼信息，如不需要傳送中文則最佳采用Text模式發(fā)送和接受短信息。采用Text模式發(fā)送接受短信息環(huán)節(jié)分為初始化GSM模塊、發(fā)送文本短信息和接受短信息。Text模式下在設(shè)立了模式后，短消息可以直接發(fā)送(對方手機號+SMS內(nèi)容)而不需要進行編碼，相應(yīng)程序設(shè)計也比較簡樸。對于GSM／GPRS模塊之間英文短信數(shù)傳，Text模式是一種較好選取。但缺陷是不能解決中文信息，手機支持范疇小。3、基于AT命令PDUModePDU模式是發(fā)送或接罷手機SMS信息一種辦法，PDU串表面上是一串ASCII碼，由‘O’～‘9’、‘A’～‘F’這些數(shù)字和字母構(gòu)成。它們是8位字節(jié)十六進制數(shù)，或者BCD碼十進制數(shù)【13】。PDU串不但包括可顯示消息自身，還包括諸多其他信息，如SMS服務(wù)中心號碼、目的號碼、回答號碼、編碼方式和服務(wù)時間等。短信息正文通過十六進制編碼后被傳送出去。PDUMode被所有手機支持，可以使用任何字符集，它也是手機短消息默認編碼方式?；旧先珖须娦啪侄继峁┲С諴DUMode短消息業(yè)務(wù)。如果需要發(fā)送中文或者中英文混合信息，就必要使用PDU模式【13】。PDU相稱于一種數(shù)據(jù)包，它由構(gòu)成消息(SMS)信息構(gòu)成。作為一種數(shù)據(jù)單一元，它必要包括源／目地址、保護(有效)時間、數(shù)據(jù)格式、合同類型和正文，正文長度可達140字節(jié)，它們都以十六進制表達。PDU構(gòu)造依照短消息由移動終端發(fā)起或以移動終端為目而不同。1)移動終端發(fā)起時，PDU格式為：SMSCPDU類型脈DAPIDDCSVPUDLUD(O--一1400cted)2)移動終端為目時，PDU格式為：SMSCPDU類型OAPIDDCSSCTSUDLLID(0～1400cted)其中，SMSC為短消息業(yè)務(wù)中心地址，DA／oA為源／目地址，PID為合同辨認，．DCS為數(shù)據(jù)編碼，UDL為顧客數(shù)據(jù)長度，UD為顧客數(shù)據(jù)，VP為有效時間，脈指明是發(fā)出信息，SCTS指明短消息到達業(yè)務(wù)中心時間。(1)SMSC地址格式(TON／NPI)闡明：91—短信息中心號碼類型。9l是TON／NPI遵守International／E．164原則，指在號碼前需加‘+’號。詳細格式如表2—2所示：0X91=10010001表2-2SMSC地址格式字節(jié)闡明BITNo.76543210Name1數(shù)值類型號碼鑒別數(shù)值類型(TypeofNumber)：00-未知，001-國際，0l-國內(nèi)，111-留作擴展；號碼鑒別(Numberingplanidentification)：0000-未知，0001-ISDN／電話號碼(E．164／E．163)，1111-留作擴展；(2)SMSC地址。PDU中，此數(shù)據(jù)項采用半字節(jié)(Semi-Octet)描述，每個半字節(jié)都是一種用BCD碼表達十進制數(shù)字。在發(fā)送時，將一種字節(jié)低四位先發(fā)送，高四位后發(fā)送：如果數(shù)據(jù)項是由奇數(shù)個數(shù)字構(gòu)成，則需要用。111l一作為填充位。將字符串“683108709705FO"每個字節(jié)高四位與低四位位置互換后可得到真正號碼“8613800779500F’．末尾“F"是填充位十六進制表達?！?6一是中華人民共和國國際區(qū)號，因而短消息中心真正號碼為(北海移動短消息中心號碼)。SMSC地址應(yīng)當(dāng)是為發(fā)送方提供服務(wù)SMSC地址。(3)基本參數(shù)(TP—MTI／VFP)闡明：TP—M1II／VFP是以位圖形式表達信息內(nèi)容。詳細格式如表2-3所示：OxlI=00010001表2-3基本參數(shù)格式字節(jié)闡明BITNo．76543210NameTP-RPTP-UDHITP-SRRTP-VFPTP—RDTP-MTIValue00010001應(yīng)答途徑—TP—RP(TP-Reply—Path)：0—不設(shè)立； 1—設(shè)立。顧客數(shù)據(jù)頭標腫P-UDHL(TP—User—Data-Header—Indicator)：0—不含任何頭信息； 1—含頭信息。狀態(tài)報告規(guī)定—TP．SPR(TP—Status—Report—Request)：0—需要報告； 1一不需要報告。有效期格式--TP-VPF(TP-Validity—Period—Format)：00—不提供(Notpresent)； 10—整型(原則)；Ol—預(yù)留； 11—提供8位字節(jié)一半(Semi-OctetRepresented)?；亟^復(fù)制—-TP—RD(TP—Reject—Duplicates)：0—卜接受復(fù)制； l—回絕復(fù)制。信息類型提示叫P—MTl(TP—Message—Type—Indicator)：00--讀出(Deliver)； 01--提交(Submit)。(4)合同標記TP-PID(TP-Protocol--Identifier)表2-4合同標記字節(jié)闡明BITNo．76543210BitNo．7與BitNo．6：(普通將這兩位置為00)00—如下面定義分派，參見GSM03．40合同標記完全定義；0l—l0—預(yù)留；11—為服務(wù)中心(SC)特殊用途分派BitNo．O-BitNo．5。BitNo．5： 0—不使用遠程網(wǎng)絡(luò)，只是短消息設(shè)備之間合同；1—使用遠程網(wǎng)絡(luò)；BitNo．0一BitsNo．4：00000--隱含； O000l--電傳； 00010--group3telefax：00100--語音： 00l01一歐洲無線信息系統(tǒng)(ERMES)；00110—國內(nèi)系統(tǒng)：10001—任何基于X．400公用信息解決系統(tǒng)： 10010--Email。(5)數(shù)據(jù)編碼方案TP—DCS(TP—Data-Coding—Scheme)表2-5數(shù)據(jù)編碼方案字節(jié)闡明BITNo．76543210BitNo.7與BitNo.6：普通設(shè)立為00；BitNo.5：0--文本未壓縮，l一文本用GSM原則壓縮算法壓縮：BitNo.4：0--表達BitNo.1、No.0為保存位，不含信息類型信息，1一表達BitNo.1、BitNo.0具有信息類型信息：BitNo.3與BitNo.2： 00—默認字母表(7bit編碼)Ol一8bit，10一USC2(16bit)編碼，11一預(yù)留；BitNo.1與BitNo.O： 00--Class0，01—Class1，10—Class2(SIM卡特定信息)，ll—Class3。在PDUMode中，可以采用三種編碼方式來對發(fā)送內(nèi)容進行編碼，它們是7-bit，8-bit和UCS2編碼，下面分別進行闡明。(1)7-bit編碼．7-bit編碼用于發(fā)送普通ASCII字符，可以發(fā)送短消息最大字符數(shù)為160。這里，將一種英文字母、一種中文和一種數(shù)據(jù)字節(jié)都視為一種字符。需要注意是，7位編碼字符集與ANSI原則字符集并不完全一致，在20H如下也有某些可打印字符，但兩者英文大小寫字母、阿拉伯?dāng)?shù)字和慣用符號位置是同樣。因而，采用這種方案對收發(fā)純英文短消息來說是完全可行。下面以一種詳細例子闡明7-bit編碼過程。對英文短信“Hello!"進行編碼：發(fā)送短消息：SMSC(短消息服務(wù)中心)號碼是+86，對方號碼是，消息內(nèi)容是“Hello!’。從手機發(fā)出PDU串可以是：0891683108709705F011000D91683126778988F200000006C8329BFD0EOl對照編碼規(guī)范，詳細分析各個分段如下：分段含義闡明．08SMSC地址信息長度共8個八位字節(jié)(涉及91)91SMSC地址格式(ToN／NPI)用國際格式號碼(在前面加‘+’)683108709705FOSMSC地址86，補‘F，湊成偶數(shù)個11基本參數(shù)(TP—MTI／VFP)發(fā)送，TP-VP用相對格式00消息基準值(TP-MR)00D目的地址數(shù)字個數(shù)共13個十進制數(shù)(不涉及9l和州F)91目的地址格式(TON／NPI)用國際格式號碼(在前面加‘+’)683126778988F2目的地址(TP-DA)86，補‘F’湊成偶數(shù)個O0合同標記(IP-PID)是普通GSM類型，點到點方式O0顧客信息編碼方式(IP-DCS)7-bit編碼00有效期(TP-VP)5分鐘06顧客信息長度(TP—UDL)實際長度6個字節(jié)C8329BFDOEOI顧客信息(TP-UD)’Hello!’(2)8-bit編碼8-bit編碼通慣用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息，例如圖片和鈴聲等。在這種方式下可以發(fā)送短消息最大字符數(shù)為140，8-bit編碼其實沒有規(guī)定什么詳細算法，不需要特別闡明。(3)UCS2編碼UCS2編碼用于發(fā)送Unicode字符。在這種方式下可以發(fā)送短消息最大字符數(shù)為70。發(fā)送和接受PDU串，構(gòu)造是不完全相似。咱們先用個實際例子闡明PDU串構(gòu)造和編排方式。例如SMSC(短消息服務(wù)中心)號碼是+86，對方號碼是，消息內(nèi)容是“你好!一。手機接受到PDU串可以是：0891683108709705FO84OD91683162778988F2000870802180635480064F60597D002l對照規(guī)范，詳細分析如下：分段含義闡明08地址信息長度8個八位字節(jié)(涉及91)91SMSC地址格式(ToN／NPI)用國際格式號碼(在前面加‘+’)683108709705FOSIⅥSC地址86(順序是顛倒)，補‘F’，湊成偶數(shù)個84基本參數(shù)(TP—MTI／刪S／RP)接受，無更多消息，有回答地址0D回答地址數(shù)字個數(shù)共13個十進制數(shù)(不涉及9l和‘F’)91回答地址格式(ToN／NPI)用國際格式號碼(在前面加‘+’)683162778988F2回答地址(TP—RA)86(也是兩兩顛倒)，補‘F’湊成偶數(shù)個O0合同標記(TP-PID)是普通GSM類型，點到點方式08顧客信息編碼方式(TP—DCS)UCS2編碼70802180635480時間戳(TP—SCTS)-8-1208：36：45+8時區(qū)06顧客信息長度(TP-UDL)實際長度6個字節(jié)4F60597D0021顧客信息(TP—UD)“你好!”需要注意是，PDU串顧客信息長度(TP—UDL)，在各種編碼方式下意義有所不同。7-bit編碼時，指原始短消息字符個數(shù)，而不是編碼后字節(jié)數(shù)。8-bit編碼時，就是字節(jié)數(shù)。UCS2編碼時，也是字節(jié)數(shù)，等于原始短消息字符數(shù)兩倍。如果顧客信息(TP-UD)中存在一種頭(基本參數(shù)TP—UDHI為1)，在所有編碼方式下，顧客信息長度(TP—UDL)都等于頭長度與編碼后字節(jié)數(shù)之和。如果采用GSM03．42所建議壓縮算法(TP—I)CS高3位為001)，則該長度也是壓縮編碼后字節(jié)數(shù)或頭長度與壓縮編碼后字節(jié)數(shù)之和。由于中文字編碼是采用2個字節(jié)編碼，因而發(fā)送和接受中文或中英文混合短信息只能采用PDU模式。本系統(tǒng)中發(fā)送短消息包括中文中文，因此選取PDU串顧客信息編碼方式TP-DCS是08，表達UCS2編碼方式，UCS2編碼是將每個字符(1-2個字節(jié))按照ISO／IECl0646規(guī)定，轉(zhuǎn)變?yōu)?6位Unicode寬字符。但在GSM原則中，中文編碼采用UTF一8編碼方式，不是當(dāng)前國內(nèi)慣用GB一2312編碼，故還需要進行中文編碼轉(zhuǎn)換，才干與采用GB-2313中文庫相配合顯示中文字型。由于UTF-8和GB-2312編碼之間不存在一一相應(yīng)線性關(guān)系，因而只能采用查表方式進行轉(zhuǎn)換【14】。在本課題中涉及有關(guān)命令定義短信Unicode編碼如下：電源75356E90 已經(jīng)5DF27ECF 閉合95ED5408 斷開65AD5F00無效65E06548 成功6210529F 讀取8BFB53D65BCBEF002C64CD4F5C59318D250021／／密匙錯誤，操作失?。?47D4EE495198BEF002C64CD4F5C59318D250021／／命令錯誤，操作失??！75356E905DF27ECF95ED5408002C64CD4F5C65E065480021／／電源已經(jīng)閉合，操作無效！75356E9095ED5408002C64CD4F5C6210529F0021／／電源閉合，操作成功！75356E905DF27ECF65AD5F00002C64CD4F5C65E06548002l／／電源已經(jīng)斷開，操作無效！75356E9065AD5Fo0002C64CD4F5C6210529F0021／／電源斷開，操作成功！75356E9095ED5408002C8BFB53D66210529F0021／／電源閉合，讀取成功！75356E9065AD5Fo0002C8BFB53D66210529F0021／／電源斷開，讀取成功！2.5本章小結(jié)本章簡介了本設(shè)計中無線通信實現(xiàn)方式選取，短信發(fā)送與接受基本原理及其通訊合同等，然后簡介了AT指令名詞術(shù)語等概念和本課題有關(guān)幾條AT指令，最后在本章中著重簡介了短消息編碼方式，特別是對PDU數(shù)據(jù)格式作了詳細簡介。

第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1家電控制器總體構(gòu)造本課題任務(wù)是建立控制組件，它可以監(jiān)控被連接家用電器狀態(tài)。系統(tǒng)重要功能為：實現(xiàn)中文短消息收發(fā)，依照接受到短消息控制相應(yīng)家電，實現(xiàn)對家用電器遠程控制。家電控制器構(gòu)造框圖如圖3—1所示。GSMGSM模塊TC35/TC35i單片機Atmegal61℃35，I℃35i固態(tài)繼電器UU2053電飯鍋圖3-1家電控制器構(gòu)造框圖它重要由GSM模塊TC35／TC35i、單片機Atmegal6及固態(tài)繼電器LR32053構(gòu)成。整個硬件系統(tǒng)框圖如圖3—2所示：圖3-2硬件系統(tǒng)框圖3.2GSM模塊TC35i簡介在國內(nèi)已經(jīng)開始使用GSM模塊有CENTELPIML2D系列、西門子TC35系列、WAVECOMWM02系列、愛立信DMIO／DM20系列、中興ZXGMl8系列等，這些模塊功能、用法差別不大，并且提供命令接口符合GSM07．05和GSM07．07規(guī)范。其中西門子TC35系列模塊性價比很高，并且已有國內(nèi)無線電設(shè)備入網(wǎng)證，因此本設(shè)計選用是西門子TC35i。TC35i是西門子為適應(yīng)各個專業(yè)領(lǐng)域?qū)o線數(shù)據(jù)傳播、語音傳播及可開發(fā)性需求推出基于GSM900移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)OEM模塊，功能上與TC35兼容，設(shè)計緊湊，大大縮小了顧客產(chǎn)品體積。TC35i與GSM2／2+兼容、雙頻(GSM900／GSMl800)，RS232數(shù)據(jù)口、符合ETSI原則GSM07．07和GSM07．05且易于升級為GPRS模塊；該模塊集射頻電路和基帶于一體，向顧客提供原則AT命令接口，為數(shù)據(jù)，語音、短消息和傳真提供迅速、可靠、安全傳播，接口合同公開，以便顧客應(yīng)用開發(fā)及設(shè)計。TC35i模塊重要特性與技術(shù)指標涉及如下幾點：頻段為雙頻GSM900MHz和GSMl800MHz(phase2／2+)：支持數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真；高集成度(54.5mm×36mm×3.6mm)；質(zhì)量為9g；電源電壓為單一電壓3.3～4.8V；可選波特率300bps～115kbps，動波特率4.8～115kbps；電流消耗——休眠狀態(tài)為3.5mA，空閑狀態(tài)為25mA，發(fā)射狀態(tài)為300mA(平均)，2.5A峰值：⑧溫度范疇一一正常操作-20℃～+55℃，存儲一30℃～+85℃；⑨SIM電壓為3V／1.8V。TC35i模塊如圖3-3所示，從功能上看重要由4某些構(gòu)成：GSM基帶解決器、GSM射頻某些、電源ASIC(ApplicationSpecificIntegratedcircuit)、Flash。GSM基帶解決器是整個模塊核心，它由一種C166CPU和一種DSP解決器內(nèi)核控制著模塊內(nèi)各種信號傳播、轉(zhuǎn)換、放大等解決過程。GSM射頻某些是一種單片收發(fā)器SMARTi，它由一種外差式接受器、上變頻調(diào)制環(huán)路發(fā)送器(upconversionmodulationlooptransmitter)、一種射頻鎖相環(huán)路和一種全集成中頻合成器4個功能塊構(gòu)成，共同完畢對射頻信號接受和發(fā)送等解決。GSM模塊電流變化非常大，空閑時電流不大于3.5mA，而在通話期間電流最大可達2.3A，這就對供電電路提出了較高規(guī)定。GSM模塊電源ASIC某些使用線性電壓調(diào)節(jié)器把外部輸入電源電壓Vbatt+進行穩(wěn)壓解決后供GSM基帶解決器和GSM射頻某些使用，此外它還輸出一種2.9V，170mA電壓供模塊外其她電路使用。GSM射頻某些功率放大器對電源電壓規(guī)定不高，因此直接使用外部輸入電壓Vbatt+，F(xiàn)lash用來存儲某些顧客配備信息、電話本和其她信息。圖3-3TC35i模塊構(gòu)造示意圖。TC35i共有40個引腳，通過一種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。第1-14腳為電源某些：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)熱敏電阻，24-29為SIM卡引腳：分別為CCIN，CCRST，CCIO，CCCLK，CCVCC和CCGND，33-40為語音接口用來接電話手柄，30,31和32腳為控制某些，15為點火線IGT(Ignition)，當(dāng)TC35i通電后必要給IGT一種不不大于lOOms低電平，模塊才啟動，30為RTCbackup，31為Powerdown，32為SYNC，16-23為數(shù)據(jù)輸入／輸出分別為DSRO、RINGO、RxDO、TxDO、CTSO、RTSO、DTRO和DCDO。TC35i數(shù)據(jù)輸入／輸出接口事實上是一種串行異步收發(fā)器，它符合ITU-TRS232接口原則，它有固定參數(shù)：8位數(shù)據(jù)位和l位停止位，無校驗位，波特率在300bps-115kbps之間可選，硬件握手信號用RTS0／CTS0，軟件流量控制用XoN／XOFF，CMOS電平，支原則AT命令集。通過這一接口可以用AT命令切換操作模式，可以使它處在語音、數(shù)據(jù)、短消息或傳真模式。3.2.1TC35iI對于TC35i模塊控制，IGT信號非常重要，只有對的IGT信號才可以使TC35i模塊正常運營。模塊時序如圖3—4所示啟動電路由開漏極三極管和上電復(fù)位電路構(gòu)成。模塊上電10ms后(電壓須不不大于3V)，為保證整個系統(tǒng)正常啟動，規(guī)定在電源加電時IGT必要在保持不不大于100毫秒低電平后再階躍到高電平。在電路板中是依托RC電路來完畢且該信號下降沿時間不大于Ims。啟動后，15腳信號應(yīng)保持高電平。電源通電后，+5V電源通過電阻R對C充電，使電容正極上電壓慢慢上升，大概通過lOOms達至,J高電位使施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)、使系統(tǒng)被復(fù)位【22】。圖3-4IGT啟動電路時序3.3ATMEL單片機ATmegal6簡介在本設(shè)計中，控制系統(tǒng)通過既有GSM／GPRS網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)對家用電器遠程無線控制，對系統(tǒng)自身數(shù)據(jù)解決能力和實時性能并沒有特別高規(guī)定，因此選取了ATMEL公司生產(chǎn)一款高性能、低功耗AVR@8位微解決器ATmegal6L單片機設(shè)計方式。單片機作為主控單元，在系統(tǒng)中起著核心作用，AVR內(nèi)核具備豐富指令集和32個通用工作寄存器。所有寄存器都直接與算邏單元(ALU)相連接，使得一條指令可以在一種時鐘周期內(nèi)同步訪問兩個獨立寄存器。這種構(gòu)造大大提高了代碼效率，并且具備比普通CISC微控制器最高至10倍數(shù)據(jù)吞吐率。ATmegal6有如下特點：16K字節(jié)系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash(具備同步讀寫能力，即RWW)，512字節(jié)EEPROM，IK字節(jié)SRAM，32個通用I／O口線，32個通用工作寄存器，用于邊界掃描JTAG接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個具備比較模式靈活定期器／計數(shù)器(T／C)，片內(nèi)／外中斷，可編程串行USART，有起始條件檢測器通用串行接口，8路10位具備可選差分輸入級可編程增益(TQFP封裝)ADC，具備片內(nèi)振蕩器可編程看門狗定期器，一種SPI串行端口，以及六個可以通過軟件進行選取省電模式。工作于空閑模式時CPU停止工作，而USART、兩線接口、A／D轉(zhuǎn)換器、SRAM、T／C、SPI端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作：掉電模式時晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作；在省電模式下，異步定期器繼續(xù)運營，容許顧客保持一種時間基準，而別的功能模塊處在休眠狀態(tài)；ADC噪聲抑制模式時終結(jié)CPU和除了異步定期器與ADC以外所有I／O模塊工作，以減少ADC轉(zhuǎn)換時開關(guān)噪聲；Standby模式下只有晶體或諧振振蕩器運營，別的功能模塊處在休眠狀態(tài)，使得器件只消耗很少電流，同步具備迅速啟動能力；擴展Standby模式下則容許振蕩器和異步定期器繼續(xù)工作。本芯片是以Atmel高密度非易失性存儲器技術(shù)生產(chǎn)。片內(nèi)ISPFlash容許程序存儲器通過ISP串行接口，或者通用編程器進行編程，也可以通過運營于AVR內(nèi)核之中引導(dǎo)程序進行編程。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用Flash存儲區(qū)(ApplicationFlashMemory)。在更新應(yīng)用Flash存儲區(qū)時引導(dǎo)Flash區(qū)(BootFlashMemory)程序繼續(xù)運營，實現(xiàn)了Rww操作。通過將8位RISCCPU與系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash集成在一種芯片內(nèi)，ATmegal6成為一種功能強大單片機，為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了靈活而低成本解決方案。ATmegal6具備一整套編程與系統(tǒng)開發(fā)工具，涉及：C語言編譯器、宏匯編、程序調(diào)試器／軟件仿真器、仿真器及評估板。ATmegal6弓l腳圖如圖3—5所示：圖3-5ATmegal6_i$l腳圖3.4固態(tài)繼電器繼電器是本系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)，選用LR32053型固態(tài)繼電器，它是采用固體半導(dǎo)體元件組裝而成一種新穎無觸點開關(guān)，具備開關(guān)速度快、工作頻率高、使用壽命長、噪聲低和動作快等長處，得到了廣泛應(yīng)用。LR32053型繼電器輸入電流為5-40mA，關(guān)斷電壓1.5V，額定輸出電流50mA，輸出電壓范疇寬為3-240V，滿足項目規(guī)定。3.5系統(tǒng)電路原理圖整個系統(tǒng)電路原理圖由GPRS模塊、電源、電平轉(zhuǎn)換、單片機四某些構(gòu)成。3.5.1GPRS模塊某些由TC35i模塊啟動電路、網(wǎng)絡(luò)批示燈電路、SIM卡讀卡電路、TC35i數(shù)據(jù)接口電路構(gòu)成。l、TC35i模塊啟動電路TC35i模塊采用AT賀氏指令集。單片機可以通過對的AT指令對TC35i模塊進行初始化和通信數(shù)據(jù)接受發(fā)送。系統(tǒng)上電后來，一方面由單片機控制啟動TC35i。啟動電路由開漏極三極管和上電復(fù)位電路構(gòu)成。模塊上電lOres后(電池電壓須不不大于3v)，為使之正常工作，必要在15腳加時長至少為lOOms低電平信號，且該信號下降沿時間不大于Ims。啟動后，15腳信號應(yīng)保持高電平【27】。電路如圖3-6所示：圖3-6TC35i模塊啟動電路2、網(wǎng)絡(luò)批示燈電路TC35iSYNC引腳有兩種工作模式，可以通過AT命令A(yù)T^SSYNC=<mode>來決定，其中mode可以取值0和l。取0時代表工作在模式0，SYNC引腳用來批示發(fā)射狀態(tài)時功率增長狀況：而當(dāng)取l時，則用此引腳來控制LED狀態(tài)，當(dāng)LED熄滅時，表白TC35i處在關(guān)閉或睡眠狀態(tài)：當(dāng)LED為600IRS亮／600ms熄時，表白SIM卡沒有插入或TC35i正在進行網(wǎng)絡(luò)登錄；當(dāng)LED為75ms亮／3s熄時，表白TC35i已登錄進網(wǎng)絡(luò)，處在待機狀態(tài)。本設(shè)計采用模式1。SYNC是輸出口，依照TC35i處在不同工作狀態(tài)，其引腳上輸出電壓值不同，此某些電路設(shè)計如3-7圖所示：當(dāng)TC35i處在不同工作狀況時，由SYNC輸出不同電壓值或?qū)ㄈ龢O管，或阻斷三極管，從而使得發(fā)光二極管亮或暗，達到批示模塊不同工作狀態(tài)目。圖3-7網(wǎng)絡(luò)批示燈電路3、SIM卡讀卡電路SIM卡某些TC35i基帶解決器集成了一種與ISO7816-3ICCard原則兼容SIM接口。為了適合外部SIM接口，該接口連接到主接口(40PINSZlF連接器)。在GSMll．1l為SIM卡預(yù)留5個引腳基本上，TC35i在ZIF連接器上為SIM卡接口預(yù)留了6個引腳，所添加CCNC引腳用來檢測SIM卡支架中與否插有SIM卡，當(dāng)插入SIM卡，該引腳置為高電平時，系統(tǒng)方可進入正常工作。SIM卡讀卡電路如圖3-8所示：圖3-8SIM卡讀卡電路4、TC35i數(shù)據(jù)接口電路TC35i引腳中1-5為電源電壓輸入端Vbatt+，6-10為電源地GND，13為對外輸出電壓(供外電路使用)，15為點火線。16—23為數(shù)據(jù)輸入／輸出，通過閱讀TC35i資料tc35i—hd—v00031并依照給出應(yīng)用電路，在與單片機連接時重要是串口信號連接，故普通應(yīng)用中可以只使用其中3個引腳即TXD、RXD和GND。注意是，TC35iTXD和RXD應(yīng)當(dāng)直接與單片機TXD和RXD直接相連，而不能交差相連【22】。如圖3-9所示。圖3-9串行接口24—29為SIM卡引腳，32為SYNC，控制網(wǎng)絡(luò)批示燈。TC35i數(shù)據(jù)接口電路如圖3-10所示：圖3-10TC35i數(shù)據(jù)接口電路3.5.2電源采用單片機系統(tǒng)和TC35i模塊分別供電方式。從而可以避免兩某些互相干擾。單片機系統(tǒng)某些采用3．3V供電。所用單片機為ATmegal6，支持2．7～5．5供電，高性能、低功耗AVR@8位微解決器，在3．3V工作時，電流不超過15mA，選用LM11l7為其供電，LMlll7可以提供800mA電流，可覺得單片機系統(tǒng)提供足夠電流。TC35i模塊則需要3．3V--一4．8V供電，參閱資料該典型電壓是4．2V，故用SPX29302芯片進行分壓可得到接近4．2V4．1V，在本系統(tǒng)中選取4．1V。其中可以提供2A電流穩(wěn)壓芯片SPX29302，該芯片與MIC29302完全兼容，實際使用中發(fā)現(xiàn)穩(wěn)壓效果非常好，系統(tǒng)工作穩(wěn)定。在這里注意470uF電容一定要使用鉭電容，對電源穩(wěn)定非常重要。鉭電容器體積小、容量大、漏電流低、使用壽命長、綜合性能優(yōu)秀，可以較好穩(wěn)壓和濾波。電路設(shè)計如圖3-1l所示：圖3-11電源電路3.5.3該某些由電平轉(zhuǎn)換電路、串口調(diào)試接口電路構(gòu)成。1、電平轉(zhuǎn)換電路?！cPC串口通信需要一種電平轉(zhuǎn)換芯片，來匹配電平。由于PC串口信號是負邏輯，并且單片機系統(tǒng)使用是3．3V供電，故要選取支持3．3V與Pc串口電平轉(zhuǎn)換芯片MAX3232。電路設(shè)計如圖3-12所示：圖3-12電平轉(zhuǎn)換電路2、串口調(diào)試接口電路串口調(diào)試接口電路，當(dāng)波動開關(guān)打到RS232側(cè)，可將單片機串13和電腦相連，編寫串口代碼，可以進行數(shù)據(jù)收發(fā)。通過串口調(diào)試工具AcessPort給單片機發(fā)送數(shù)據(jù)，從而判斷數(shù)據(jù)收發(fā)及程序與否正常。電路圖如圖3-13所示：圖3-13串口調(diào)試接口電路3.5.4單片機某些是提供單片機工作基本電路，重要由MCU、復(fù)位電路、晶振電路構(gòu)成。l、單片機單片機作為主控單元，在系統(tǒng)中起著核心作用，在本系統(tǒng)中單片機重要控制穩(wěn)壓芯片開關(guān)，TC35i模塊啟動時序和繼電器輸入電平。單片機通過串1：3與GPRS模塊通信，涉及傳送命令和傳播數(shù)據(jù)，通過對的AT指令對TC35i模塊進行初始化和通信數(shù)據(jù)接受發(fā)送。系統(tǒng)上電后來，一方面由單片機控制啟動TC35i，然后用命令查詢SIM卡狀態(tài)，若SIM卡對的安裝，則模塊返回指令，再由單片機控制TC35i完畢模塊初始化。當(dāng)有新短消息到達時，由TC35i模塊向單片機發(fā)送指令，單片機讀取短信內(nèi)容，并對其進行解碼，并依照短信內(nèi)容控制I／o口輸出高低電平，控制繼電器動作，完畢對家用電器啟動與關(guān)閉控制，然后重復(fù)上述過程。單片機控制電路如圖3-14所示：圖3-14單片機某些2、復(fù)位電路單片機在工作之前有個復(fù)位過程，普通復(fù)位只需要5ms時間，只要在單片機RET引腳上加上高電平就可進行復(fù)，為了達到這個規(guī)定，需要在外部設(shè)計復(fù)位電路，復(fù)位電路如圖3-15所示：圖3-15復(fù)位電路3、晶振電路作為單片機時鐘基準，XTALl與XTAL2分別為用作片內(nèi)振蕩器反向放大器輸入和輸出，參閱有關(guān)手冊，選用外部石英晶振，晶振頻率為7．3728M，電路圖如圖3—16所示：圖3-16晶振電路4、ISP串行接口電路。本芯片是以Atmel高密度非易失性存儲器技術(shù)生產(chǎn)，支持在線編程。片內(nèi)ISPFlash容許程序存儲器通過ISP串行接口進行編程。本系統(tǒng)軟件開發(fā)使用是雙龍ISP-1．3．4燒寫器，用來下載．hex匯編代碼到單片機中。ISP串行接口電路如圖3-17所示：圖3-17ISP串行接口電路電路原理圖設(shè)計，使用是PROTEL99SE，PROTEL99SE是個龐大EDA軟件和完整全方位電路設(shè)計系統(tǒng)，其重要功能涉及電路原理圖設(shè)計，PCB板設(shè)計和電路仿真器件設(shè)計。顧客每個獨立設(shè)計都相應(yīng)一種數(shù)據(jù)庫文獻，它把與設(shè)計有關(guān)所有設(shè)計文獻，如原理圖、PCB等文獻都存儲在同一種數(shù)據(jù)庫文獻中，并在同一種數(shù)據(jù)庫編輯窗口中顯示。同步數(shù)據(jù)庫也保存文獻夾及設(shè)計層次信息。該軟件易學(xué)易用，電路原理圖畫好后，通過電氣檢測，沒有錯誤后，生成網(wǎng)絡(luò)表和材料清單，并編輯好PCB文獻，制板。3.6本章小結(jié)本章重要簡介了硬件系統(tǒng)構(gòu)成，并對家電遠程控制系統(tǒng)中TC35i、Atmegal6及其外圍電路進行了詳細描述，電路原理圖通過電氣檢測無誤后完畢了制板。

第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1控制終端實現(xiàn)方式家電控制器處在家庭工作現(xiàn)場，普通只完畢數(shù)據(jù)采集、解決和控制，任務(wù)相對單一、固定，不必使用功能強大臺式機來完畢：考慮到節(jié)能和安裝以便，控制器多為嵌入式系統(tǒng)。依照整個無線遠程家電控制系統(tǒng)所要實現(xiàn)功能，和對數(shù)據(jù)解決與對家電控制能力規(guī)定，控制器設(shè)計復(fù)雜限度和采用品體技術(shù)是不同樣，可以選用各種設(shè)計方式。在本課題中，只是對家用電器進行遠程控制，不需要很強實時功能，對數(shù)據(jù)解決規(guī)定不高，運算量也不大。因此選取了基于單片機實現(xiàn)方式，以減少成本和控制功耗。4.2控制系統(tǒng)軟件設(shè)計對于嵌入式系統(tǒng)來說，其軟件某些設(shè)計普通有兩種模式：一種是先后臺系統(tǒng)模式，一種是引入操作系統(tǒng)之后多任務(wù)模式。第一種模式普通做法是寫一種無限循環(huán)主程序，在程序中查詢每個事件與否發(fā)生，每個任務(wù)與否具備運營條件，如果是，則解決這個事件或執(zhí)行某個任務(wù)，這可以當(dāng)作是后臺程序。而系統(tǒng)對中斷響應(yīng)則可以當(dāng)作是前臺程序，中斷調(diào)入表達事件發(fā)生，在中斷服務(wù)子程序中，普通對中斷做某些簡樸解決，然后給出某事件已經(jīng)發(fā)生標志，待后臺程序來解決。這樣，后臺可以叫作任務(wù)級，前臺叫作中斷級。這種模式長處是編寫較簡樸。第二種模式采用嵌入式操作系統(tǒng)，當(dāng)前嵌入式操作系統(tǒng)種類諸多，依照實時性分有硬實時操作系統(tǒng)，如VxWORKS等，也有軟實時操作系統(tǒng)，如WINCE等。這種模式長處是實時性好，缺陷是操作系統(tǒng)自身占用較多ROM和RAM【33】。本設(shè)計中，遠程家電控制系統(tǒng)主控單元選用ATMEL公司Atmegal6，Atmegal6內(nèi)部僅有1K字節(jié)RAM，達不到嵌入式操作系統(tǒng)所規(guī)定RAM大小規(guī)定，此外，本課題選用基于單片機設(shè)計方案，普通不需要移植操作系統(tǒng)。并且系統(tǒng)任務(wù)相對比較簡樸，在家庭環(huán)境下對實時性需求也不高，依照項目系統(tǒng)工作原理、接口電路設(shè)計及單片機對GSM模塊控制實現(xiàn)進行軟件開發(fā)，軟件開發(fā)采用是C語言，用UltraEdit來編輯源程序，該軟件具備和諧編輯界面和C語言核心字辨認能力，同步具備良好排版能力，有助于編寫規(guī)整代碼，提高開發(fā)效率和軟件管理。開發(fā)軟件時已考慮到：軟件架構(gòu)設(shè)計合理，便于功能擴展和維護；先后臺系統(tǒng)設(shè)計，注釋簡要精確，便于閱讀。軟件開發(fā)中采用WinAVR編譯器來對源程序進行編譯，產(chǎn)生可執(zhí)行匯編代碼。采用雙龍ISP-1.3.4燒寫器，用來下載.hex匯編代碼到單片機中，支持在線編程。調(diào)試工具采用AccessPort(串口調(diào)試工具4.2.1Atmega1l、USARTAtmegal6單片機通用同步和異步串行接受器和轉(zhuǎn)發(fā)器(USART)是一種高度靈活串行通訊設(shè)