单片机原理及应用毕业设计.docVIP

郑州航空工业管理学院

《单片机原理与应用》

课程设计说明书

07级电气工程及其自动化专业070607320班级

题目单片机控制实现短信收发

姓名芦颖颖学号070607320

指导教师王义琴职称讲师

二О10年12月

摘要

借助系统模型，阐明GSM模块收发短信的基本概念以及串口控制SMS的基本原理。详细介绍用单片机AT89C51控制GSM模块工作的硬件和软件实现过程，介绍了单片机AT89C51和MSC1210内部结构和性能，并对AT89C51和MSC1210的性能、用途进行了比较，特别提出了MSC1210在高精度温度采集中所体现出别的芯片所不及的优势。对怎样用单片机控制GSM模块收发短信进行探讨，也对程序设计的主体思想作了细致的分析。大致介绍了SMS的体系结构以及在当今社会中SMS应用的新领域.本系统技术较先进，科技含量高运行速度快，精度高。

关键词

单片机；短信收发；GSM；SMS

一、单片机控制实现短信收发的基本原理及设计方案

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

系统中，三个模块相互独立，彼此又相互依赖，共同完成数据的传输。数据收发模块在系统中起着承上启下的作用，是系统的核心模块。该模块以双单片机为核心，以RS232通信接口，在物理层上实现与GSM模块的连接。本文主要介绍单片机控制这一模块工作的软件实现过程，旨在对怎样用单片机控制GSM模块收发短信息进行探讨。

二、工作原理及其设计方案

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。需要说明的是，该接口通过I2C总线扩展了一个EEPROM存储器芯片AT24C64，它的主要作用是存储数据，而且断电信息也不会丢失，这些特性正是存储数据所必须的。。

现在市场上大多数手机均支持GSM07.05规定的AT指令集。该指令集是ETSI（欧洲通信技术委员会）发布的，其中包含了对SMS的控制。利用GSM手机的串行接口，单片机向手机收发一系列的AT命令，就能达到控制GSM模块收发SMS的目的。必须注意的是，用单片机实现时，编程必须注意它发送指令与接收到的响应都是字符的ASCII码。用单片机控制GSM模块收发短信息所涉及以的AT指令如表2－1所列。

表2－1AT指令

AT指令

功能描述

AT+OFF

关机并重新启动

AT+CSDH=0

在TEXT模式下在返回值中不显示详细的头信息

ATE0

关闭回显

AT+CMGF=1

选择短信格式为TEXT模式

AT+CMGS

发送短信息

AT+CMGR

读取短信息

AT+CMGD=0

删除全部短信息

2．软件实现

2.1上位机模块和下位机模块半双工通信协议的实现

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