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GSM移動(dòng)通信系統中單片機技術(shù)的運用論文
摘要：隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和人民生活水平的快速提高, 手機的普及和功能越來(lái)越廣泛。移動(dòng)電話(huà)不僅可以作為信息交流的工具, 而且在工程建設中也得到了廣泛的應用。單片機和GSM移動(dòng)通信的應用已經(jīng)成為最熱門(mén)的研究?jì)热葜�。本文對集成單片機技術(shù)、GSM通信技術(shù)和需求控制繼電器進(jìn)行了研究工作。
關(guān)鍵詞：單片機; GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò ); 繼電器;
1 系統的概述
隨著(zhù)移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展, 基于無(wú)線(xiàn)技術(shù)的各種增值業(yè)務(wù)也在慢慢改變著(zhù)我們的生活環(huán)境和生活方式。無(wú)線(xiàn)技術(shù)的應用已經(jīng)成為我們生活中不可缺少的一部分。本文利用數字移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò ), 結合西門(mén)子的無(wú)線(xiàn)通信模塊和單片機技術(shù), 利用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )中的短消息服務(wù), 對對象的信息進(jìn)行傳輸和控制, 實(shí)現對繼電器的監控。這樣, 人們就可以隨時(shí)隨地使用手機對遠程目標進(jìn)行監控, 給人們的生活、工作和工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)極大的方便。
2 相關(guān)技術(shù)
(1) 單片機相關(guān)技術(shù)。單片機作為一種單芯片集成電路芯片來(lái)完成一定的邏輯功能, 還包括微系統, 分別是中央處理器 (CPU) 、隨機存取存儲器 (RAM) , 只讀存儲器 (ROM) 和輸入/輸出端口 (I/O) 作為計算機部件的主要功能集成在微型計算機電路芯片。在本文中我們將采用STC系列89C51單片機。
STC89C51采用40管腳雙列直插DIP-40封裝, 其引腳圖如圖1所示:
圖1 STC89C51引腳圖
STC系列單片機的程序存儲器和數據存儲器在物理結構上是相互獨立的。當系統擴展外部程序存儲器和外部數據存儲器的范圍可以達到最大64kb。該系統是用一個(gè)特殊的外部引腳RST復位。
(2) GSM移動(dòng)通信相關(guān)技術(shù)。GSM移動(dòng)通信系統的網(wǎng)絡(luò )結構主要由三部分組成:移動(dòng)臺 (MS) 、基站子系統 (BSS) 和交換網(wǎng)絡(luò )子系統 (NSS) , 該接口連接公共交換電話(huà)網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)數字網(wǎng)。
移動(dòng)通信系統采用的是頻分多址 (FDMA) 和時(shí)分多址 (TDMA) 的混合多址技術(shù), 并采用跳頻方式。GSM信道分為物理信道和邏輯信道。一個(gè)物理信道為一個(gè)時(shí)隙, 通常被定義為給定TDMA幀上的固定位置上的時(shí)隙 (TS) 。邏輯信道是根據BTS和MS之間傳遞的消息種類(lèi)不同而定義不同邏輯信道。
移動(dòng)通信系統采用時(shí)分多址 (TDMA) 和頻分多址 (FDMA) 接入混合多址技術(shù), 并采用跳頻模式。GSM信道分為物理信道和邏輯信道。每個(gè)物理信道是一個(gè)時(shí)隙, 它通常被定義為在給定的TDMA幀上的固定位置上的時(shí)隙 (TS) 。根據BTS和MS之間傳輸的不同類(lèi)型的消息, 邏輯信道被定義為不同的邏輯信道。
3 硬件組成電路
本系統主要由電源電路模塊、單片機模塊、移動(dòng)通信模塊以及繼電器模塊組成。其中主控芯片采用的STC89C51單片機, 使用者短信 (SMS) 發(fā)送后會(huì )由移動(dòng)通信模塊作為介質(zhì)經(jīng)服務(wù)中心 (SMSC) 到達MCU里, 參照收到的指令, MCU控制繼電器模塊, 以達到控制要求。另外紅外發(fā)射和接收模塊用于輔助控制。
4 系統軟件設計
單片機與移動(dòng)通信模塊的軟件接口是通過(guò)與移動(dòng)通信模塊有關(guān)的AT指令來(lái)控制移動(dòng)電話(huà)。每個(gè)響應指令需要移動(dòng)通信模塊和單片機在過(guò)程中執行完成, 并為每個(gè)數據傳輸的數量有嚴格的規定, 移動(dòng)通信模塊和單片機的雙方必須依照本條例的規定來(lái)執行相應的數據交換, 否則, 就是失敗的通信。
系統軟件通過(guò)連接SIM卡TC35i無(wú)線(xiàn)通信模塊與計算機的串行端口實(shí)現遠程信息傳輸。隨著(zhù)C語(yǔ)言的發(fā)展, 數據的分析、傳輸和打印都可以完成了。PC機發(fā)送AT指令, 操作指令和目的號碼發(fā)送給TC35i模塊。TC35i模塊將信息發(fā)送到短消息中心, 然后將信息發(fā)送到終端的TC35i模塊的短消息中心。終端設備讀取自己的TC35i模塊的數據, 分析命令, 完成相應的操作。
5 系統調試
當所有工作完成后, 可對調試系統帶電進(jìn)行調試, 首先要檢查所有的模塊之間的通信線(xiàn)連接正確, 然后連接到5V和12V直流電源, 與直流電源連接, 電壓不應該是錯誤的, 但是不可以不知道正面和負面的權力, 否則系統無(wú)法正常運行的現象。
在所有的連接都正確連接, 對TC35i模塊的紅燈會(huì )亮接通電源時(shí)。紅燈顯示電源穩定, 所有模塊正常工作。該模塊已通過(guò)當前。紅黃燈將出現在明亮的陽(yáng)光下, 交替出現, 滯后時(shí)間也很接近, TC35i模塊搜索GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )信號, 沒(méi)多久, 就看到黃色的燈光照耀下再次走出約2秒, 然后說(shuō)TC35i模塊已成功注冊到GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )。注冊成功后, 黃色信號應該保持閃爍�？梢赃M(jìn)行以下功能測試。在測試模塊的功能流程, 系統選用的波特率應9600bps。
6 小結
本文通過(guò)建立移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )和單片機技術(shù), 實(shí)現了對設備的控制, 實(shí)現了遠程控制系統。短消息模塊主要用于接收和發(fā)送短消息給用戶(hù)的手機。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在主控模塊和子功能模塊之間的通信中起著(zhù)關(guān)鍵的作用。由于短消息在生活中的日常通信中起著(zhù)非常重要的作用, 所以在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )設備遠程控制方案易于實(shí)現, 且實(shí)時(shí)性要求不高, 在家居控制方面更為方便, 具有成本低、效率高的明顯優(yōu)勢。
參考文獻
[1]徐慶華, 李濤.基于GSM的無(wú)線(xiàn)智能控制器的設計與應用[J].微計算機信息, 2010 (08) :22-23
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