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利用单片机控制手机.pdf
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2021-10-11
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标题中的“利用单片机控制手机”指的是通过单片机(Microcontroller)与手机进行通信,实现对手机的控制和信息交互。这种技术主要应用于远程数据传输和远程监控等场景,因为手机具备广泛的无线网络覆盖和信息传递的稳定性。 描述中提到的难点在于手机的控制指令复杂和数据格式繁琐,这给工程技术人员在硬件和软件接口设计时带来挑战。通过实践和测试,可以找到规律性结论,简化设计过程。 硬件接口技术部分,大部分手机都有数据接口,支持GSM短信息相关的AT控制指令。理论上,只需找到手机的RxD(接收)、TxD(发送)和GND(地线)与单片机串口对应连接。但实际操作中,不同品牌和型号的手机接口可能不同,且电平不兼容RS232或TTL电平。解决方案是使用手机数据线,它通常是按照RS232电平设计,可以通过转换使单片机与手机串口相连。需要注意的是,不同手机数据线的供电方式不同,有些需要外部电源提供,而有些则从PC串口获取。 软件接口技术及控制原理涉及单片机通过GSM短信息的AT指令控制手机。AT指令用于读取、删除短消息等操作。执行指令时,单片机需遵循严格的交互规则,确保指令正确发送和接收。指令以ASCII编码形式传输,且每条指令以回车符(0DH)结束。手机在接收到完整指令后会回传ASCII编码序列,再执行指令。在接收PDU数据包时,需将ASCII编码转换为十六进制数据,并注意数据字节长度的处理。 利用单片机控制手机涉及到硬件接口的适配,如电平转换和数据线的使用,以及软件层面的AT指令交互和数据解析。理解这些关键技术点,可以有效地实现单片机与手机之间的有效通信,推动相关应用的开发。
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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, 更新也越来越快,
价格也越来越便宜。 因为手机工作的无线网络覆盖范围广, 在信息传递方面性能稳定、 可靠,
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、 远程监控等领域更是受到电子设计应用工程师的关注。
一些专业刊物也介绍了一些有关这方面的文章, 然而由于手机的控制指令复杂, 数据格式繁
琐,工程技术人员在进行单片机与手机的硬软件接口设计时经常会遇到很多困难, 有时还无
资料可查。 笔者在完成一个项目的开发过程中, 针对几种手机进行了大量的测试和实验, 在
此基础上归纳出一些带规律性的结论, 对此结论, 工程设计人员可拿来即用, 大大缩短研发
周期,现在把它公布出来,愿与广大电子设计人员共享。
1 硬件接口技术方面
目前市场上流行的大部分手机几乎都具有数据引出口, 并基本上都支持与 GsM 短信息
相关的 AT 控制指令 (GSM-SMS-A T 指令 ),手机通过数据口以串行方式接收指令并向外输出
数据。 理论上讲, 在数据口中找出 RxD、TxD 和 GND 引脚与单片机的串口对应连接即完成
了硬件接口。然而,实际上由于不同品牌,不同型号手机的 RxD、TxD 和 GND 引脚并非一
致,找查这三根线有时也非易事;况且手机数据口的电平既不是 RS232 电平,也不是 TTL
电平,与由 5V 供电的单片机串口还不能直接连接。最简单可靠的方法是使用手机的数据线
建立单片机与手机的硬件连接。手机数据线是专为连接 PC 机 9 针串口而设计的,信号电平
为标准的 RS232 电平,只要单片机的串口也转换为 Rs 2 3 2 电平,就可方便连接。 9 针串口
引脚定义是固定的,即 2 脚为 TxD( 手机发送 ),3 脚为 RxD( 手机接收 )、5 脚为 GND 。这样,
无论什么型号的手机与单片机的连接就成了固定连接, 不需要知道手机数据口信号的具体定
义,二者通过数据线的连接电路如图 1 所示。
需要注意的是: 不同手机数据线内部电平转换芯片的供电方式是不同的, 有的是通过手机直
接供电;有的是通过窃取 PC 机串口某些引脚 (通常为 4、6、7、8 引脚 )的电流经内部整流滤
波稳压后提供。 判断的方法是将数据线一端插到手机数据口, 测量另一端 2 脚与 5 脚之间的
电压,如果有一 7V 左右的电压,则为前者,如果测不出电压,则为后者,对于后者则需要
单片机为 4、6、7、8 引脚任意一引脚提供 +5V 电压即可,如图 1 中虚线所示。
2 软件接口技术及控制原理
单片机与手机的软件接口其实就是单片机通过与 GSM 短信息有关的 AT 指令控制手机
的控制技术,如读取手机的短消息内容,删除短消息内容,列出手机中还未读的短消息等。
关于 AT 指令的功能描述见其他文章内容,此处不再赘述。然而,执行一条指令,也并非某
些资料中介绍得那么简单。 事实上, 指令的执行过程需要单片机与手机交互应答完成, 每一
次发送或接收的字节数有严格的规定, 二者必须依据这些规定实现数据交换, 否则, 通信就
是失败的。笔者经过对几种手机反复测试,总结出来一些规律,如表 1 所列。
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qq_58157133
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