嵌入式GSM短信息接口的软硬件设计
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2020-12-10
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嵌入式嵌入式GSM短信息接口的软硬件设计短信息接口的软硬件设计
摘要：SMS短信息服务作为GSM网络的一种基本业务已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视，以
GSM网络作为数据无线传输网络，可以开发出多种前景极其乐观的各类应用。本文给出一个小型的嵌入式SMS
中/英文短信息接口的设计，并详细讨论PDU模式的短信息格式和中文短信息软件解码的设计。 关键词：GSM
SMS UTF-8 GB-2312 无线通信 无线数传 遥控 中文编码引 言 SMS（Short Message Service）短信息服务
是GSM（Global System for Mobile Communication）系统中提供的一种GSM终端（手机）之间，通过服务中
心(Serv
摘要：摘要：SMS短信息服务作为GSM网络的一种基本业务已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视，以GSM网络作为数
据无线传输网络，可以开发出多种前景极其乐观的各类应用。本文给出一个小型的嵌入式SMS中/英文短信息接口的设计，并
详细讨论PDU模式的短信息格式和中文短信息软件解码的设计。
关键词：关键词：GSM SMS UTF-8 GB-2312 无线通信 无线数传 遥控 中文编码
引引 言言
SMS（Short Message Service）短信息服务是GSM（Global System for Mobile Communication）系统中提供的一种
GSM终端（手机）之间，通过服务中心(Service Center)进行文本信息收发的应用服务，其中服务中心完成信息的存储和转发
功能。短信息服务作为GSM网络的一种基本业务，已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视，基于这种业务的各种
应用也蓬勃发展起来。以GSM网络作为数据无线传输网络，可以开发出多种前景极其乐观的各类应用，如无线数据的双向传
送、无线远程检测和控制等。典型的应用有：变电站、电表、水塔、水库或环保监测点等监测数据的无线传输和无线自动警
报；远程无线控制高压线路断电器、加热系统、防洪拦阻系统或其它机电系统的启动和关闭；车队交通管理和控制指挥系统；
控制和监测香烟、食品和饮料自动售货机的运行状态和存货水平等等。
由于GSM网络在全国范围内实现了联网和漫游，具有网络能力强的特点，用户无需另外组网，在极大提高网络覆盖范围
的同时为客户节省了昂贵建网费用和维护费用。同时，它对用户的数量也没有限制，克服了传统的专网通信系统投资成本大，
维护费用高，且网络监控的覆盖范围和用户数量有限的缺陷。比起传统的集群系统在无线网络覆盖上具有无法比拟的优势，加
上GSM的SMS本身具备的数据传送功能，都使得这些应用得到迅速的普及。利用GSM短信息系统进行无线通信还具有双向数
据传输功能，性能稳定，为远程数据传送和监控设备的通信提供了一个强大的支持平台。
1 SMS短信息的无线数传监视和控制短信息的无线数传监视和控制
通常情况，基于SMS短信息服务的无线数传监视和控制系统为一个点到多点的远程无线双向数据通信和控制系统，如图1
所示。系统的中心点为数据或监控指挥中心，由计算机网络、数据库、电子地图和GSM通信接口组成。监控中心主要完成各
种信息和数据的收发和整理：一方面，接收各个监控点上传的信息和数据，并把它们放入相应的数据库和分发给相应的监控计
算机，以实现对各个监控点的监控和管理；另一个方面，监控中心响应监控计算机发出的对各个监控点的控制信息，并且把这
些信息下发到相应的监控点上，从而达到对监控点设备进行控制的目的。
2 GSM无线通信控制终端无线通信控制终端
GSM无线通信控制终端为一个MC3的嵌入式系统，具有如图2所示的测量、数据采集、控制、无线通信功能。GSM无线
通信控制终端通过GSM网络和监控中心进行双向的信息传输。它将测量和采集到的数据信息传送到监控中心，同时接收监控
中心的控制数据，对设备实施相应的控制。
3 GSM通信接口的硬件实现通信接口的硬件实现
GSM无线通信控制终端的通信接口一般采用目前在市场上提供的可供二次开发的标准的GSM模块，如TC35、
FALCOM、WISMO3等。这些通信模块都具备GSM无线通信的全部功能，并提供标准的UART串行接口，支持GSM 07.05所
定义的AT命令集的指令。因此，MCU能非常方便地通过UART接口与GSM模块连接，并直接使用AT命令就可以方便简洁地实
现短信息的收发、查寻和管理。
在我们设计的GSM无线通信控制终端中，采用的GSM通信模块为FALCOM A2D，MCU使用的是Atmel公司的高速8位微
控制器ATmage128。ATmega128芯片为64个引脚，内部集成了4K字节的RAM、4K字节的EEPROM、128K字节的Flash以及
2个UART串行接口等。由于采用了高性能的MCU，省掉了大量的外围器件，如外扩RAM、ROM存储器等，使硬件结构大大
简化，提高了系统的可靠性。系统的硬件框图如图3所示。
4 基于基于GSM通信的软件接口通信的软件接口
市场上提供的可供二次开发的标准的GSM模块都支持GSM 07.05所定义的AT命令集的指令。因此，MCU通过UART串行
接口直接向GSM模块下发AT命令，就可以方便简洁地实现基于GSM的短信息SMS的收发、查寻和管理。表1列出了与SMS相
关的一些常用的GSM AT指令。
表表1 与与SMS相关的常用相关的常用GSM AT命令命令
AT指令 功 能
AT+CMGD 删除一条保存在SIM卡内的短信息
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