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用单片机控制手机收发短信息

长沙电力学院 李鸿?? 2010年04月23日 ?? 收藏0

  GSM(Global System for Mobile communication)系统是目前基于时分多址技术的移动通讯体制中比较成熟、完善、应用最广泛的一种系统。目前已建成的覆盖全国的GSM数字蜂窝移动通信网,是我国公众移动通信网的主要方式。主要提供话音、短信息、数据等多种业务。基于GSM短消息功能可以做成传输各种检测、监控数据信号和控制命令的数据通信系统,能广泛用于远程监控、定位导航、个人通信终端等。由于公众GSM网络在全球范围内实现了联网和漫游,建立上述系统不须再组建专用通信网络,所以具有实时传输数据功能的短消息应用将得到迅速普及。

  目前,人们设计的各类DTE设备基础上以微处理器为核心,带有 RS232/RS485等通信接口,在物理层上很容易实现与GSM设置(如手机等)的连接。但对SMS协议的研究文献却较少,特别是用单片机控制手机的 SMS(Short Message Service)收发的研究更少。笔者在用单片机设计基于GSM的SMS数据采集器时,对怎样用单片机控制手机收发短信息进行了探讨。

  1 串口控制SMS的工作原理

  单片机与手机一般采用串行异步通信接口,具有红外和通信电缆两种连接方式,通信速度可设定,通常为19200bps。采用红外接口的优点是单片机系统与手机电气隔离,相互不干扰,接口各自独立,使用方便;缺点是通信距离较短,红外传播的方向性对接口相对位置有要求。采用电缆连接时,数据传输的可靠性较好;其主要缺点是接口的电气参数不兼容,设计不当时会对手机的通信质量产生影响。笔者经过实践设计的接口电平转换电路如图1。

  GSM的短信息业务SMS 利用信令信道传输,这是GSM通信网所特有的。它不用拨号建立连接,把要发的信息加上目的地址发送到短信息服务中心,经短消息服务中心完成存储后再发送给最终的信宿。所以当目的GSM终端没开机时信息不会丢失。每个短消息的信息量限制为160字节。

  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,就能达到控制手机收发SMS的目的。ETSI的GSM07.05中用于SMS收发控制的主要AT命令见表1。

  表1 常用AT指令

GSM07.05 Function(功能)
ATE0 RESET
AT+CSMS 选择短信息服务
AT+CPMS 选择短信息内存
AT+CMGF 选择短信息格式
AT+CSCA 短信息中心地址
AT+CNMI 显示新收到的短信息
AT+CMGR 读短信息
AT+CMGS 发送短信息
AT+CMGL 列出SIM卡中短信息
AT+CMSS 从SIM内存中发短信息
AT+CMGW 向SIM内存中写入待发短信息
AT+CMGD 删除SIM内存中的短信息
AT+CSCB 选择蜂窝广播信息

  GSM手机通过异步通信接口实现对SMS的控制共有三种接入协议:Block Mode;基于AT命令的TextMode;基于AT命令的PDU Mode。PDU模式是发送或接收手机SMS信息的一种方法,短信息正文经过十六进制编码后被传送。目前,PDU Mode应用最为广泛,基本上全国所有的电信局都提供支持PDU Mode的短消息业务。有些地址则不支持Text Mode和Block Mode,这就限制了这两种接入协议的应用,而且PDU Mode已有取代Block Mode的趋势。为了保证系统具有广泛的适用性,本文采用PDU模式收发SMS。

  PDU相当于一个数据包,它由构成消息(SMS)的信息组成。作为一种数据单元,它必须包含源/目的地址、保护(有效)时间、数据格式、协议类型和正文,正文长度可达140字节,它们都以十六进制表示。PDU结构根据短消息由移动终端发起或以移动终端为目的而不同。

  当由移动终端发起时,PDU的格式为:

  SMSC PDU类型 MR DA PID DCS VP UDL UD(0~140octed)

  当以移动终端为目的时,PDU的格式为:

  SMSC PDU类型 OA PID DCS SCTS UDL UD(0~140octed)

  其中,SMSC为短消息业务中心地址,DA/OA为源/目的地址,PID为协议识别,DCS为数据编码,UDL为用户数据长度,UD为用户数据,VP为有效时间,MR指明是发出信息,SCTS指明短消息到达业务中心的时间。

  2 PDU格式下短信息的接收

  根据设置不同,手机将收到的短消息保存在缓存单元或存入SIM卡,单片机从手机中接收短消息实质上就是从SIM或缓存中读出信息。这主要利用AT+CMGR和AT+CMGL两条指令来完成,其工作过程见图2。


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单片机? 手机? PDU? 短信息?

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