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利用单片机控制GSM模块TC35的方法

本文摘自:电子开发网

    介绍一种采用GSM的短信功能,可以使某些控制达到“零距离"。由于短信息的费用低廉,可以取代传统的无线遥控。现在详细介绍一种采用单片机(MCS51系列)控制TC35(廉价的GSM模块)发送、接收GSM短信的方法。

一、TC35的控制简介
    TC35是Siemeils公司推出的新-代无线通信GSM模块。自带RS232通讯接口,可以方便地与PC机、单片机连机通讯。可以快速、安全、可靠地实现系统方案中的数据、语音传输、短消息服务(Short Message Service)和传真。TC35模块的工作电压为3.3—5.5V,可以工作在900MHz和1800MHz两个频段,所在频段功耗分别为2w(900M)和1w(1800M)。
    模块有AT命令集接口,支持文本和PDU模式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4k,4.8k,9.6k的非透明模式。此外,该模块还具有电话簿功能、多方通话,漫游检测功能,常用工作模式有省电模式、IDLE、TALK等模式。通过独特的40引脚的ZIF连接器,实现电源连接、指令、数据、语音信号、及控制信号的双向传输。通过ZIF连接器及50Ω天线连接器,可分别连接SIM卡支架和天线。
    TC35模块主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成。作为TC35的核心,基带处理器主要处理GSM终端内的语音、数据信号,并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下,可支持FR、HR和EFR语音信道编码。其它功能介绍可参见有关资料!

二、AT指令的介绍
TC35模块的通讯全部采用AT+xxx完成。详见官方资料。

三、  TC35的连机方法
    任何一个TC35模块首次使用时,必须要测试其工作是否正常,由于其自带RS232接口,所以我们可以用PC机的串口调试软件进行调试。

1、串口调试软件有许多,可以使用任意一款软件,也可以使用WINDOWS自带的“超级终端"。设置波特率19.2k,这是TC35的默认波特率,首次连机可以从2400~57.6k不断测试,直到TC35有应答。

2、发送“AT"’
  AT 回车

3、改变波特率“AT+IPS=XXXX"
  TC35的默认波特率是19.2k,实际使用时,可以改成9600或38.4K,方法如下:
  AT+IPR=9600 回车

4、短信模式的设置
  (GSM模块的短信模式有2种。第1种是:TEXT模式;第2种是:PDU模式。PDU模式可以采用unicode编码发送英文、汉字。但合成PDU码比较复杂,而TEXT模式只能发送英文,但无须编码。实际使用可以采用TEXT模式。
设置如下:
    AT+CMFG=1 回车

5、短信模式简介
    SMS是由Etsi所制定的一个规范(GSM 03.40和GSM 03.38)。当使用7-bits编码的时候它可以发送最多160个字符;8-bit编码(最多140个字符)。通常无法直接通过手机显示;通常被用来作为数据消息,例如:smart messaging中的图片和铃声和OTA WAP设置。16-bit信息(最多70个字符)被用来显示Unicode(UCS2)文本信息,可以被大多数的手机所显示。一个以class 0开头的16-bit的文本信息将在某些手机上作为Flash SMS显示(闪烁的SMS和警告SMS)。
    有两种方式来发送和接收SMS信息:使用文本模式或者使用PDU(protocol description unit)模式。文本模式(可能某些手机不支持)实际上也是一种PDU编码的一种表现形式。在显示SMS信息,可能使用不同的字符集和不同的编码方式。

6、短信读取方法
    AT+CMGR=X回车
如果有短信息,TC35回应:
AT+CMGR=1
+CMGR:"REC UNREAD","13307496548",,"04/08/17,22:24:32+02
testOK
OK
短信息分析:
“test OK"就是短信息内容。
短信息的存储容量与Ic卡有关,序号从1-N。
REC UNREAD":代表短信息未读过。
REC READ"    :已读过。
13307496548"  :接收的手机号码。
04/08/17,22:24:32+02":短信息发送的时间。
无短信息,TC35回应:
AT+CMGR=3
+CMGR:0,,0

7、短信的删除方法
    AT+CMGD=1回车

8、短信的发送方法
    短信息的发送分成两步:
    1:发送接收的手机号码,等待应答:“>"
    AT+CMGS="13307496548"回车(目的地址)
    TC35回应:
    AT+CMGS="13307496548"  >
    2:  输入短信息的内容(只能是英文):Test 回车

 

四、单片机控制TC35的方法
    上面介绍了用PC机控制TC35的方法,我们只需将PC机输出的控制命令转化成单片机输出的指令即可。

1、硬件连接
  电路只需设计一个TTL转RS232电平电路,连接到MCU的UART口,另一端直接连接到TC35。

2、指令输出的方法
    单片机串口设置成模式1(9600,N,8,1),依次将AT+xxx以ASCII码形式输出到UART口;接收TC35的数据采用中断方式。这里给出详细的程序清单(Keil C51),不介绍编程的方法。程序见下:

//AT指令的定义
char code AT_Tc35[]="AT+";    //连机
char code Bps_Tc35[]="IPR=38400";  //波特率
char code Text_Tc35[]="CMGF=1";    //文本模式
char code Read_Tc35[]="CMGR=";  //读信息
char code Erase_Tc35[]="CMGD=";  //删除信息
char code Send_Tc35[]="CMGS=";  //发送信息
char code Creg_Tc35[]="CREG?";    //注册

//模式设置
void UART_Init(void)
{
 SCON=0x50;    //01010000b=>1模式scon,#11011000b;
 ES=l;
}

//发送-个ASCII
void SendASC(unsigned char ASC)
{
 bit es;
 es=ES;
 ES=0;//关闭中断
 TI=0;
 SBUF=ASC;
 while(!TI);
 TI=0;
 ES=es;
)

//发送命令到TC35
void SendToTc35(unsigned char* p,unsigned char Long)
{
while(Long--)
{
    SendASC(*p++);
  }
}

//  通讯中断接收程序
void Rs485_Do(void) interrupt 4 using 1
  {
  if(RI==l)
  {
    RI="0";
    RsBuq[RsPoint++]=SBUF;
    if fRsPoint>=sizeof(RsBuf))
    {
    RsPoint="0";//FlagRs485=0;
    }  //数据处理
  }
 }

// 发送AT连机命令
char code AT_Code[]="OK";
void Send_AT(void)
{
unsigned char *p;
while(1)
{
    ClrRsBuf(RsBuf,sizeof(RsBuf));
    SendToTc35(AT_Tc35,2);    //"AT"
    SendASC(OVER);
//************等待应答“ok"
    ES="1";    //必须中断
    Delay(50);
    P="strstr"(RsBuf,AT_Code);
    if(p!=NULL) break;
 }
)

//发送bps连机命令
void Send_BPS(void)
{
 SendToTc35(AT_Tc35,3);    //"AT+"
 SendToTc35(Bps_Tc35,sizeof(Bps_Tc35)-1);//"IPR=19200"
 SendASC(OVER);
}

//设置文本
void SetText(void)
{
 SendToTc35(AT_Tc35,3);    //"AT+"
 SendToTc35(Text_tc35,sizeof(Text_tc35)-1);//"IPR=19200"
 SendASC(OVER);
 Delay(100):

//删除短信息
unsigned char EraseMsg(unsigned char index)
{
 unsigned char *p,i=20;
 SendToTc35(AT_Tc35,3);    //"AT+"
 SendToTc35(Erase_Tc35,sizeof(Erase_Tc35)-1);//"IPR=19200"
 SendASC(index);
 SendASC(OVER);
 ES=1;
 while(i--)
{
    Delay(200);
    P="strstr"(RsBuf,AT_Code);
    if(P!=NULL)    {return 1;}
 }
 return 0;
}

//读取短信息
char code Ask_No[]="+CMGR:0,,0";
char code ERROR{]="ERROR";
char code Ask_Tc35[]="/";
unsigned char ReadMsg(unsigned char index)
{
 unsigned char *p,i;
 unsigned char Buf[40];
 SendToTc35(AT_Tc35,3);    //"AT+"
 SendToTc35(Read_Tc35,sizeof(Read_Tc35)-1);
 SendASC(index);
 SendASC(OVER);
 ES=1;    //必须中断
 Delay(600);
/*-------
    ES="0":
    SendToTc35(RsBuf,99);
    ES="1";
*/|

p=strstr(RsBuf,ERROR);
if(P!=NULL)
{
    Send_AT();return 0;
 p=strstr(RsBuf,Ask_No);//无信息
 if(p!=NULL)return 0;
 p=strstr(RsBuf,Ask_Tc35);//20个字节后是MSG
 if(p==NULL) return 0;
 p=p+21;

for(i=0;i<sizeof(Buf);i++)
{
  Buf=*p++;
}

if(EraseMsg(index)==0)  return 0;
 p=strcpy(RsBuf,Buf);  //放回RsBuf
 return 1;
)

//发送短信息
char code SK[]=">";
void SendMsgStart(void)
{
 unsigned char *p,i=10;
 SendToTc35(AT_Tc35,3);    //"AT+"
 SendToTc35(Send_Tc35,sizeof(Send_Tc35)-1);//"IPR=19200"
 SendASC(YinHao);
 SendToTc35(Mp1.Hand,sizeof(Mp1.Hand));    //"AT+"
 SendASC(YinHao);
 SendASC(OVER);
 ES=1;
while(i--)
{
  Delay(100);  //Get">"
  p="strstr"(RsBuf,SK);//">"
  if(p!=NULL)
  {
    ClrRsBuf(RsBuf,sizeof(RsBuf));
    Delay(150);  //Get">"
    break;
  }
 }
}

系统分类: 单片机
用户分类: GSM/GPRS
标签: GSM TC35 单片机
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什么是GSM、CDMA、3G?

        GSM英文全名为:Global System for Mobile Communications,中文为全球移动通讯系统,俗称"全球通"。是一种起源于欧洲的移动通信技术标准,是第二代移动通信技术,其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准,让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准,此前一直是采用蜂窝模拟移动技术,即第一代GSM技术(2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络)。目前,中国移动、中国联通各拥有一个GSM网,为世界最大的移动通信网络。GSM系统包括 GSM 900:900MHz、GSM1800:1800MHz 及 GSM-1900:1900MHz等几个频段 。

        GSM系统有几项重要特点:防盗拷能力佳、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量低。

        目前我国主要的两大GSM系统为GSM 900及GSM1800,由于采用了不同频率,因此适用的手机也不尽相同。不过目前大多数手机基本是双频手机,可以自由在这两个频段间切换。欧洲国家普遍采用的系统除GSM900和GSM1800另外加入了GSM1900,手机为三频手机。在我国随着手机市场的进一步发展,现也已出现了三频手机,即可在GSM900\GSM1800\GSM1900三种频段内自由切换的手机,真正做到了一部手机可以畅游全世界。

     早期来看,GSM900发展的时间较早,使用的较多,反之GSM1800发展的时间较晚。物理特性方面,前者频谱较低,波长较长,穿透力较差,但传送的距离较远,而手机发射功率较强,耗电量较大,因此待机时间较短;而后者的频谱较高,波长较短,穿透力佳,但传送的距离短,其手机的发射功率较小,待机时间则相应地较长。

      CDMA (Code Division Multiple Access) 译为“码分多址分组数据传输技术”,被称为第2.5代移动通信技术。目前采用这一技术的市场主要在美国、日本、韩国等。CDMA手机具有话音清晰、不易掉话、发射功率低和保密性强等特点,发射功率只有GSM手机发射功率的1/60,被称为“绿色手机”。更为重要的是,基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能。

     CDMA技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信。

      CDMA的优点:CDMA中所提供的语音编码技术,可以把用户对话时周围环境的噪音降低,使通话更为清晰。 CDMA利用展频的通讯技术,因而可以减少手机之间的干扰,并且可以增加用户的容量。而且手机的功率相对较低,不但可以使使用时间增长,更重要的是可以降低电磁波辐射,在一定程度上减少对人的伤害。 CDMA的带宽可以进行较大的扩展,还可以传输影像。 就安全性能而言,CDMA具有良好的认证体制,更因为其传输的特性,大大地增强了防止被人盗听的能力。

       3G即为英文3rd Generation的缩写,代表着第三代移动通信技术。手机自问世至今,经历了第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G),而当前通信运营商和终端产品制造商倡导的3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、语音、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。

        1995年问世的第一代数字手机只能进行语音通话;1996到1997年出现的第二代数字手机便增加了接收数据的功能,如接受电子邮件或网页;第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升,它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节/每秒)、384kbps(千字节/每秒)以及144kbps的传输速度。

      第三代通信网络的主要目标定位于实时视频、高速多媒体和移动Internet访问业务。利用先进的空中接口技术、核心包分组技术,再加上对频谱的高效利用,是可以实现上述业务的。虽然高速数据传输能力是第三代无线网络的关键特征之一,但其真正优势是扩大高质量话音业务容量。当前第二代网络所能支持的高质量话音业务容量的拓展速度已不能满足客户对其需求的增长。高数据容量可使移动用户与Internet更加贴近。除了增加一定的技术复杂性外,基于ATM或IP技术的网络通信将会极大降低话音、数据业务的成本。

     3G技术的标准:国际电信联盟(ITU)早在2000年5月即确定了W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三个主流3G标准。

       W-CDMA:即Wideband CDMA,意为宽频分码多重存取,是由GSM网发展出来的3G技术规范,其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商,包括欧美的爱立信、诺基亚、朗讯、北电以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。这套系统能够架设在现有的GSM网络上,对于系统提供商而言可以较方便地过渡,而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度会比较高。因此,W-CDMA具有先天的市场优势。目前W-CDMA手机已有多种产品面世,但国内还没有完善的3G网络可以应用。

        CDMA2000:由美国高通北美公司为主导提出,摩托罗拉、朗讯和韩国三星都已参与,韩国现在成为该标准的主导者。这套标准是从窄频CDMA2000 1X数字标准衍生出来的,可以从原有的CDMA2000 1X结构直接升级到CDMA2000 3X(3G),建设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美,中国联通正是也应用了该模式过渡的,CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的,许多3G手机也已率先面世。

      TD-SCDMA:全称Time Division-Synchronous CDMA,该标准是由我国大唐电信公司提出的3G标准。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中。由于中国国内庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD-SCDMA标准,对于中国通信事业实为一大机遇。

      由于3G商用需要相当浩大的工程,所牵扯的层面多且复杂,要从目前的2G迈向3G不可能一下就衔接得上,因而2.5G的手机就应运而生,目前已经进行商业应用的2.5G移动通信技术可以认为是从2G迈向3G的衔接性技术,同时也就衍生了HSCSD、WAP、EDGE、蓝牙(Bluetoot)、EPOC等技术都是2.5G技术。

系统分类: 通信网络
用户分类: GSM/GPRS
标签: GSM CDMA 3G
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什么是CSD?

CSD的全称为Circuit Switched Data ,是电路交换数据业务的简称,是一种移动上网方式。

CSD链接就是语音通信正在进行的意思,CSD方式相当于拨号上网,接入号是17266,模拟式数据传输,在GPRS之前时的WAP上网就是采取这种连接方式。

CSD现在只有全球通的卡才具备这种功能,这是用数据交换的方式利用手机上网的一种。

CSD是按时间计费的,GPRS是按流量计费的。

CSD就像电脑的拨号上网,而GPRS就像宽带上网。
 
一种直观的描述:使用CSD传数据时就像打电话一样,不管你是否在讲话或传送数据,系统都会在上下行的频段中保留一个信道给你,其费率是以使用时间的长短来计算的(一般0.15元/分钟),很不划算,而且它的传输速率远比不上GPRS。
系统分类: 通信网络
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标签: CSD GPRS
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什么是M2M?

M2M表达的是多种不同类型的通信技术有机的结合在一起:机器之间通信;机器控制通信;人机交互通信;移动互联通信。M2M让机器,设备,应用处理过程与后台信息系统共享信息,并与操作者共享信息。它提供了设备实时地在系统之间、远程设备之间、或和个人之间建立无线连接,传输数据的手段。M2M技术综合了数据采集、GPS、远程监控、电信、信息技术,是计算机、网络、设备、传感器、人类等的生态系统,能够使业务流程自动化,集成公司资讯科技 (IT)系统和非IT设备的实时状态,并创造增值服务。这一平台可在安全监测、自动抄表、机械服务和维修业务、自动售货机、公共交通系统、车队管理、工业流程自动化、电动机械、城市信息化等环境中运行并提供广泛的应用和解决方案。

M2M是一种理念,也是所有增强机器设备通信和网络能力的技术的总称。人与人之间的沟通很多也是通过机器实现的,例如通过手机、电话、电脑、传真机等机器设备之间的通信来实现人与人之间的沟通。另外一类技术是专为机器和机器建立通信而设计的,如许多智能化仪器仪表都带有RS-232接口和GPIB通信接口,增强了仪器与仪器之间,仪器与电脑之间的通信能力。随着科学技术的发展,越来越多的设备具有了通信和连网能力,网络一切(Network Everything)逐步变为现实。人与人之间的通信需要更加直观、精美的界面和更丰富的多媒体内容,而M2M的通信更须要建立一个统一规范的通信接口和标准化的传输内容。

通信网络技术的出现和发展,给社会生活面貌带来了极大的变化。人与人之间可以更加快捷地沟通,信息的交流更顺畅。但是目前仅仅是计算机和其他一些IT类设备具备这种通信和网络能力。众多的普通机器设备几乎不具备联网和通信能力,例如家电、车辆、自动售货机、工厂设备等。M2M技术的目标就是使所有机器设备都具备连网和通信能力,其核心理念就是网络一切(Network Everything)。M2M技术具有非常重要的意义,有着广阔的市场和应用,推动着社会生产和生活方式新一轮的变革。

M2M的产品构成

M2M产品主要由以下三部分构成:

  无线终端:都是特殊的行业应用终端,而不是通常的手机或笔记本电脑。

  传输通道:从无线终端到用户端的行业应用中心之间的通道。

  行业应用中心:是终端上传数据的会聚点,对分散的行业终端进行监控。特点是行业特徵强,用户自行管理,而且可位於企业端或者托管。

M2M的技术组成

M2M涉及到5个重要的技术部分:机器、M2M硬件、通信网络、中间件、应用。

1、机器:实现M2M的第一步就是从机器/设备中获得数据,然后把它们通过网络发送出去。使机器“开口说话”(talk),让机器具备信息感知、信息加工(计算能力)、无线通信能力。使机器具备“说话”能力的基本方法有两种:生产设备的时候嵌入M2M 硬件;对已有机器进行改装,使其具备通信/联网能力。

2、M2M硬件:M2M硬件是使机器获得远程通信和联网能力的部件。主要进行信息的提取,从各种机器/设备那里获取数据,并传送到通信网络。现在的M2M硬件共分为五种:嵌入式硬件、可组装硬件、调制解调器(Modem)、传感器 、识别标识(Location Tags)。

1)嵌入式硬件:嵌入到机器里面,使其具备网络通信能力。常见的产品是支持GSM/GPRS或CDMA无线移动通信网络的无线嵌入数据模块。

2)可组装硬件:在M2M的工业应用中,厂商拥有大量不具备M2M 通信和连网能力的设备仪器,可组装硬件就是为满足这些机器的网络通信能力而设计的。实现形式也各不相同,包括从传感器收集数据的I/O设备(I/O Devices),完成协议转换功能,将数据发送到通信网络的连接终端(Connectivity Terminals);有些M2M 硬件还具备回控功能。

3)调制解调器(Modem):上面提到嵌入式模块将数据传送到移动通信网络上时,起的就是调制解调器的作用。如果要将数据通过公用电话网络或者以太网送出,分别需要相应的Modem。

4)传感器:传感器可分成普通传感器和智能传感器两种。智能传感器(Smart Sensor)是指具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器。由智能传感器组成的传感器网络(Sensor Network)是M2M技术的重要组成部分。一组具备通信能力的智能传感器以Ad Hoc方式构成无线网络,协作感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并发布给观察者;也可以通过GSM网络或卫星通信网络将信息传给远方的IT系统。

5)识别标识(Location Tags):识别标识如同每台机器、每个商品的“身份证”,使机器之间可以相互识别和区分。常用的技术如条形码技术、射频识别卡RFID(Radio-Frequency Identification)技术等。标识技术已经被广泛用于商业库存和供应链管理。

3、通信网络:将信息传送到目的地。通信网络在整个M2M技术框架中处于核心地位,包括:广域网(无线移动通信网络、卫星通信网络、Internet、公众电话网)、局域网(以太网、无线局域网WLAN、Bluetooth)、个域网(ZigBee、传感器网络)。

4、中间件:中间件包括两部分:M2M 网关、数据收集/集成部件。网关是M2M系统中的“翻译员”,它获取来自通信网络的数据,将数据传送给信息处理系统。主要的功能是完成不同通信协议之间的转换。

5、应用数据收集/集成部件是为了将数据变成有价值的信息。对原始数据进行不同加工和处理,并将结果呈现给需要这些信息的观察者和决策者。这些中间件包括:数据分析和商业智能部件,异常情况报告和工作流程部件,数据仓库和存储部件等。

系统分类: 通信网络
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