單片機控制手機的硬軟件接口技術及其應用

現(xiàn)對幾個問題說明如下：

⑴所有AT指令的指令符號、常數(shù)、PDU數(shù)據(jù)包等都是以ASCII編碼形式傳送的，比如“A”的ASCII編碼為41H，“T”的ASCII編碼為54H，數(shù)字“0”的 ASCII編碼為30H等。

⑵單片機控制手機工作，必須把手機的短信息工作模式設置為PDU格式，即通過指令AT+CMGF=0完成。

⑶單片機向手機發(fā)送每一條指令后，必須以回車符作為該條指令的結束，回車的ASCII編碼為0DH，例如單片機向手機發(fā)送“AT+CMGF=0”這條指令，其ASCII編碼序列為“41H、54H、2BH、42H、4DH、47H、46H、3DH、30H、0DH”，最后一個字節(jié)0DH就是回車符，表示該條指令結束，如果沒有這個回車符，手機將不識別這條指令。

⑷當手機接收到一條完整的AT指令后，手機并不立即執(zhí)行這條指令，而是①先把剛才接收到的AT指令的全部ASCII編碼序列全部反發(fā)送出來（含0DH）；②其次發(fā)送一個回車符和換行符的ASCII編碼，即0DH和0AH；③執(zhí)行該條指令。

⑸手機向單片機傳送短信息內(nèi)容時，其PDU數(shù)據(jù)包的內(nèi)容是以16進制表示的數(shù)據(jù)，但并不是直接向單片機傳遞16進制數(shù)據(jù)，而仍然是把每一位16進制數(shù)以ASCII編碼來發(fā)送。這樣，二個字節(jié)的16進制數(shù)就變成4個字節(jié)的ASCII碼。但是，PDU數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)字節(jié)長度部分仍然是實際字節(jié)長度，而不是變成ASCII碼的字節(jié)長度，這在編程時應特別注意，否則，接收的數(shù)據(jù)就不完整。單片機接收到PDU數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)后，必須將其恢復成16進制數(shù)據(jù)，其算法如下：

設： a為接收的ASCII碼，b為轉換后的16進制數(shù)。那么：如果ａ＜39H，則b＝ａ－30H；如果ａ＞39H，則b＝a－30H－07H。最后把前后兩個數(shù)合并為一個字節(jié)。

⑹手機向單片機應答PDU數(shù)據(jù)包的字節(jié)數(shù)不包括前9個字節(jié)數(shù)據(jù) (短信服務中心地址)，但向單片機傳送PDU數(shù)據(jù)包時，包括這9 個字節(jié)的數(shù)據(jù)，例如，如果手機應答的pdu數(shù)據(jù)長度為50，而實際向單片機傳送的16進制數(shù)據(jù)為59字節(jié)，ASCII碼為2*59字節(jié)，所以，單片機必須按2*59個字節(jié)接受pdu數(shù)據(jù)。

3、應用舉例

作者利用上述原理和接口技術開發(fā)了一個項目：高速公路顯示導引系統(tǒng)。安裝在高速公路上的LED顯示屏實時顯示前方路段車輛通行態(tài)勢，和天氣氣候情況，提醒并引導駕駛人員，正確駕駛。該系統(tǒng)的使用一定程度上消除了許多交通事故隱患，從而保障了道路的暢通和人民生命財產(chǎn)的安全。該系統(tǒng)由控制中心和若干個顯示屏組成。控制中心實時將最新信息發(fā)送到各顯示屏。構建控制中心與顯示終端的通信鏈路，傳統(tǒng)的方法要么鋪設光纜用有線方式實現(xiàn)，要么構建專用無線網(wǎng)用無線方式實現(xiàn)。因為高速公路的特殊性，控制中心與顯示終端之間的距離通常很遠，兩種方案都必須投入大量資金和巨大的施工工作量。如果采用GSM公眾無線傳輸網(wǎng)絡，控制中心以短信息的形式把顯示信息發(fā)送到顯示終端的技術方案，則具有投資小，施工方便，工作可靠，運行費用低等諸多優(yōu)點。

在控制中心，微機編輯好短信息后通過手機這個載體發(fā)送出去，在顯示終端，單片機通過讀取手機的短信息把它顯示到LED顯示屏上。項目的核心技術是單片機與手機的接口和PDU數(shù)據(jù)包中的漢字信息編碼，因為短信息中的漢字僅僅是一個編碼，單片機應用系統(tǒng)將編碼變?yōu)闈h字點陣數(shù)據(jù)，必須配置漢字字庫。按照GSM07.05協(xié)議規(guī)定，短信息中的漢字編碼為unicode編碼，如果，構建一個unicode編碼的漢字字庫，確實是一件繁瑣的工作，因此，在設計單片機應用系統(tǒng)時，采用了如下兩點技術措施。　　

1）單片機系統(tǒng)配置的字庫為GB-2312編碼的漢字庫，即區(qū)位碼漢字庫，該漢字庫在網(wǎng)上可免費下載，固化到Flash存儲芯片中即可。當然這樣做的前提是，PDU數(shù)據(jù)包中的漢字編碼必須為漢字內(nèi)碼而非Unicode編碼。

2）控制中心編輯PDU數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)時，采用自定義數(shù)據(jù)方式，其中，代表漢字的數(shù)據(jù)，直接取用漢字的機內(nèi)碼即可，免去了把機內(nèi)碼再轉換為Unincode編碼之苦。實踐證明，這是可行的。

采用以上技術措施的優(yōu)點，一是省去了兩種編碼的相互轉換；二是保證了數(shù)據(jù)的保密性，非系統(tǒng)內(nèi)用戶無法接收，即使接收也無法顯示。

該項目研制成功投入使用后，因顯示終端只接收不發(fā)送，幾乎沒有運行成本。發(fā)送端（控制中心）可采用月租方式，也能把運行費用降低到最低限度。因此該項目受到用戶滿意的評價。

參考文獻
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