基于GSM模塊TC35T的無線遠程監(jiān)控

gsm系統(tǒng)是目前基于時分多址技術的移動通信體制中比較成熟、完善、應用最廣泛的一種系統(tǒng)，gsm的短信息系統(tǒng)以其快捷方便而且廉價的特點擁有廣泛的用戶，同時也為遠程監(jiān)控提供了一種新的技術手段。利用gsm短信息(sms)進行遠程監(jiān)控具有投資少、成本低、可靠性高等特點，在一些對操作和監(jiān)控的實時性要求不高的情況下具有很高的性價比。

無線gsm通信模塊tc35t

tc35t是siemens公司推出的gsm專用調制解調器，主要由gsm基帶處理器、gsm射頻模塊、供電模塊、閃存、zif連接器、天線接口六部分組成，可完成語音、數(shù)據(jù)、短消息以及傳真的傳送。tc35t具有標準的工業(yè)接口和完整的sim卡閱讀器，因此使用非常簡單，其結構如圖1所示。

gsm遠程監(jiān)控原理和實現(xiàn)

gsm遠程監(jiān)控系統(tǒng)由控制端和受控端兩部分組成，如圖2所示，控制端可以是手機，也可以用tc35t模塊和pc組成。

在本設計中，受控端由單片機、gsm模塊、檢測部分、控制部分組成。其中pc用于監(jiān)視與控制，主控程序通過gsm模塊tc35t對受控設備發(fā)出短信息。受控端的gsm模塊tc35t接收短信息后，通過串行口r232傳給單片機，單片機根據(jù)接收到的短信息進行處理，從中提取控制命令，再對被控設備進行相應的操作控制。受控設備的狀態(tài)信息也是以短信息的形式通過gsm模塊發(fā)送給短信息服務中心(smsc)，再由短信息服務中心發(fā)送給pc。pc收到短信息后，根據(jù)短信息的內容可發(fā)回短信息進行控制。

at指令介紹

at指令集是由諾基亞、愛立信、摩托羅拉和hp等廠家共同為gsm系統(tǒng)研制的，其中包含了短信息的控制。對sms的控制共有三種實現(xiàn)途徑：block模式、text模式和pdu模式。text模式比較簡單，很多諾基亞手機支持該模式，但缺點是不能收發(fā)中文短信。發(fā)送和接收中文或中/英文混合的短信息必須采用pdu模式，短信息正文經(jīng)過十六進制編碼后進行傳送。在本設計要實現(xiàn)中文短消息的傳送和接收處理，因此采用pdu模式來發(fā)送接收短信息。

由移動終端發(fā)起時(即發(fā)送)的pdu格式為：

以移動終端為目的時的pdu格式為：

其中，smsc為短信息業(yè)務中心地址，da/oa為源/目的地址，pid為協(xié)議識別，dcs為數(shù)據(jù)編碼，udl為用戶數(shù)據(jù)長度，ud為用戶數(shù)據(jù)，vp為有效時間，mr指明是發(fā)出信息，scts指明短信息到達業(yè)務中心的時間。

軟件編程

軟件編程分為控制端(pc和tc35t)編程和受控端(單片atmega128和tc35t)編程。pc機端的軟件采用vc編程，主要包括控制界面、接收/發(fā)送短信息、數(shù)據(jù)處理。pc以十六進制發(fā)送數(shù)據(jù)，tc35t再以短信息的格式通過smsc短信息中心發(fā)給受控端的tc35t?？刂贫说膖c35t接收短信息后，pc只要發(fā)送一條at+cmgl=0 0d 0a查詢命令即可，0d與0a分別是回車、換行。

受控端采用實時嵌入式操作系統(tǒng) μc/os-ii，軟件分為與操作系統(tǒng)和處理器相關的代碼移植部分和應用程序軟件。受控端硬件和軟件的結構如圖3所示。

在atmega128和c編譯器iccavr滿足了μc/os-ii要求的前提下，移植的工作主要包括以下內容：用#define設置一個常量的值(os_cpu.h)；聲明10個數(shù)據(jù)類型(os_cpu.h)；用#define聲明三個宏(os_cpu.h)；用c語言編寫六個簡單的函數(shù)(os_cpu_c.c)；編寫四個匯編語言函數(shù)(os_cpuc_a.asm)。

μc/os-ii總是運行就緒條件下優(yōu)先級最高的任務，最多可以管理64個任務，其中保留了8個給系統(tǒng)。系統(tǒng)的工作過程就是在內核的管理下，根據(jù)就緒態(tài)任務的優(yōu)先級來運行程序，始終在執(zhí)行最重要的任務。在設計中要將系統(tǒng)功能分割成幾個部分，按照各部分完成任務的重要性來確定任務的優(yōu)先級。

本系統(tǒng)按照其所能實現(xiàn)的功能可以分為七個任務，其優(yōu)先級從高到低依次為建立任務的任務、初始化任務、監(jiān)控任務、異常情況處理任務、短消息接收任務、短消息處理任務、短消息發(fā)送任務，再加上兩個系統(tǒng)本身所固有的空閑任務、統(tǒng)計任務(空閑任務的優(yōu)先級最低，其次為統(tǒng)計任務)，系統(tǒng)的任務總數(shù)為九個。

主程序的任務主要是初始化操作系統(tǒng)和建立一個建立任務的任務，啟動多任務，下面是應用程序主程序的代碼。

void main(void)
{
osinit();
ostaskcreateext( taskstart,
(void*)0,
&taskstartstk[task_stk_size-1],
task_start_prio,
task_start_id,
&taskstartstk[0],
task_stk_size,
(void *)0,
os_task_opt_stk_chr|os_ task_opt_stk_clr);
osstart();
}

本系統(tǒng)采用gsm模塊tc35t實現(xiàn)遠程監(jiān)控，具有實現(xiàn)簡單、成本低、通信范圍廣和傳輸可靠等優(yōu)點，具有廣泛的應用前景。