基于GTM900C的家居智能化模塊設(shè)計(jì)

沈陽建筑大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要本智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)、GTM900C模塊和傳感器構(gòu)成。本文用華為生產(chǎn)的GTM900C模塊，借用無線發(fā)送和接收、基帶處理等功能，來實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸和短信收發(fā)任務(wù)。為給人們提供一個(gè)更加舒適、便捷、高效、安全的生活環(huán)境，建立一個(gè)高效率、低成本的智能家居系統(tǒng)已成為當(dāng)今的一個(gè)熱點(diǎn)問題，近年來，國際上許多大公司都提出相應(yīng)的解決方案，但至今為止，這一領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)尚未成熟。針對(duì)目前利用公共電話、國際互聯(lián)網(wǎng)、有線電視網(wǎng)或者電力網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的智能家居系統(tǒng)的局限性，本文提出一種基于GSM技術(shù)的低成本智能家居系統(tǒng)，將給普通居民家庭生活方式帶來變革。智能家居系統(tǒng)采用電子傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，對(duì)用戶提供全方位的服務(wù)，同時(shí)對(duì)住房內(nèi)情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和實(shí)時(shí)管理。它包括家庭內(nèi)部傳感系統(tǒng)、家庭接入系統(tǒng)及實(shí)時(shí)管理。關(guān)鍵字：GTM900C模塊；單片機(jī)；傳感器。

AbstractThissystemismainlycomposedofMCU,GTM900Cmoduleandthesensor.Inthispaper,withHuaweiproductionGTM900Cmodule,borrowthewirelesstransmissionandreception,basebandprocessingfunction,torealizewirelessdatatransmissionandmessagingtasks.Forthepeopletoprovideamorecomfortable,convenient,efficientandsafelivingenvironment,toestablishahighlyefficient,lowcostintelligenthomefurnishingsystemhasbecomeahotissue,inrecentyears,manyinternationalcompaniesandputsforwardthecorrespondingsolutions,butsofar,thefieldofinternationalstandardshavenotyetmature.Inviewofthepresentutilizingpublictelephone,Internet,cableTVnetworkorpowernetworktorealizeintelligenthomefurnishingsystemlimitations,thispaperpresentsamethodbasedonGSMtechnologysystemoflowcostintelligenthomefurnishing,willgivethegeneralhouseholdlife.Keywords：GTM900c；Singlechipmicrocomputer;sensor.

目錄第一章前言 31.1課題研究的背景及意義 61.2國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀 7第二章總體設(shè)計(jì) 82.1系統(tǒng)概述及設(shè)計(jì)理念 82.2系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及工作過程 82.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 9第三章硬件模塊設(shè)計(jì) 103.1硬件系統(tǒng) 103.2單片機(jī)基本概念 103.2.1凌陽單片機(jī)SPCE061A片內(nèi)構(gòu)103.3GTM900C模塊簡介 113.4GSM模塊的接口與設(shè)計(jì) 123.4.1GTM900C模塊組成及通信電路133.4.2GTM900C信號(hào)連接器和天線接口133.4.3信號(hào)連接器143.4.4天線接口143.4.5接口信號(hào)153.4.6接口的使用163.4.7UART接口的功能和特性173.4.8UART接口的信號(hào)定義183.4.9UATR接口DCE-DTE配線18 3.5傳感器信號(hào)采集設(shè)計(jì)與分析193.5.1防火災(zāi)發(fā)生傳感器193.5.2可燃?xì)怏w泄漏傳感器193.5.3防盜傳感器193.5.4信號(hào)采集設(shè)計(jì)與分析193.6固態(tài)繼電器(SSR)簡介20 3.7A/D轉(zhuǎn)換單元硬件設(shè)計(jì)20第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 234.1單片機(jī)主程序設(shè)計(jì) 23 4.1.1軟件開發(fā)環(huán)境20 4.1.2SPCE061A時(shí)鐘電路20 4.1.3時(shí)鐘系統(tǒng)及定時(shí)器204.2GTM900C軟件設(shè)計(jì) 244.2.1AT命令簡介 244.2.2AT命令類型 254.2.3AT命令語法 .25 4.2.4AT命令說明264.2.5GTM900C信息發(fā)送軟件設(shè)計(jì)33第五章系統(tǒng)制作與調(diào)試345.1系統(tǒng)制作 345.2系統(tǒng)調(diào)試 34第六章技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 36第七章結(jié)論 37致謝 38參考文獻(xiàn) 39附錄1附錄2附錄3

基于GTM900C的家居智能化模塊設(shè)計(jì)第一章前言1.1課題研究的背景及意義家居智能化系統(tǒng)的概念起源于上世紀(jì)70年代的美國，隨后，傳播到歐洲、日本等國并且得到了很好的發(fā)展。在我國，智能家居這一概念推廣較晚，約在90年代末家居智能化系統(tǒng)才得以進(jìn)入國內(nèi)，但發(fā)展速度驚人，至今已存在相當(dāng)數(shù)量的智能化小區(qū)及住宅。所謂智能家居是現(xiàn)代電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)及通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它能夠自動(dòng)控制和管理家電設(shè)備，對(duì)家庭環(huán)境的安全進(jìn)行監(jiān)控報(bào)警，并且能夠?yàn)樽籼峁┌踩孢m、高效便利的學(xué)習(xí)生活及工作環(huán)境。家居智能化系統(tǒng)將家庭中各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備、家用電器以及家庭保安裝置通過有線或無線的方式連接起來，并進(jìn)行集中或異地的監(jiān)控、管理，保持家庭住宅環(huán)境的舒適、協(xié)調(diào)。與普通的家居相比，智能家居不僅具備傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適溫馨，高效安全的高品位生活環(huán)境，還將一個(gè)被動(dòng)靜止的居住環(huán)境提升為一個(gè)有一定智慧協(xié)助能力的體貼的生活幫手，進(jìn)一步優(yōu)化住戶的生活質(zhì)量。許多國家先后提出了不同的智能家居方案，例如，早期新加坡模式的智能化家居系統(tǒng)包括：安防報(bào)警、可使對(duì)講、三表抄送、監(jiān)控、家居控制、智能布線箱、寬帶網(wǎng)絡(luò)接入等。而現(xiàn)今的智能化家居系統(tǒng)擁有更加優(yōu)越切復(fù)雜的配置。例如，網(wǎng)上購物、遠(yuǎn)程報(bào)警、緊急求助等新功能就是根據(jù)現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展，人們?nèi)找姹q的需求而開發(fā)設(shè)計(jì)的。1.2國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀1984年，世界上第一幢智能建筑在美國康涅迪格州落成，這棟意義非凡的建筑只是對(duì)一座舊式大樓的一定程度的改造而完成的。它只是采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)大樓的空調(diào)、電梯、照明等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并提供語音通信、電子郵件、情報(bào)資料等方面的信息服務(wù)。2000年，新加坡有近30個(gè)社區(qū)的約5000戶家庭采用了這種家庭智能化系統(tǒng)，而美國的安裝住戶高達(dá)4萬戶。2003年，網(wǎng)絡(luò)化家居的建設(shè)帶來了高達(dá)4500億美元的市場價(jià)值，這其中有3700億美元是智能家電硬件產(chǎn)品的價(jià)值，剩余的部分則是軟件和技術(shù)支持服務(wù)的費(fèi)用?，F(xiàn)在，國外的智能家居系統(tǒng)技術(shù)己日趨成熟，預(yù)計(jì)今年，50%以上的新房將具有一定的“智能型家居”功能。于此同時(shí)，由于技術(shù)的日益標(biāo)準(zhǔn)化，這些新型智能家居系統(tǒng)將比比爾.蓋茨耗資6000萬美元的高端別墅便宜得多。在智能家居系統(tǒng)研發(fā)方面，美國及一些歐洲國家一直處于領(lǐng)先地位。近年來，以美國微軟公司及摩托羅拉公司等為首的一批國外知名企業(yè)，先后擠身于智能家居的研發(fā)中。例如:微軟公司開發(fā)的“夢幻之家”、摩托羅拉公司開發(fā)的“居所之門”、IBM公司開發(fā)的“家庭主任”等均已日趨成穩(wěn)得技術(shù)強(qiáng)占家居市場。此外，日韓新等國的龍頭企業(yè)紛紛致力于家居智能化的開發(fā)，對(duì)家居市場更是躍躍欲試。目前市場上出現(xiàn)得智能家居控制系統(tǒng)主要有：（1）X-10系統(tǒng)（美國），該系統(tǒng)是利用電力線作為網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，采用集中控制方式實(shí)現(xiàn)。這套系統(tǒng)的功能較為強(qiáng)大，與其它家居控制系統(tǒng)如ABB、C_BUS等比起來更容易接收，使用也相對(duì)簡單。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)同樣的功能，X-10家居控制系統(tǒng)是利用220v電力線將發(fā)射器發(fā)出的X-10信號(hào)傳送給接收器從而實(shí)現(xiàn)智能化的控制，因此采用這套系統(tǒng)不需要額外的布線，這也是這套系統(tǒng)的最大的一個(gè)優(yōu)勢，因?yàn)槠渌到y(tǒng)基本上都需要布低壓線，在墻上或地面開槽、鉆孔，施工難度大、費(fèi)用高、工期長。但由于缺乏在國內(nèi)市場推廣的條件且價(jià)格昂貴，該系統(tǒng)在國內(nèi)應(yīng)用極少。（2）EIB系統(tǒng)（德國），該系統(tǒng)采用預(yù)埋總線及中央控制方式實(shí)現(xiàn)控制功能。但由于其工程要求復(fù)雜嚴(yán)苛，并且價(jià)格較高，因此一直無法打開國內(nèi)市場。（3）8X系統(tǒng)（新加坡），該系統(tǒng)采用預(yù)處理總線跟集中控制方式來實(shí)現(xiàn)功能。它的優(yōu)點(diǎn)在于利用的產(chǎn)品對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，系統(tǒng)較為成熟，比較適合中國國情。但是由于系統(tǒng)架構(gòu)、靈活性及產(chǎn)品價(jià)格等方面還難以達(dá)到要求，所以目前在國內(nèi)還較少應(yīng)用。20世紀(jì)90年代后期，我國的智能小區(qū)日益興起。眾所周知，我國的智能化住宅建設(shè)最早起于上海、廣州和深圳等沿海城市，并逐漸向內(nèi)陸發(fā)展。在97香港回歸之際，在建設(shè)部“97跨世紀(jì)住宅小區(qū)案競賽活動(dòng)”中，上海中皇廣場被建設(shè)部科技委員會(huì)列為全國首家“智能住宅示范工程”，揭開了全國智能小區(qū)發(fā)展的序幕。1999年，建設(shè)部勘察設(shè)計(jì)司、建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室聯(lián)合組織實(shí)施全國住宅小區(qū)智能化技術(shù)示范工程，標(biāo)志著我國住宅小區(qū)智能化進(jìn)入了一個(gè)新階段。隨著信息化走進(jìn)了千家萬戶，由國家經(jīng)貿(mào)委牽頭成立了家庭信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)，而信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系研究及產(chǎn)品開發(fā)已經(jīng)被列為了國家技術(shù)創(chuàng)新的重點(diǎn)專項(xiàng)計(jì)劃。據(jù)建設(shè)部要求，截止今年，我國將有70%以上的家庭擁有Internet入網(wǎng)設(shè)備，大中城市中50%的住宅要實(shí)現(xiàn)智能化。我國的智能家居相對(duì)于國外起步較晚，尚未形成一定的國家標(biāo)準(zhǔn)。目前，主要采用國外的一些技術(shù)產(chǎn)品，但也有一些企業(yè)推出了自己的產(chǎn)品，主要有：（1）e家庭（海爾），該系列產(chǎn)品以海爾電腦作為控制中心，各種網(wǎng)絡(luò)家電作為終端設(shè)備，海爾移動(dòng)電話作為移動(dòng)數(shù)字控制中心。海爾在技術(shù)上同微軟合作，利用微軟的WindowsMe技術(shù)和海爾的網(wǎng)絡(luò)家電，使“e家庭”已具雛形，已推出了網(wǎng)絡(luò)洗衣機(jī)、網(wǎng)絡(luò)冰箱、網(wǎng)絡(luò)空調(diào)、網(wǎng)絡(luò)微波爐等一系列網(wǎng)絡(luò)家電。（2）e-home數(shù)字家園（清華同方），該智能家居控制系統(tǒng)是專門針對(duì)中國家庭設(shè)計(jì)的，遵循國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用嵌入式軟、硬件技術(shù)，提供網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及末端設(shè)備。產(chǎn)品以功能模塊開發(fā)為主，基于國外成熟的智能家居標(biāo)準(zhǔn)之上。其智能家居控制系統(tǒng)主要有以下三個(gè)部分：A系列：遵循EIB協(xié)議的家庭控制產(chǎn)品，適用于中高檔住宅區(qū)。B系列：遵循X-10協(xié)議的家庭控制產(chǎn)品，適用于中檔住宅區(qū)。易家三代：配電箱集中安裝式家庭控制產(chǎn)品。國內(nèi)各大軟、硬件機(jī)構(gòu)正在積極的研制、開發(fā)更為符合市場的智能化家居設(shè)備，以解決當(dāng)前智能化產(chǎn)品實(shí)用性差、使用復(fù)雜及產(chǎn)品價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，而技術(shù)創(chuàng)新性也逐步向國際先進(jìn)水平靠攏，這樣的未來值得期待。

第二章總體設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)概述及設(shè)計(jì)理念為給人們提供一個(gè)更加舒適、便捷、高效、安全的生活環(huán)境，建立一個(gè)高效率、低成本的智能家居系統(tǒng)已成為當(dāng)今的一個(gè)熱點(diǎn)問題，近年來，國際上許多大公司都提出相應(yīng)的解決方案，但至今為止，這一領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)尚未成熟。針對(duì)目前利用公共電話、國際互聯(lián)網(wǎng)、有線電視網(wǎng)或者電力網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的智能家居系統(tǒng)的局限性，本文提出一種基于GSM技術(shù)的低成本智能家居系統(tǒng)，將給普通居民家庭生活方式帶來變革。智能家居系統(tǒng)采用電子傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，對(duì)用戶提供全方位的服務(wù)，同時(shí)對(duì)住房內(nèi)情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和實(shí)時(shí)管理。它包括家庭內(nèi)部傳感系統(tǒng)、家庭接入系統(tǒng)及實(shí)時(shí)管理。它包括家庭內(nèi)部傳感系統(tǒng)、家庭接入系統(tǒng)及智能傳感/執(zhí)行設(shè)備等幾個(gè)部分。智能家居系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：（1）住宅保安監(jiān)控報(bào)警（警情報(bào)知）。（2）火警、煙警、有毒氣體泄露報(bào)警。（3）閥控功能：有線電視信號(hào)、水、煤氣、各類家用電器通/斷控制。（4）室內(nèi)空氣、溫度、濕度、光線的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。（5）聲音報(bào)警。（6）GTM900C遠(yuǎn)程報(bào)警。2.2系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及工作過程智能家居系統(tǒng)由系統(tǒng)主機(jī)、系統(tǒng)分機(jī)、GTM900C模塊、無線發(fā)射收發(fā)模塊等部分組成。其中，系統(tǒng)主機(jī)通過GTM900C模塊與用戶的手機(jī)進(jìn)行通信。主機(jī)與分機(jī)通過無線傳輸組成星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。系統(tǒng)主機(jī)通過本地?zé)o線傳輸網(wǎng)絡(luò)同系統(tǒng)分機(jī)進(jìn)行通訊、控制命令傳輸和信息反饋。該系統(tǒng)正常工作時(shí)，首先由主機(jī)采集傳感器數(shù)據(jù)，并且判斷是否發(fā)生異常情況，如果發(fā)生異常情況則通過GTM900C模塊向用戶發(fā)送相應(yīng)的報(bào)警信息，并根據(jù)不同的異常情況發(fā)出不同聲音報(bào)警。如果主機(jī)無異常情況，則主機(jī)通過無線模塊按順序各向分機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)采集命令，分機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將采集結(jié)果打包后發(fā)送回主機(jī)，主機(jī)判斷分機(jī)節(jié)點(diǎn)是否發(fā)生異常，并進(jìn)行相應(yīng)處理。此外，用戶還可以通過手機(jī)發(fā)送短信息進(jìn)行訪問，當(dāng)用戶接收到報(bào)警信息時(shí)，可以根據(jù)報(bào)警的種類向主機(jī)發(fā)送短信息，對(duì)各被控量實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，主機(jī)提取短信息并譯碼后進(jìn)行相應(yīng)的操作。2.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖固態(tài)繼電器控制短信息發(fā)送GTM900C模塊功率器件A/D轉(zhuǎn)換放大整形放大整形電壓轉(zhuǎn)換執(zhí)行器件LCD顯示PC機(jī)RS232單片機(jī)信號(hào)分析處理擴(kuò)展信號(hào)可燃?xì)怏w傳感器火災(zāi)煙霧傳感器門窗磁信號(hào) 圖2.3系統(tǒng)工作流程固態(tài)繼電器控制短信息發(fā)送GTM900C模塊功率器件A/D轉(zhuǎn)換放大整形放大整形電壓轉(zhuǎn)換執(zhí)行器件LCD顯示PC機(jī)RS232單片機(jī)信號(hào)分析處理擴(kuò)展信號(hào)可燃?xì)怏w傳感器火災(zāi)煙霧傳感器門窗磁信號(hào) 第三章硬件模塊設(shè)計(jì)3.1硬件系統(tǒng)本系統(tǒng)的硬件主要分為系統(tǒng)主機(jī)與系統(tǒng)分機(jī)兩大部分。系統(tǒng)主機(jī)硬件，由凌陽單片機(jī)SPCE061、傳感器單元電路、固態(tài)繼電器控制電路、GTM900C、無線傳輸模塊、語音報(bào)警模塊等組成，并由固態(tài)繼電器控制具體設(shè)備。3.2單片機(jī)基本概念所謂單片機(jī)(SingleChipMicrocomputer)，是指在一塊芯片中集成有中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器(RAM和ROM)、基本I/O接口以及定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等部件，并具有獨(dú)立指令系統(tǒng)的智能器件，即在一塊芯片上實(shí)現(xiàn)一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的基本功能。特點(diǎn)是：體積小，控制功能強(qiáng)，性價(jià)比高等3.2.1凌陽單片機(jī)SPCE061A片內(nèi)結(jié)構(gòu)3.3GTM900C模塊簡介GTM900C是一款雙頻900/1800MHZ高度集成的GSM/GPRS模塊，是GTM900B的升級(jí)模塊。內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議模塊，使用簡單，易于集成，它可以在較短的時(shí)間內(nèi)花費(fèi)較少的成本開發(fā)出新的產(chǎn)品。在遠(yuǎn)程監(jiān)控和無線公話以及無線POS終端等領(lǐng)域都有GTM900C無線模塊在發(fā)揮作用，GTM900C軟件、硬件兼容GTM900B、TC35i、MC39i，使用TC35i或MC39i的用戶不用作任何更改就可以使用，以降低產(chǎn)品成本。圖3-5GTM900C引腳圖主要支持的功能及參數(shù)：GSM/GPRSPhase2/2+GSM03.40短信業(yè)務(wù)GPRSCLASS10數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支持Group3,Class2傳真業(yè)務(wù)電路交換業(yè)務(wù)(9.6kbps,14.4kbps)分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(85.6kbps)FR/HR/EFR/AMR語音編碼呼叫轉(zhuǎn)移、等待、保持、呼叫前轉(zhuǎn)多方通話、來電顯示、可選鈴聲40pinzip連接器紅外串口接口SIM3.0V和1.8V接口2路模擬音頻輸入輸出接口電源輸入接口和充電管理ADC輸入全雙工串行接口，TTL電平支持GSM07.05，GSM07.07TCP/IP擴(kuò)展AT指令集工作頻段：EGSM900/GSM1800雙頻發(fā)射功率：EGSM900Class4(2W)；GSM1800Class1(1W)工作溫度：-30°C～+75°C存儲(chǔ)溫度：-50°C～+85°C工作電壓：3.3～4.7V功耗電流：關(guān)機(jī)：40uA；待機(jī)：4mA；語音：240mA；GPRSclass10(平均)：400mAGTM900C采用模塊化設(shè)計(jì)，集成度高，采用40PINZIF連接器，使用簡單，方便。GTM900-C的接口包括：UART接口；USB接口；SIM卡接口；RTCBackup接口；Audio接口；LPG接口。本設(shè)計(jì)僅使用UART接口、SIM卡接口、天線接口。3.4GSM模塊的接口與設(shè)計(jì)3.4.1GTM900C模塊組成及通信電路華為GTM900C無線模塊是一款雙頻段GSM/GPRS無線模塊。它支持標(biāo)準(zhǔn)的AT命令及增強(qiáng)AT命令，提供豐富的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等功能，是高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞣N應(yīng)用的理想解決方案。GTM900-C在Terminal型固定臺(tái)、Phone型固定臺(tái)、車載臺(tái)、公用電話、電力無線抄表業(yè)務(wù)、遠(yuǎn)程信息服務(wù)臺(tái)等方面被廣泛的應(yīng)用。GTM900C工作在EGSM900/GSM1800雙頻段，最大發(fā)射功率為2W，模塊接收靈敏度<-106dBm，工作電壓為3.4V～4.7V，平均待機(jī)電流為3.5mA。通過UART接口與外部CPU通信，主要實(shí)現(xiàn)無線發(fā)送和接收、基帶處理、音頻處理等功能。鍵盤、LCD等外部設(shè)備由外部CPU進(jìn)行處理。外接CPU主要完成對(duì)SLIC芯片的配置以及電源管理、串口通信等功能，其余的功能均由GTM900C來完成。3.4.2GTM900C信號(hào)連接器和天線接口GTM900-C的信號(hào)連接器和天線接口，包括：信號(hào)連接器接口；天線接口。3.4.3信號(hào)連接器GTM900-C的信號(hào)連接器是一個(gè)40Pin的ZIF連接器，引腳間距為0.5mm，線距0.5mm，結(jié)構(gòu)為單排彎式表貼型，帶電纜鎖緊機(jī)構(gòu)，型號(hào)是Hirose的FH12-40S-0.5SH。連接器外形如圖2-3所示。圖2-3連接器外形3.4.4天線接口GTM900-C提供的天線接口為GSC射頻連接器，外接天線通過電纜連接到該連接器上。該連接器是由HRS公司提供的，器件編碼是U.FL-R-SMT-1(10)，具體的圖形和尺寸如圖2-4所示。圖2-4天線接口連接器尺寸圖（單位：mm）3.4.5接口信號(hào)表2-7信號(hào)連接器接口功能表序號(hào)信號(hào)名稱I/O接口電平功能備注1VBATI3.4－4.7V電源建議典型值：3.8V2VBATI3VBATI4VBATI5VBATI6GND-地7GND-8GND-9GND-10GND-11USB_D+I/O僅用于模塊調(diào)測,設(shè)計(jì)時(shí)懸空12USB_D-I/O僅用于模塊調(diào)測,設(shè)計(jì)時(shí)懸空13VBUSI僅用于模塊調(diào)測,設(shè)計(jì)時(shí)懸空。注意：此管腳與GTM900-A/B存在差異，不能兼容，GTM900-A/B為VDD信號(hào)，用于模塊正常啟動(dòng)指示信號(hào)。14ADCI0－1.75V模擬數(shù)字采樣最高輸入電壓15PWONI-開/關(guān)機(jī)控制信號(hào)低電平有效16UART_DSR0O2.85V(±0.1)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒-17UART_RI0O2.85(±0.1)振鈴指示-18UART_RXD0O2.85V(±0.1)GTM900模塊AT命令串口發(fā)送信號(hào)（對(duì)端設(shè)備接收）用于GTM900-C模塊的AT命令，TTL電平19UART_TXD0I2.85V(±0.1)GTM900模塊AT命令串行接收信號(hào)（對(duì)端設(shè)備發(fā)送）用于GTM900-C模塊的AT命令，TTL電平20UART_CTS0O2.85V(±0.1)清除發(fā)送GTM900-C上PIN腳定義為輸出信號(hào)21UART_RTS0I2.85V(±0.1)請(qǐng)求發(fā)送GTM900-C上PIN腳定義為輸入信號(hào)22UART_DTR0I2.85V(±0.1)數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備就緒-23UART_DCD0O2.85V(±0.1)載波檢測-24SIM_CDI2.85V(±0.1)SIM卡在位信號(hào)目前軟件尚不支持,設(shè)計(jì)時(shí)懸空25SIM_RSTO2.85V(±0.1)SIM卡復(fù)位信號(hào)-26SIM_DATAI/O2.85V(±0.1)SIM卡數(shù)據(jù)傳輸接口-27SIM_CLKO2.85V(±0.1)SIM卡時(shí)鐘信號(hào)-28SIM_VCCO2.85V(±0.1)SIM卡電源-29SIM_GND--SIM卡地與通常的工作地：GND信號(hào)連接同時(shí)要求與SIM卡的GND信號(hào)連接30VbackupI/O3.0V備用電池電源信號(hào)參考后面章節(jié)的推薦設(shè)計(jì)31RSTI2.85V(±0.1)復(fù)位信號(hào)低電平有效，對(duì)模塊復(fù)位32LPGO2.85V(±0.1)指示燈狀態(tài)控制信號(hào)-33AUXO+O-第二路音頻輸出信號(hào)＋-34AUXO-O-第二路音頻輸出信號(hào)－-35EAR+O-第一路音頻輸出信號(hào)＋-36EAR-O-第一路音頻輸出信號(hào)－-37MIC+-第一路音頻輸入信號(hào)＋第一路音頻單端輸入正，內(nèi)部已經(jīng)帶直流偏置38MIC--第一路音頻輸入信號(hào)－第39AUXI+-第二路音頻輸入信號(hào)＋第二路音頻單端輸入正，內(nèi)部已經(jīng)帶直流偏置40AUXI--第二路音頻輸入信號(hào)－第二路音頻單端輸入負(fù)，內(nèi)部已經(jīng)帶直流偏置3.4GTM900-C各接口的使用，包括：UART接口；USB接口；SIM卡接口；RTCBackup接口；Audio接口；LPG接口。3.4.7UARTUART接口與外界進(jìn)行串行通信，支持3.00V電平輸入和輸出。UART接口的信號(hào)除了RXD0、TXD0是高電平有效之外，其余所有信號(hào)均為低電平有效。UART接口有512byte的發(fā)送FIFO（FirstInFirstOut）和接收FIFO，支持可編程的數(shù)據(jù)寬度、可編程的數(shù)據(jù)停止位、可編程的奇/偶校驗(yàn)或者沒有校驗(yàn)。UART接口工作的最大速率為115.2kbit/s，默認(rèn)支持9600bit/s的速率，支持波特率掉電保存。3.4.8UART接口信號(hào)定義如表2-8所示.表2-8UART接口信號(hào)定義序號(hào)信號(hào)名描述特性方向23UART_DCD0載波檢測數(shù)據(jù)鏈路已連接DCE-DTE17UART_RI0振鈴指示通知DTE有遠(yuǎn)程呼叫DCE-DTE21UART_RTS0請(qǐng)求發(fā)送DTE通知DCE請(qǐng)求發(fā)送DTE-DCE19UART_TXD0發(fā)送數(shù)據(jù)DTE發(fā)送數(shù)據(jù)DTE-DCE16UART_DSR0數(shù)據(jù)設(shè)備就緒DCE準(zhǔn)備就緒DCE-DTE22UART_DTR0數(shù)據(jù)終端就緒DTE準(zhǔn)備就緒DTE-DCE20UART_CTS0清除發(fā)送CE已切換到接收模式DCE-DTE18UART_RXD0接收數(shù)據(jù)DTE接收串行數(shù)據(jù)DCE-DTE6GND地--3.4.9UART接口圖3.4.9DCE-DTE的連接關(guān)系3.5傳感器信號(hào)采集設(shè)計(jì)與分析3.5.1防火災(zāi)發(fā)生傳感器火災(zāi)煙霧傳感器是一種在消防管理、安全防范系統(tǒng)中常用的報(bào)警器材，它工作可靠、體積小巧，并且把無線發(fā)射和火災(zāi)煙霧傳感器有機(jī)地結(jié)合，使得安裝、使用非常方便煙其背后有專用的卡口可以方便地固定在墻體或者天花板上使用時(shí)通過設(shè)置在廚房的感溫探測器和設(shè)置在客廳、臥室等的感煙探測器，監(jiān)視各個(gè)房間內(nèi)有無火災(zāi)的發(fā)生。如有火災(zāi)發(fā)生控制器發(fā)出聲光和短信報(bào)警信號(hào)，通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。家庭控制器還可以根據(jù)有人在家或無人在家的情況，調(diào)節(jié)感溫探測器和感煙探測器的靈敏度。3.5.2可燃?xì)怏w泄漏傳感器通過設(shè)置在廚房的可燃?xì)怏w探測器，監(jiān)視燃?xì)夤艿馈⒃罹哂袩o燃?xì)庑孤?。如有燃?xì)庑孤┘彝タ刂破靼l(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并聯(lián)動(dòng)關(guān)閉燃?xì)夤艿郎系碾姶砰y，同時(shí)短信通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。這里采用TP-2高溫型一氧化碳傳感器報(bào)警器需在一氧化碳濃度達(dá)到設(shè)定制值時(shí)系統(tǒng)應(yīng)啟動(dòng)報(bào)警。3.5.3防盜傳感器防盜報(bào)警的防護(hù)區(qū)域分成兩部分，即住宅周界防護(hù)和住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)。住宅周界防護(hù)是指在住宅的門、窗上安裝門磁開關(guān)，在對(duì)外的玻璃窗、門附近安裝玻璃破碎探測器；住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)是指在主要通道、重要的房間內(nèi)安裝被動(dòng)紅外探測器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測器。當(dāng)家中有人時(shí)，住宅周界防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(門磁開關(guān)、玻璃破碎探測器)設(shè)防，住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(紅外探測器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測器)撤防。當(dāng)家人出門后，住宅周界防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(門磁開關(guān)、玻璃破碎探測器)和住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(被動(dòng)紅外探測器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測器)均設(shè)防。當(dāng)有非法侵入時(shí)，家庭控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并短信通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。另外，通過程序可設(shè)定報(bào)警裝置的等級(jí)和報(bào)警器的靈敏度。3.5.4信號(hào)采集設(shè)計(jì)與分析傳感器是將外界信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置，其中的電信號(hào)包括數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)可以通過電氣隔離直接送給單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，模擬信號(hào)則利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將多路被測量值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再經(jīng)過單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測控。3.6固態(tài)繼電器(SSR)簡介繼電器是本系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，本系統(tǒng)選用D4810型固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器(SSR)與機(jī)電繼電器相比，是一種沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不含運(yùn)動(dòng)零件的繼電器，但它具有與機(jī)電繼電器本質(zhì)上相同的功能。SSR是一種全部由固態(tài)電子元件組成的無觸點(diǎn)開關(guān)元件，他利用電子元器件的點(diǎn)，磁和光特性來完成輸入與輸出的可靠隔離，利用大功率三極管，功率場效應(yīng)管，單項(xiàng)可控硅和雙向可控硅等器件的開關(guān)特性，來達(dá)到無觸點(diǎn)，無火花地接通和斷開被控電路。固態(tài)繼電器有三部分組成:輸入電路，隔離(耦合)和輸出電路。安輸入電壓的不同類別，輸入電路可分為直流輸入電路，交流輸入電路和交直流輸入電路三種。有些輸入控制電路還具有與TTL/CMOS兼容，正負(fù)邏輯控制和反相等功能。固態(tài)繼電器的輸入與輸出電路的隔離和耦合方式有光電耦合和變壓器耦合兩種。固態(tài)繼電器的輸出電路也可分為直流輸出電路，交流輸出電路和交直流輸出電路等形式。交流輸出時(shí)，通常使用兩個(gè)可控硅或一個(gè)雙向可控硅，直流輸出時(shí)可使用雙極性器件或功率場效應(yīng)管。固態(tài)繼電器有壽命長、可靠性高、靈敏度高、控制功率小、電磁兼容性好、快速轉(zhuǎn)換、電磁干擾小的優(yōu)點(diǎn)。D4810型繼電器輸入電流為5-40mA，電壓3－30V，額定輸出電流10A，輸出電壓范圍寬為20-220V，滿足項(xiàng)目的要求。3.7A/D轉(zhuǎn)換單元硬件設(shè)計(jì)A/D轉(zhuǎn)換模塊是系統(tǒng)中較為重要的一部分，由于涉及到模擬部分，A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。圖3-20ADC0804引腳圖以下是ADC0804管腳及功能的介紹：/CS芯片選擇信號(hào)。/RD外部讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的控制輸出信號(hào)。/RD為高電平時(shí)，DB0~DB7處于高阻抗：/RD為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)才會(huì)輸出。/WR用來啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的控制輸入，相當(dāng)于ADC的轉(zhuǎn)換開始（/CS=0時(shí)），當(dāng)/WR由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，轉(zhuǎn)換器被清除；當(dāng)/WR回到高電平時(shí)，轉(zhuǎn)換正式開始。CLKIN，CLKR時(shí)鐘輸入或接振蕩元件（R，C）頻率約限制在100kHZ~1460kHZ，如果使用RC電路則其振蕩頻率為1/（1.1RC）。/INTR中斷請(qǐng)求信號(hào)輸出,低地平動(dòng)作。VIN(+)VIN(-)差動(dòng)模擬電壓輸入。輸入單端正電壓時(shí),VIN(-)接地；而差動(dòng)輸入時(shí),直接加入VIN(+)VIN(-)。AGND,DGND模擬信號(hào)以及數(shù)字信號(hào)的接地。VREF輔助參考電壓。DB0~DB78位的數(shù)字輸出。VCC電源供應(yīng)以及作為電路的參考電壓。設(shè)計(jì)滿偏電壓為5V，則VREF輔助參考電壓為5V/2=2.5V，在10%的誤差范圍內(nèi)，無需過分苛刻參考電壓的電壓源，由于系統(tǒng)中DC5V供電，采用兩只相同阻值電阻分壓，便能近似得到2.5V的參考電壓。系統(tǒng)中使用10K電阻與150pF電容組成RC振蕩電路，根據(jù)技術(shù)手冊(cè)計(jì)算公式： （3-1）其振蕩頻率約為606kHz，滿足芯片要求。另外，以阻抗型液位傳感器為模型，液位傳感器阻值變化與液位的高度是成正比的，因此需要將電阻值轉(zhuǎn)換為電壓值匹配A/D轉(zhuǎn)換器。常用的阻抗-電壓轉(zhuǎn)換法如歐姆法。由于被測阻抗兩端電壓正比于被測電阻，可把被測阻抗轉(zhuǎn)換為電壓測量。即 （3-2）式中，是轉(zhuǎn)化電壓，恒定電流，為被測電阻，為比例系數(shù)。因此，液位高度的變化同樣正比于輸入電壓，故而A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)據(jù)正比于液位高度。為了簡化設(shè)計(jì)調(diào)試過程，使用系統(tǒng)內(nèi)部5V電壓作為模擬輸入，VIN(-)直接接地，通過接入傳感器分壓將阻抗轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，接入電位器可實(shí)現(xiàn)模擬輸入。根據(jù)以上參數(shù)分析，設(shè)計(jì)電路如圖3-7：圖3-7A/D轉(zhuǎn)換單元電路圖 第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1單片機(jī)主程序設(shè)計(jì)主機(jī)上電復(fù)位后進(jìn)行初始化，然后不斷地對(duì)GSM模塊進(jìn)行掃描查詢。當(dāng)查詢到GSM模塊接收到用戶發(fā)送的短信時(shí)，便對(duì)短信進(jìn)行處理，提取相關(guān)信息，然后通過紅外模塊相分機(jī)發(fā)送相應(yīng)的命令數(shù)據(jù)。接著就在一定時(shí)間（可根據(jù)用戶需要調(diào)整，這里設(shè)為60s）內(nèi)等待分機(jī)的回復(fù)信息。當(dāng)接收到回復(fù)信息或規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有接收到分機(jī)的回復(fù)信息，主機(jī)都返回到掃描查詢狀態(tài)。主機(jī)主程序流程圖如圖4-1所示。。圖4-1主程序流程圖分機(jī)上電復(fù)位后進(jìn)行初始化，然后等待接收主機(jī)發(fā)送的命令信息。接收到命令信息后，從中提取地址和數(shù)據(jù)信息，若為本分機(jī)地址，則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并作出響應(yīng)，同時(shí)向主機(jī)發(fā)送確定信息；若非本分機(jī)地址，則返回，繼續(xù)等待主機(jī)發(fā)送的命令信息。分機(jī)主程序流程圖如圖4-1（b）所示。4.1.1軟件開發(fā)環(huán)境集成開發(fā)環(huán)境（也稱IDE），它除了具備上面的三個(gè)功能外還可以組織多個(gè)程序文件形成一個(gè)系統(tǒng)開發(fā)的項(xiàng)目，這樣更有利于一些大型系統(tǒng)的開發(fā)和各功能模塊的模塊化，同時(shí)它還結(jié)合SPCE061A單片機(jī)的硬件提供各類在線調(diào)試窗口，使調(diào)試程序變得更加直觀和簡單，除此之外，它還提供一些軟件模擬SPCE061A單片機(jī)仿真的功能，在沒有硬件的情況下也可以完成一些簡單程序的調(diào)試。4.1.1SPCE061A時(shí)鐘電路SPCE061A時(shí)鐘電路采用晶體振蕩器。圖4.1.1為SPCE061A時(shí)鐘電路的接線圖。外接晶振采用32768Hz。 圖.2SPCE061A的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（1）兩個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器：TimerA和TimerB（2）定時(shí)器溢出信號(hào)觸發(fā)IRQ/FIQ中斷（3）定時(shí)器溢出信號(hào)觸發(fā)ADC或鎖存DAC數(shù)據(jù)（4）遞增計(jì)數(shù)方式（5）自動(dòng)重載定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初始值（6）輸出4位可調(diào)脈寬比PWM信號(hào)（7）溢出頻率/2的方波輸出（8）多種時(shí)鐘源輸入4.2GTM900C軟件設(shè)計(jì)4.2.1AT命令簡介AT命令(ATCommands)[9][10]：AT即Attention，AT指令集是從終端設(shè)備(TerminalEquipment，TE)或數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DataTerminalEquipment，DTE)向終端適配器(TerminalAdapter，TA)或數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(DataCircuitTerminalEquipment，DCE)發(fā)送的。通過TA，TE發(fā)送AT指令來控制移動(dòng)臺(tái)(MobileStation，MS)的功能，與GSM網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行交互。用戶可以通過AT指令進(jìn)行呼叫、短信、電話本、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、傳真等方面的控制。90年代初，AT指令僅被用于Modem操作。沒有控制移動(dòng)電話文本消息的先例，只開發(fā)了一種叫SMSBlockMode的協(xié)議，通過終端設(shè)備(TE)或電腦來完全控制。由Hayes公司發(fā)明，現(xiàn)在已成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)并被所有調(diào)制解調(diào)器制造商采用的一個(gè)調(diào)制解調(diào)器命令語言。每條命令以字母"AT"開頭，因而得名。AT后跟字母和數(shù)字表明具體的功能。SMS。幾年后，主要的移動(dòng)電話生產(chǎn)廠商諾基亞、愛立信、摩托羅拉和HP共同為GSM研制了一整套AT指令，其中就包括對(duì)SMS的控制。AT指令在此基礎(chǔ)上演化并被加入GSM07．05標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)在的GSM07．07標(biāo)準(zhǔn)，完全標(biāo)準(zhǔn)化和比較健全的標(biāo)準(zhǔn)。如：對(duì)SMS的控制共有3種實(shí)現(xiàn)途徑：最初的BlockMode；基于AT指令的TextMode；基于AT指令的PDUMode。到現(xiàn)在PDUMode已經(jīng)取代BlockMode，后者逐漸淡出。GSM模塊與計(jì)算機(jī)之間的通信協(xié)議是一些AT指令集，AT指令是以AT作首，字符結(jié)束的字符串，AT指令的響應(yīng)數(shù)據(jù)包在中。每個(gè)指令執(zhí)行成功與否都有相應(yīng)的返回。其他的一些非預(yù)期的信息(如有人撥號(hào)進(jìn)來、線路無信號(hào)等)，模塊將有對(duì)應(yīng)的一些信息提示，接收端可做相應(yīng)的處理。本手冊(cè)中的GSM模塊包括移動(dòng)設(shè)備ME（MobileEquipment）、移動(dòng)臺(tái)MS（MobileStation）、終端適配器TA（TerminalAdapter）、數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE（DataCommunicationEquipment）和傳真DCE（包括傳真Modem和傳真板）。通過串口發(fā)送AT命令，即可使用GSM模塊。串行線對(duì)端的應(yīng)用設(shè)備包括終端設(shè)備TE（TerminalEquipment）、數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE（DataTerminalEquipment）或其他應(yīng)用設(shè)備。這些終端或應(yīng)用設(shè)備可能運(yùn)行在嵌入式系統(tǒng)里。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖4-5所示。圖4-5系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4.2.2AT命令類型本節(jié)主要介紹AT命令及其相關(guān)信息的總體情況，詳細(xì)信息請(qǐng)參考ITU-TRecommendationV.25ter[14]。本論文中的所有命令行必須以“AT”或“at”為前綴，以<CR>結(jié)尾。一般來講，AT命令包括四種類型，如表4-5所示。表4-5AT命令類型類型說明實(shí)例設(shè)置命令該命令用于設(shè)置用戶自定義的參數(shù)值。AT+CXXX=<….>測試命令該命令用于查詢?cè)O(shè)置命令或內(nèi)部程序設(shè)置的參數(shù)及其取值范圍。AT+CXXX=?查詢命令該命令用于返回參數(shù)的當(dāng)前值。AT+CXXX?執(zhí)行命令該命令用于讀出受GSM模塊內(nèi)部程序控制的不可變參數(shù)。AT+CXXX4.2.3AT命令語法方括號(hào)中的值為缺省值。 選配參數(shù)和必配參數(shù)必須按照規(guī)定的順序排列，各參數(shù)間必須用逗號(hào)隔開。舉例：AT+CPWD=<fac>,<oldpwd>,<newpwd>該命令用于為設(shè)備鎖定+CLCK命令所定義的設(shè)備鎖定功能設(shè)置新的密碼。 如果某參數(shù)是字符串（比如：<number>），該字符串必須放在雙引號(hào)中。例如：“12345”.“cmnet”。雙引號(hào)中的各項(xiàng)符號(hào)可看作是字符串。 命令的可選子參數(shù)或TA返回結(jié)果的可選部分位于方括號(hào)中。 不使用雙引號(hào)時(shí)，字符串中各字符間的空格可忽略不計(jì)。 實(shí)際使用中，<>,[]不必輸入。 所有AT命令本身不區(qū)分大小寫，但其參數(shù)對(duì)大小寫敏感。由于AT命令十分豐富，所以本論文只討論關(guān)于使用GTM900C收發(fā)短息部分的AT命令。4.2.4AT命令說明消息接收和讀出命令給TE指示新消息：AT+CNMI當(dāng)

TE

處于在用狀態(tài)時(shí)（如：DTR

信號(hào)處于“ON”狀態(tài)），使用設(shè)置命令，可設(shè)置新消息如何從網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送到

TE。若

TE

處于待用狀態(tài)（如：DTR

信號(hào)處于“OFF”狀態(tài)），消息接收流程應(yīng)該按照

GSM

03.38

的規(guī)定。若

DTR

信號(hào)不可用或信號(hào)狀態(tài)被忽略（V.25ter

命令：&D0），可使用+CNMA

確認(rèn)流程確保短消息的可靠傳輸?！斑x擇消息服務(wù)”命令+CSMS

應(yīng)該用來檢測

ME

是否支持接收

SM

和

CBM，并決定直接發(fā)送到

TE

的消息是否需要確認(rèn)（請(qǐng)參考+CNMA

命令）。表4.2-4AT+CNMI操作命令語法舉例：TE

指示新消息AT+CNMI=2,1 NOTE：將短信存儲(chǔ)到

ME

或

SIM

卡后，再給出新短信指示OK+CMTI:

"SM",1 NOTE：顯示新短信指示AT+CNMI=2,2 ：收到短信，直接給出短信內(nèi)容OK+CMT:

查詢消息：AT+CMGL使用設(shè)置命令，可將查詢優(yōu)選消息存儲(chǔ)器<mem1>中，狀態(tài)值為<stat>的消息顯示在

TE中。若該消息處于“已接收未讀”狀態(tài)，則將其狀態(tài)變?yōu)椤耙呀邮找炎x”。舉例：查詢所有消息AT+CMGF=1 NOTE：設(shè)置短信為文本方式OKAT+CMGL="ALL" NOTE：列舉當(dāng)前存儲(chǔ)單元中的所有短信+CMGL:

1,"REC

READ","8613902288001",,"07/04/19,22:34:09+32",145,4TEST+CMGL:

2,"REC

UNREAD","8613902288001",,"07/04/19,22:38:44+32",145,10TEST

AGAINOK讀出消息：AT+CMGR使用設(shè)置命令，可將消息存儲(chǔ)器<mem1>中，索引為<index>的消息返回到

TE。若該消息處于“已接收未讀”狀態(tài)，則將其狀態(tài)變?yōu)椤耙呀邮找炎x”。舉例：讀取不同存儲(chǔ)單元中的短信

參數(shù)的詳細(xì)說明AT+CPMS="SM","SM","SM" NOTE：設(shè)置短信存儲(chǔ)單元為

SIM

卡舉例：讀取不同存儲(chǔ)單元中的短信AT+CPMS="SM","SM","SM" NOTE：設(shè)置短信存儲(chǔ)單元為

SIM

卡+CPMS:1,10,1,10,1,10OKAT+CMGR=1 NOTE：讀取

SM

中的第一條短信+CMGR:

"REC

UNREAD","8613902288001",,"07/04/19,22:43:52+32",145,4,0,0,"8613912345500",145,10TEST

IN

SMOKAT+CPMS="ME","ME","ME" NOTE：設(shè)置短信存儲(chǔ)單元為

ME+CPMS:

1,25,1,25,1,25OKAT+CMGR=1 NOTE：讀取

ME

中的第一條短信+CMGR:

"REC

UNREAD","8613902288001",,"07/04/19,22:43:12+32",145,4,0,0,"8613912345500",145,10TEST

IN

MEOK新消息確認(rèn)：AT+CNMA使用執(zhí)行命令，可確認(rèn)是否正確接收新消息（SMS-DELIVER

或SMS-STATUS-REPORT），該新短消息是由

MT

直接發(fā)送到

TE

的。舉例：新消息確認(rèn)AT+CSMS=1 NOTE：設(shè)置

CSMS

相關(guān)參數(shù)+CSMS:

1,1,1OKAT+CNMI=2,2 NOTE：設(shè)置

CNMI

相關(guān)參數(shù)OK+CMT:

"8613912340110",,"07/04/20,00:48:36+32",145,4,0,0,"8613912345500",145,5TEXT NOTE：收到短信AT+CNMA NOTE：發(fā)送確認(rèn)信息OK通過

AT+CNMA

給出短信確認(rèn)需要滿足

2

個(gè)條件：通過

AT+CSMS=1，將<service>設(shè)為

1；通過AT+CNMI=,2，將<mt>設(shè)為

2

或者

AT+CNMI=,,1，將<ds>設(shè)為

1。在滿足上述

2

個(gè)條件后，如果在收到短信后沒有通過

AT+CNMA

給出確認(rèn)，CNMI

的參數(shù)<mt>和<ds>會(huì)被重至為

0，同時(shí)短信收發(fā)會(huì)受影響。消息發(fā)送和寫入命令發(fā)送消息：AT+CMGS使用設(shè)置命令，可將

SMS（SMS-SUBMIT）從

TE

發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)側(cè)。發(fā)送成功后，消息參考值<mr>將返回給

TE。在接收到非請(qǐng)求發(fā)送狀態(tài)報(bào)告結(jié)果碼時(shí)，使用該取值可進(jìn)行消息識(shí)別。舉例：發(fā)送文本方式的短信AT+CMGF=1 NOTE：設(shè)置以文本方式發(fā)送短信OKAT+CMGS= NOTE：輸入對(duì)方號(hào)碼>

SMS NOTE：輸入短信內(nèi)容，以

ctrl-Z

發(fā)送；ESC

取消+CMGS:

35OK舉例：發(fā)送和接收

PDU

方式的短信(具體編碼格式，請(qǐng)參考

GSM

04.11

和

03.40

)AT+CMGF=0OKAT+CMGS=16>

0891683108200105F011000D91683118087981F60004000168+CMGS:

35OKAT+CMGR=8 NOTE：讀取

PDU

短信+CMGR:

0,,220891683108200105F0040D91683184821969F2000470404271726423026869OKPDU

編碼解析：發(fā)送數(shù)據(jù)：0891683108200105F011000D91683118087981F60004000168表4.2-4AT+CNMI操作命令語法碼段含義說明8SMSC

地址信息的長度共

8

個(gè)八位字節(jié)(包括

91)91SMSC

地址格式(TON/NPI)用國際格式號(hào)碼(在前面加’+’)683108200105F0SMSC

地址8613800210500，補(bǔ)’F’湊成偶數(shù)個(gè)11基本參數(shù)(TP-MTI/VFP)發(fā)送，TP-VP

用相對(duì)格式0消息基準(zhǔn)值(TP-MR)00D目標(biāo)地址數(shù)字個(gè)數(shù)共

13

個(gè)十進(jìn)制數(shù)(不包括91

和’F’)91目標(biāo)地址格式(TON/NPI)用國際格式號(hào)碼(在前面加’+’)683118087981F6目標(biāo)地址(TP-DA)8613818097186，補(bǔ)’F’湊成偶數(shù)個(gè)0協(xié)議標(biāo)識(shí)(TP-PID)是普通

GSM

類型，點(diǎn)到點(diǎn)方式4用戶信息編碼方式(TP-DCS)8-bit

編碼0有效期(TP-VP)5

分鐘1用戶信息長度(TP-UDL)實(shí)際長度

1

個(gè)字節(jié)68用戶信息(TP-UD)0x68接收數(shù)據(jù)：891683108200105F0040D91683184821969F2000470404271726423026869表4-9AT+CNMI操作命令語法碼段含義說明8SMSC

地址信息的長度共

8

個(gè)八位字節(jié)(包括

91)91SMSC

地址格式(TON/NPI)用國際格式號(hào)碼(在前面加’+’)683108200105F0SMSC

地址8613800210500，補(bǔ)’F’湊成偶數(shù)個(gè)4基本參數(shù)(TP-MTI/MMS/RP)0D回復(fù)地址數(shù)字個(gè)數(shù)91回復(fù)地址格式(TON/NPI)683184821969F2回復(fù)地址(TP-RA)8613482891962，補(bǔ)’F’湊成偶數(shù)個(gè)0協(xié)議標(biāo)識(shí)(TP-PID)是普通

GSM

類型，點(diǎn)到點(diǎn)方式4用戶信息編碼方式(TP-DCS)8-bit

編碼70404271726423時(shí)間戳(TP-SCTS)07-04-24

17:27:4623

表示時(shí)間區(qū)2用戶信息長度(TP-UDL)實(shí)際長度

2

個(gè)字節(jié)6869用戶信息(TP-UD)0x68

0x69從存儲(chǔ)器發(fā)送消息：AT+CMSS使用設(shè)置命令，可將消息存儲(chǔ)器<mem2>中，位置取值參數(shù)為<index>的消息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)側(cè)（SMS-SUBMIT

或

SMS-COMMAND）。若給定

SMS-SUBMIT

消息的新接收地址參數(shù)<da>，應(yīng)使用該參數(shù)，而不能使用已存儲(chǔ)消息的參數(shù)。發(fā)送成功后，參考值<mr>將返回給

TE。在接收到非請(qǐng)求發(fā)送狀態(tài)報(bào)告結(jié)果碼時(shí)，可使用該命令的取值進(jìn)行消息識(shí)別。舉例：從存儲(chǔ)器中發(fā)送消息AT+CMGW= NOTE：存儲(chǔ)一條消息>

TEST+CMGW:

1OKAT+CMGL="ALL" NOTE：列舉所有短信+CMGL:

1,"STO

UNSENT",,,,129,4TESTOKNOTE：發(fā)送先前被存儲(chǔ)起來的編號(hào)為

1

的短信，接收方為

39OKNOTE：發(fā)送先前被存儲(chǔ)起來的編號(hào)為

1

的短信，并且改變接收方號(hào)碼為

40OKAT+CMGL="ALL"+CMGL:

1,"STO

SENT",,,,129,4TESTOK把消息寫入存儲(chǔ)器：AT+CMGW使用設(shè)置命令，可將

SMS（SMS-DELIVER

或

SMS-SUBMIT）從

TE

發(fā)送到存儲(chǔ)器<mem2>，并返回已存儲(chǔ)消息的存儲(chǔ)位置<index>參數(shù)。除非<stat>指定其他參數(shù)，否則該消息的狀態(tài)將被設(shè)置為“存儲(chǔ)未發(fā)送”。刪除消息：AT+CMGD使用設(shè)置命令，可刪除優(yōu)選消息存儲(chǔ)器<mem1>中，位置號(hào)碼參數(shù)為<index>的消息。舉例：刪除短信AT+CMGD=1 NOTE：刪除第一條短信OKAT+CMGD=1,4 NOTE：刪除當(dāng)前存儲(chǔ)器中全部短信OKGTM900C信息發(fā)送軟件設(shè)計(jì)首先設(shè)置短消息發(fā)送格式AT+CMGF=1<CR>,設(shè)置1代表PDU模式,<CR>是回車符號(hào),也就是0x0d。指令正確則模塊返回<CRLF>OK<CRLF>,<CRLF>是回車換行符號(hào)。其次設(shè)置短消息中心AT+CSCA=d+8613800531500d(短消息中心)<CR>,設(shè)置正確則模塊返回<CRLF>OK<CRLF>。注意短消息中心號(hào)碼可能會(huì)因不同手機(jī)或不同區(qū)域而不同。如果讀取短消息服務(wù)中心則使用命令A(yù)T+CSCA=?<CR>,模塊應(yīng)該返回<CRLF>+CSCA:d8613800531500d<CRLF>。最后設(shè)置短消息到達(dá)自動(dòng)提示AT+CNMI=1,1,0,0,1<CR>,設(shè)置正確則模塊返回<CRLF>OK<CRLF>。設(shè)置此命令可使模塊在短消息到達(dá)后向單片機(jī)發(fā)送指令<CRLF>+CMTI:dSMd,IN2DEX(信息存儲(chǔ)位置)<CRLF>。發(fā)送短消息在PDU模式,如果發(fā)送短消息,則首先發(fā)送短消息數(shù)據(jù)的長度。AT+CMGS=<length><CR>。等待GTM900C模塊返回ASCII字符/>0,則可以將PDU數(shù)據(jù)輸入,PDU數(shù)據(jù)以<Z>(也就是0x1a)作為結(jié)束符。短消息發(fā)送成功,模塊返回<CRLF>OK<CRLF>。發(fā)送數(shù)據(jù)格式例如，需要發(fā)送漢字“一氧化碳的濃度超標(biāo)，排氣扇已打開”到手則首先發(fā)送數(shù)據(jù)串AT+CMGS=19<CR>,然后等待ASCII字符/>0,然后輸入PDU數(shù)據(jù)。第五章系統(tǒng)制作與調(diào)試5.1系統(tǒng)制作本系統(tǒng)的制作調(diào)試主要分為硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試等三大部分。經(jīng)過初步的分析設(shè)計(jì)后，在設(shè)計(jì)制作硬件電路的同時(shí)，調(diào)試穿插進(jìn)行，應(yīng)用系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是分不開的，許多硬件故障是在調(diào)試軟件時(shí)才發(fā)現(xiàn)的。但通常是先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障后才和軟件結(jié)合起來調(diào)試，如此有利于問題的分析和解決，不會(huì)造成問題的積累，從而可以節(jié)約大量的調(diào)試時(shí)間。軟件編程中，我是首先完成單元功能模塊的調(diào)試，然后進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，整體上采用硬件調(diào)試的調(diào)試方法。聯(lián)機(jī)調(diào)試是最重要的一部分，同時(shí)也是本系統(tǒng)成功的關(guān)鍵。5.2系統(tǒng)調(diào)試本系統(tǒng)的硬件調(diào)試分為以下階段進(jìn)行調(diào)試：(1)邏輯錯(cuò)誤調(diào)試樣機(jī)硬件的邏輯錯(cuò)誤是由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和加工過程中的工藝性錯(cuò)誤所造成的。這類錯(cuò)誤包括：錯(cuò)線、開路、短路等幾種，其中短路是最常見的故障。(2)器件調(diào)試元器件失效的原因有兩個(gè)方面：一是器件本身已損壞或性能不符合要求；二是由于組裝錯(cuò)誤造成的元器件失效，如電解電容、二極管的極性錯(cuò)誤，集成塊安裝方向錯(cuò)誤等。(3)可靠性調(diào)試引起系統(tǒng)不可靠的因素很多，如金屬化孔、接插件接觸不良會(huì)造成系統(tǒng)時(shí)好時(shí)壞；內(nèi)部和外部的干擾、電源紋波系數(shù)過大、器件負(fù)載過大等造成邏輯電平不穩(wěn)定；另外，走線和布局的不合理等也會(huì)引起系統(tǒng)可靠性差。(4)電源故障若樣機(jī)中存在電源故障，則加電后將造成器件損壞。電源的故障包括：電壓值不符合設(shè)計(jì)要求，電源引出線和插座不對(duì)應(yīng)，電源功率不足、負(fù)載能力差。在本次調(diào)試在調(diào)試樣機(jī)加電之前，先用萬用表和示波器,根據(jù)硬件電氣原理圖和裝配圖仔細(xì)檢查樣機(jī)線路的正確性，并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求。還特別注意電源的走線，防止電源之間的短路和極性錯(cuò)誤，并重點(diǎn)檢查擴(kuò)展系統(tǒng)總線是否存在相互間的短路；或其它信號(hào)線的短路，由于本設(shè)計(jì)的印刷電路板布線密度較高，出現(xiàn)了兩處因工藝原因造成短路，短路點(diǎn)用刻刀斷開。對(duì)于樣機(jī)所用的電源事先做了單獨(dú)調(diào)試，調(diào)試好后，檢查其電壓值、負(fù)載能力、極性等均符合要求，然后加到系統(tǒng)的各個(gè)部件上。在不插片子的情況下，加電檢查各插件上引腳的電位，仔細(xì)測量各地點(diǎn)電位是否正常，還特別注意單片機(jī)插座上的各點(diǎn)電位是否正常。

第六章技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析隨著現(xiàn)代人收入水平的不斷提高，現(xiàn)代人已經(jīng)越來越“懶”。把家務(wù)勞動(dòng)盡量最大限度地簡單化、方便化，以省下更多的