基于AT91RM9200短消息監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
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3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件的設(shè)計主要是基于Linux下C的編程，無線監(jiān)控程序是依照短消息收發(fā)的原理來對于GSM模塊的控制。
3．1 短消息收發(fā)的原理
短消息內(nèi)容的最大長度為140 Byte。它的編碼主要有7位編碼，8位編碼，UC2編碼3種編碼方式。7位編碼是每Byte只使用低7位，每8 By te為一組，去掉最高位，重新編碼為7 Byte，因此，7位編碼實際可以表示到160 Byte。但7位編碼只能發(fā)送0x00～0x7F范圍內(nèi)的字符，一般在發(fā)送英文短信時使用。編碼原理是：每8 Byte為一組，分別用A，B，C，D，E，F(xiàn)，G代表8 Byte，An代表每個Byte的位，則8 Byte重新編碼成如表1所示的7 Byte。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/148048.htm
8位編碼是所見即所得的編碼方式，即無需編碼，只要將二進制串直接發(fā)送即可。8位編碼方式適用于制定各種基于短消息的通訊協(xié)議。U C2編碼常用于中文或中英文混合內(nèi)容發(fā)送，只能發(fā)送70個字符(1個UC2占2 Byte)。由于國內(nèi)一般的編輯器多以GB編碼，因此，若要發(fā)送中文，需先將中文轉(zhuǎn)換為UC2編碼再發(fā)送。在手機上，通常的做法是如果全部為英文及半角字符，則以7位編碼發(fā)送，如果含有中文，則全部編碼為UC2發(fā)送。
短消息發(fā)送方式主要分為文本模式和PDU模式。文本模式其實是針對7位編碼做的一個封裝，它只能用于發(fā)送ANSI范圍的字符，發(fā)送方式較簡單。而PDU模式中所有短消息數(shù)據(jù)發(fā)送前都必須組織成PDU的格式，在PDU模式下發(fā)送短信比較復雜，需要自行組織PDU內(nèi)容，但發(fā)送方式靈活，可以發(fā)送各種數(shù)據(jù)，也可以自行設(shè)定各PDU字段的內(nèi)容。
3．2 常用的短消息AT指令
GSM無線模塊采用標準AT指令集通信，AT命令是用于控制TE(Terminal Equipment)(如PC等用戶終端)和MT(Mobile Terminal)(如移動臺等移動終端)之間的相互規(guī)則。AT命令類型主要分為基本命令、S寄存器命令、擴展以及廠商定義命令3類。
3．3 GSM程序的實現(xiàn)
ARM與GSM通信以ttyS1對應(yīng)的串口為橋梁，與MG323提供的1個UART接口連接，支持短消息、電話本管理、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、嵌入式TCP／UDP等功能。使用ARM發(fā)出AT指令集對GSM模塊進行相應(yīng)的操作，能夠完成發(fā)短消息的功能。具體軟件流程如圖3所示。
對串口初始化的工作主要是波特率、校驗位和停止位設(shè)置。配置完串口的相關(guān)屬性，就可以對串口進行打井、讀寫操作了。在Linux系統(tǒng)中，所有的設(shè)備文件都位于“／dev”下，其中串口2對應(yīng)的設(shè)備名為“／dev／ttyS1”，在Linux下對設(shè)備和對文件的操作方法是一樣的，因此對串口讀寫可以使用簡單的“read”，“‘write”函數(shù)完成。
對GSM模塊進行初始化工作主要是發(fā)送“AT”給MT(Mobil Terminal)看起是否有回復以確定ARM與GSM的串口工作正常。在確認串口正常工作后，發(fā)送“ATE0”命令關(guān)閉MT的回顯。
設(shè)置短信的通知方式、短信的格式(PDU)以及短信的編碼(USC2)。如果每個功能的設(shè)定都正常，最后按照PDV格式向指定用戶發(fā)送“GSM模塊初始化成功”的短信。
解析數(shù)據(jù)并發(fā)送短信主要是首先按PDU格式填充發(fā)送個MT的緩沖區(qū)的前46 Byte。然后打開數(shù)據(jù)存儲文件，用lseek函數(shù)將文件光標由文件結(jié)尾向前移動17 Byte。因為數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)是以2 Byte的16進制來表示，所以首先將其合并成一個16位的短整型，然后將合并的數(shù)據(jù)與檢驗位相加。將數(shù)據(jù)處理后，最后發(fā)送短信并檢查MT回復中是否有+CMGS的指令，若有則代表短信發(fā)送成功。
4 結(jié)束語
以AT91RM9200處理器搭建嵌入式Linux系統(tǒng)，利用GSM／GPRS無線通信模塊實現(xiàn)短消息的發(fā)送。同時嵌入式系統(tǒng)加GSM模塊的系統(tǒng)組成體積小巧，工作穩(wěn)定，適合偏遠地區(qū)或移動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，提供了數(shù)據(jù)采集監(jiān)控的新手段。隨著無線通信系統(tǒng)的不斷發(fā)展和成熟，它必將深入到生活的各個方面。
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