GSM系統(tǒng)是目前基于時分多址技術(shù)的移動通信體制中比較成熟、完善、應(yīng)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(shù)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(diào)制解調(diào)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(jié)構(gòu)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(shè)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(shè)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(shè)備進行相應(yīng)的操作控制。受控設(shè)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(wù)中心(SMSC)，再由短信息服務(wù)中心發(fā)送給PC。PC收到短信息后，根據(jù)短信息的內(nèi)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(shè)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(wù)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(wù)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。控制端的TC35T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(guān)的代碼移植部分和應(yīng)用程序軟件。受控端硬件和軟件的結(jié)構(gòu)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(nèi)容：用#define設(shè)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(wù)，最多可以管理64個任務(wù)，其中保留了8個給系統(tǒng)。系統(tǒng)的工作過程就是在內(nèi)核的管理下，根據(jù)就緒態(tài)任務(wù)的優(yōu)先級來運行程序，始終在執(zhí)行最重要的任務(wù)。在設(shè)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(wù)的重要性來確定任務(wù)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(wù)，其優(yōu)先級從高到低依次為建立任務(wù)的任務(wù)、初始化任務(wù)、監(jiān)控任務(wù)、異常情況處理任務(wù)、短消息接收任務(wù)、短消息處理任務(wù)、短消息發(fā)送任務(wù)，再加上兩個系統(tǒng)本身所固有的空閑任務(wù)、統(tǒng)計任務(wù)(空閑任務(wù)的優(yōu)先級最低，其次為統(tǒng)計任務(wù))，系統(tǒng)的任務(wù)總數(shù)為九個。

主程序的任務(wù)主要是初始化操作系統(tǒng)和建立一個建立任務(wù)的任務(wù)，啟動多任務(wù)，下面是應(yīng)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(yīng)用前景。