毕业设计论文基于GSM的远程泵站毕业设计摘 要我国移动通信的发展已经步入一个高速增长的时期，短信息作为GSM系统中最为简单和方便的数据通信方式，其业务和应用正得到非常迅猛的发展。利用现有的GSM网络短消息业务实现远程通信，应用到远程电机（泵机）监控，有分布范围广、可不定时动态监控的特点。基于将最新通讯技术融合到传统产业中的考虑，综合计算机、无线数据通讯、自动化控制等技术，作者成功实现了以GSM短信息平台作为一种数据传输通道，可不定时动态监控与数据采集系统，该系统具有用户投资小、运营费用少的优点。对于解决监控采集点、实时性要求较低的监控与数据采集任务，本系统具有无可比拟的优势。论文主要由绪论、系统硬件设计、TC35模块的外围电路设计及短消息的实现、电机（泵机）采集转速模块的设计、电机电压和电流的采集模块的电路设计、而且增加了PID调控电机速度的功能，整体系统的功能实现及软件编程的设计六部分内容组成。本人设计出一个基于短消息的无线传输与采集系统结构，将短信模块与单片机结合，完成了远端单片机数据采集、通讯、监控中心数据接收、控制与计算机接口通讯等相关技术的实现，论文对模块的软件实现作了全面的描述，总结了所研究系统的实用性，并提出了对之进行完善与扩充的研究方向。关键词： 远程监控；无人值守泵站；GSM；短消息；AT指令AbstractThe development of the mobile communication in our country is a step period of fast enlargement. Short message can be a simple and convenient menas of data communiaction.Its business and application are developing very quikcly and widely. Use of the existing GSM network SMS for remote communication, application to remote motors (pumps) monitoring, a wide distribution, from time to time dynamic monitoring features.The writer synthesizes the technology of computer，write less data communica- tion,automatic contorl，ect.，based in the traditional industry，and implements a data transmission channel using GSM short message platofm，which can meet the requirement of monitoring and data collection.It is also a monitoring collection system with the features of low invesmtent and low management cost as well. This system has advantages compared with other systems that should meet the requirements as monitoring collection point，and non-strict demand for real-time.Thesis from the introduction, system hardware design, TC35 module, the external circuit design and implementation of short messages motor (pumps) acquisition speed module design, the electrical voltage and current acquisition module circuit design, and increased motor speed PID control function, the overall function of the system implementation and software programming design is composed of six parts.We designed a short message-based wireless transmission and collection system structure, the SMS module and microcomputer with the completed remote microcomputer data acquisition, communication, data monitoring center to receive, control and computer interface, communication and other related technical realization, the paper made the software implementation of a comprehensive description, summary of the practicability of the system under study, and were made on the improvement and expansion of research.Key words：Remote monitoring; Unattended pumping station; GSM; Short message; AT command目 录引言11绪论21.1公共通信网络GSM的特点21.2本课题的主要内容31.3本课题的研究意义32系统设计方案及相关技术42.1硬件设计原则42.2系统总体结构设计52.3系统硬件设计62.3.1主控单元72.3.2复位电路82.3.3测速模块92.3.4电机控制模块102.3.5RS-232串口通信132.3.6串口信号线的接法163GSM模块183.1TC35的控制简介183.2AT指令的介绍183.2.1AT 命令形式及返回形式183.2.2收发短信及相关操作AT 命令193.2.3TC35短信模式203.2.4TC35初始化过程203.2.5使用AT 命令实现收发短信213.2.6实现短信发送的三种方式：234单片机与GSM模块通过串口通信的协议内容245设计制作电路板256结论26谢 辞27参考文献28附 录1系统设计原理图29附 录2系统设计的PCB图30附 录3程序31 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第44页 共43页引言现代世界是一个高度自动化的世界，各式各样的设备都可以和计算机作联机，而最简单的自动化联机方式就是使用串行接口通信。由于硬件上操作简单，功能上易于扩展，这几年来，它不仅没被取代，反而成为计算机与调制解调器或其它媒体相连的管道，使计算机可以与更外围的设备沟通，从而造就高速的信息流时代。过去，要实现对远端设备的监控和操作一般利用有线的方式，比如电话。这种方法往往成本较高而且并不方便。现在，随着第二代移动通信向第三代的迅速过渡，以GSM网为平台的各种业务的不断拓展，利用无线上网，无线传输图像，物像传输数据和话音业务等，都得到越来越广泛的应用。尤其是刚开通不久的短消息业务，一问世就因其低廉的价格。可靠的传输性能得到广大用户的青睐。因此，将计算机串口通信同短消息业务相结合，利用GMS公用网进行远端监控已成为数据通信业务的一个新的热点。早在1997年就出现了将GMS与计算机网络相结合的系统，它具有导航、调度、管理、监控、防盗、防抢、救助等功能，能够很好地满足生产、监控系统的管理以及报警、求助的需要。为了实现远程监控，从机与监控中心之间的通信联系是必不可少的。但由于远程监控系统的特殊性，无线通信是最佳的通信方式。从系统对频率资源的利用及系统组网方式的角度来讲，监控系统所用的通信方式有以下几种：固定频率通信方式、集群移动通信方式和蜂窝移动通信方式。其中前两种分别采用单一频率和共用频率进行通信，实践证明，均有一定的缺陷，而蜂窝移动通信方式的核心概念就是频率复用，即多个用户共用一组频率，同时，多组用户在不同的地方仍可以使用该组频率进行通信，从而大大提高了频率的利用率。目前蜂窝移动通信己经从第一代FDMA方式的模拟体制经过第二代TDMA方式发展到第三代CDMA方式的数字体制。目前DCMA通信网还处在发展阶段，用户也非常有限，因此，组建远程监控系统使用最广泛的是以TDMA方式为核心的GMS蜂窝网。GSM蜂窝网系统集中了现代信源编码技术，信道编码、交织、均衡技术，数字调制技术、话音编码技术以及慢跳频技术，同时在系统中引入了大量的计算机控制管理。GSM系统提供多种电信服务，包括话音、电文、图像、传真、计算机文件、短消息等，它具有高频谱效率、安全性、稳定性好，以及集成度高，容量大(GMS用户量比模拟蜂窝系统用户量多10倍以上)，开放性的接口，抗噪声性能强，覆盖范围广等特点。鉴于GSM蜂窝网的上述优点，以及短消息服务的经济实惠，故非常适于远程监控系统的数据传输。1 绪论1.1 公共通信网络GSM的特点GSM(Global system flor Mobile Communication)系统是目前基于时分多址技术的移动通信体制中最成熟、最完善、应用最广的一种系统。GSM系统集中了现代信源编码技术、信道编码、交织、均衡技术、数字调制技术、话音编码技术以及慢调频技术，同时在系统中引入了大量计算机控制和管理，因而保证了数据传输的正确性、安全性和可靠性。我国目前已经建成覆盖全国的GSM数字蜂窝移动通信网，提供多种业务，主要包括：话音业务、短信业务、数据业务。GSM短消息业务分为两种：点对点短消息和短消息小区广播业务。目前短消息小区广播业务还没有完全开放。点对点短消息业务能够使GSM网络的用户可以接收或发送有限长度(不超过140个字节)的数字或文字信息，短消息的收发不影响通话。GSM的短消息业务利用信令信道传输，是GSM通信网络特有的，它不用拨号建立连接，直接把要发的信息加上目的地址发送到短消息服务中心，由短消息服务中心再发送给最终的信宿。并且，如果传送失败，被叫方没有回答确切消息。网络会保留所传消息，当发现被叫方能被叫通时消息能被重发，以确保被叫方准确接收。短消息的收发不影响通话，而且通信费用最低。“基于GSM短消息的城乡水环境监测系统”正是一个基于GSMSMS的应用系统。GSM模块是继GMS手机外又一种非常重要的GMS移动通信系统的终端设备。它是传统调制解调器与GSM无线移动通信系统相结合的一种数据终端设备。它的出现给GsM的发展注入了新的活力，改变了传统的以话音为主的通信手段，打开了GSM网络数据通信及其应用的大门。所以在应用上，凡是使用调制解调器的地方大多数可以用GMS模块代替。由于调制解调器必须通过PSTN或其他专用通信网进行通信，因而受地域、线路等影响，