基于单片机的Modem接口电路的设计及应用The Design and Application of Modem Interface Electric Circuit Based on MCU摘 要本文主要研究基于单片机的Modem接口电路的设计,利用公共移动通信网络进行远程控制、网络数据收发器、控制设备与收发器的接口、中心计算机与通信网络的接口、设备控制软件等。 系统借助于控制中心和远端设备的GSM模块、概括的介绍了GSM模块收发短信的基本概念、串口控制SMS的基本原理以及单片机控制GSM模块工作的软件实现过程。利用移动通信公司的服务，通过控制中心计算机上的控制软件，对远端设备发送指令进行控制、数据采集。远端设备是以单片机为核心，单片机对GSM模块和被控制设备进行控制，并显示接收的数据。掌握数据收发器GSM引擎模块的接口信号和控制码，主要是AT指令相关的知识和GSM模块出厂的一些资料。设计出单片机采集被控对象信号及控制GSM引擎模块的电路板，主要用HT48进行控制。编写出单片机采集被控对象信号及控制GSM引擎模块的程序，控制GSM模块的程序在终端用可视化语言。对系统进行调试，单片机能够正确采集被控对象信号，通过串行口发送给GSM引擎模块，并且单片机能够正确接收GSM引擎模块发过路的信号，对信号进行分析，对被控对象进行控制。关键词：单片机；GSM；AT指令；移动网络；收发器接口ABSTRACTThis paper main research the design and application of modem interface electric circuit based on MCU, utilizes mobile network to control long-distance in public, network data transceiver, control equipment and interface, centre computer and interface, equipment of communication network of transceiver control software, etc.System control centers and using remote equipment GSM module, an overview of the GSM SMS transceiver module of the basic concepts Serial control of the basic tenets of SMS and GSM module MCU control the software process. Mobile communications companies use the service, through the control center computer control software. Remote equipment to issue commands to control data acquisition. Remote equipment based on microcontroller core, MCU on GSM module and the control equipment control, and display the data received. Clarify data GSM transceiver module interface signals and control code, AT command is mainly related to the knowledge and GSM module manufactured some of the information. MCU design object signal acquisition and control GSM module circuit board by HT48 under control.Clear up the interface signal of the data transceiver GSM engine module and control yard, it is mainly some materials that knowledge of AT order and GSM module are dispatched from the factory.Design MCU, use it accuse of target signal and control GSM circuit board, use HT48 to control mainly. Design another MCU which can receive message from the one-chip and demonstrate it.Compiles MCU prepare object signal acquisition and control modules GSM procedures, GSM module control procedures in a terminal used Visual Language.Debugging the system, the MCU can gather and accuse of targets signal correctly , forefront data collector can receive message that GSM engine module send correctly, and MCU analyzes to be able to receive the GSM module crossing signal, the signal analysis, the plant was controlled.Key words： MCU；GSM；AT Command Module；Mobile Network；Transceiver Interface目 录第章 系统概述11.1 嵌入式系统的定义11.2 嵌入式系统的特点11.3嵌入式系统的种类与发展3第2章 系统总体方案设计421 远程控制技术概述422 总体方案设计523 方案论证比较5第3章 系统硬件电路设计73.1 单片机AT89S5273.1.1 主要特点及管脚73.1.2 存储器93.1.3 中断103.1.4 晶振特性103.1.5 复位电路113.2 GSM短信息通信模块（Modem）123.2.1 Modem的串口通信123.2.2 相关的GSM AT指令153.2.3计算机与TC35的通信163.3显示器模块173.3.1 LED器件分类173.3.2 LED显示的基本原理173.3.3 LED的驱动和显示183.3.4 显示电路的相关说明183.4 键盘模块203.4.1键盘输入的作用203.4.2键盘工作原理203.4.3按键的识别方法203.4.4键盘的工作方式213.4.5键值的确定213.4.6键盘接口说明213.5电源模块223.6 报警模块23第4章 GSM模块控制254.1概述254.2 SMS短信息的无线数据传送监视和控制254.3基于GSM通信的软件接口264.4 基于PDU模式的中文短信息接收274.4.1 PDU数据包格式284.4.2 PDU模式的纯英文短信息解码284.4.3 中文短信息的解码28第5章 嵌入式系统的应用315.1 基于嵌入式系统的应用315.1.1 功能描述315.1.2 设备布局325.2 相关的GSM AT指令335.3计算机与TC35T的通信345.4 PDU数据格式分析345.5 短消息编码365.6短消息的发送与接收37第6章 结论及尚存在的问题38致 谢39参考文献40第章 系统概述基于单片机的Modem接口设计属于嵌入式系统设计。嵌入式系统虽然起源于微型计算机时代，然而，微型计算机的体积、价位、可靠性都无法满足广大对象系统的嵌入式应用要求，因此，嵌入式系统必须走独立发展道路。这条道路就是芯片化道路。将计算机做在一个芯片上，从而开创了嵌入式系统独立发展的单片机时代。在探索单片机的发展道路时，有过两种模式，即“模式”与“创新模式”。“模式”本质上是通用计算机直接芯片化的模式，它将通用计算机系统中的基本单元进行裁剪后，集成在一个芯片上，构成单片微型计算机；“创新模式”则完全按嵌入式应用要求设计全新的，满足嵌入式应用要求的体系结构、微处理器、指令系统、总线方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照创新模式发展起来的单片形态的嵌入式系统（单片微型计算机）。MCS-51是在MCS-48探索基础上，进行全面完善的嵌入式系统。历史证明，“创新模式”是嵌入式系统独立发展的正确道路，MCS-51的体系结构也因此成为单片嵌入式系统的典型结构体系。1.1 嵌入式系统的定义按照历史性、本质性、普遍性要求，嵌入式系统应定义为：“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。1.2 嵌入式系统的特点嵌入式系统的特点与定义不同，它是由定义中的三个基本要素衍生出来的。不同的嵌入式系统其特点会有所差异。与“嵌入性”的相关特点：由于是嵌入到对象系统中，必须满足对象系统的环境要求，如物理环境（小型）、电气/气氛环境（可靠）、成本（价廉）等要求。与“专用性”的相关特点：软、硬件的裁剪性；满足对象要求的最小软、硬件配置等。与“计算机系统”的相关特点：嵌入式系统必须是能满足对象系统控制要求的计算机系统。与上两个特点相呼应，这样的计算机必须配置有与对象系统相适应的接口电路。另外，在理解嵌入式系统定义时，不要与嵌入式设备相混淆。嵌入式设备是指内部有嵌入式系统的产品、设备，例如，内含单片机的家用电器、仪器仪表、工控单元、机器人、手机、PDA等。嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。嵌入式系统一般指非PC系统，它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器微处理器、存储器及外设器件和IO端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件(OS)（要求实时和多任务操作）和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起。应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。 嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般就具备以下4个特点： 1.对实时多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。2.具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的