GSM移動通訊系統中微控制器技術的運用論文

　　摘要：隨著科學技術的不斷髮展和人民生活水平的快速提高, 手機的普及和功能越來越廣泛。行動電話不僅可以作為資訊交流的工具, 而且在工程建設中也得到了廣泛的應用。微控制器和GSM行動通訊的應用已經成為最熱門的研究內容之一。本文對整合微控制器技術、GSM通訊技術和需求控制繼電器進行了研究工作。

　　關鍵詞：微控制器; GSM行動網路; 繼電器;

　　1 系統的概述

　　隨著移動通訊技術的飛速發展, 基於無線技術的各種增值業務也在慢慢改變著我們的生活環境和生活方式。無線技術的應用已經成為我們生活中不可缺少的一部分。本文利用數字行動通訊網路, 結合西門子的無線通訊模組和微控制器技術, 利用行動通訊網路中的短訊息服務, 對物件的`資訊進行傳輸和控制, 實現對繼電器的監控。這樣, 人們就可以隨時隨地使用手機對遠端目標進行監控, 給人們的生活、工作和工業生產帶來極大的方便。

　　2 相關技術

　　(1) 微控制器相關技術。微控制器作為一種單晶片積體電路晶片來完成一定的邏輯功能, 還包括微系統, 分別是中央處理器 (CPU) 、隨機存取儲存器 (RAM) , 只讀儲存器 (ROM) 和輸入/輸出埠 (I/O) 作為計算機部件的主要功能整合在微型計算機電路晶片。在本文中我們將採用STC系列89C51微控制器。

　　STC89C51採用40管腳雙列直插DIP-40封裝, 其引腳圖如圖1所示:

　　圖1 STC89C51引腳圖

　　STC系列微控制器的程式儲存器和資料儲存器在物理結構上是相互獨立的。當系統擴充套件外部程式儲存器和外部資料儲存器的範圍可以達到最大64kb。該系統是用一個特殊的外部引腳RST復位。

　　(2) GSM行動通訊相關技術。GSM移動通訊系統的網路結構主要由三部分組成:移動臺 (MS) 、基站子系統 (BSS) 和交換網路子系統 (NSS) , 該介面連線公共交換電話網、綜合業務數字網。

　　移動通訊系統採用的是分頻多重進接 (FDMA) 和分時多重進接 (TDMA) 的混合多址技術, 並採用跳頻方式。GSM通道分為物理通道和邏輯通道。一個物理通道為一個時隙, 通常被定義為給定TDMA幀上的固定位置上的時隙 (TS) 。邏輯通道是根據BTS和MS之間傳遞的訊息種類不同而定義不同邏輯通道。

　　移動通訊系統採用分時多重進接 (TDMA) 和分頻多重進接 (FDMA) 接入混合多址技術, 並採用跳頻模式。GSM通道分為物理通道和邏輯通道。每個物理通道是一個時隙, 它通常被定義為在給定的TDMA幀上的固定位置上的時隙 (TS) 。根據BTS和MS之間傳輸的不同型別的訊息, 邏輯通道被定義為不同的邏輯通道。

　　3 硬體組成電路

　　本系統主要由電源電路模組、微控制器模組、行動通訊模組以及繼電器模組組成。其中主控晶片採用的STC89C51微控制器, 使用者簡訊 (SMS) 傳送後會由行動通訊模組作為介質經服務中心 (SMSC) 到達MCU裡, 參照收到的指令, MCU控制繼電器模組, 以達到控制要求。另外紅外發射和接收模組用於輔助控制。

　　4 系統軟體設計

　　微控制器與行動通訊模組的軟體介面是透過與行動通訊模組有關的AT指令來控制行動電話。每個響應指令需要行動通訊模組和微控制器在過程中執行完成, 併為每個資料傳輸的數量有嚴格的規定, 行動通訊模組和微控制器的雙方必須依照本條例的規定來執行相應的資料交換, 否則, 就是失敗的通訊。

　　系統軟體透過連線SIM卡TC35i無線通訊模組與計算機的串列埠實現遠端資訊傳輸。隨著C語言的發展, 資料的分析、傳輸和列印都可以完成了。PC機發送AT指令, 操作指令和目的號碼傳送給TC35i模組。TC35i模組將資訊傳送到短訊息中心, 然後將資訊傳送到終端的TC35i模組的短訊息中心。終端裝置讀取自己的TC35i模組的資料, 分析命令, 完成相應的操作。

　　5 系統除錯

　　當所有工作完成後, 可對除錯系統帶電進行除錯, 首先要檢查所有的模組之間的通訊線連線正確, 然後連線到5V和12V直流電源, 與直流電源連線, 電壓不應該是錯誤的, 但是不可以不知道正面和負面的權力, 否則系統無法正常執行的現象。

　　在所有的連線都正確連線, 對TC35i模組的紅燈會亮接通電源時。紅燈顯示電源穩定, 所有模組正常工作。該模組已通過當前。紅黃燈將出現在明亮的陽光下, 交替出現, 滯後時間也很接近, TC35i模組搜尋GSM行動網路訊號, 沒多久, 就看到黃色的燈光照耀下再次走出約2秒, 然後說TC35i模組已成功註冊到GSM行動通訊網路。註冊成功後, 黃色訊號應該保持閃爍。可以進行以下功能測試。在測試模組的功能流程, 系統選用的波特率應9600bps。

　　6 小結

　　本文透過建立行動通訊網路和微控制器技術, 實現了對裝置的控制, 實現了遠端控制系統。短訊息模組主要用於接收和傳送短訊息給使用者的手機。無線通訊技術在主控模組和子功能模組之間的通訊中起著關鍵的作用。由於短訊息在生活中的日常通訊中起著非常重要的作用, 所以在行動通訊網路裝置遠端控制方案易於實現, 且實時性要求不高, 在家居控制方面更為方便, 具有成本低、效率高的明顯優勢。

　　參考文獻

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