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工学硕士学位论文 基于GSM 短消息的远程监测系统电子书
摘要
随着 GSM(Global System for Mobile communication)移动通信网络的迅速普及和竞争的日益激烈，新技术和新业务的开发和应用已经提到一个十分重要的位置。短消息业务（SMS）作为GSM 网络的一种基本业务，已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视，基于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来。
本文提出了一种基于 GSM 短消息的远程监测系统，在给出系统的总体设计的基础上，设计了系统的硬件和软件，并对其应用领域作了一些探讨和研究。系统以 GSM 网络作为远程信号的传输平台。对GSM 网络体系结构作了详细的讲解，并且着重讲述了对于本课题相当重要的短消息业务的通信原理。数据的传输方式主要是短消息方式，系统中采用PDU 模式，对短消息的PDU 编码和解码进行详细的讲述。短消息的接收和发送是通过AT 指令来实现的，讲述了常见的AT 指令及其使用方法。系统的硬件设计中，对主要硬件 TC35 和MSP430F149 单片机及其外围电路进行了详细的讲述。系统分为两个部分进行设计——监测中心站和
远程监测分站：监测中心站硬件包括一台PC 机，GSM 通信模块TC35，两者通过RS232 连接；远程监测分站硬件包括GSM 通信模块TC35，MSP430F149 单片机，显示单元，各种传感器和数据采集与处理单元。系统的软件设计包括监测中心站软件设计和远程监测分站软件设计。监测中心站软件设计采用Visual Basic .0，给出通用串行通信控件MSComm 的使用方法，并完成了界面设计、数据的接收与发送以及保存等功能。远程监测分站软件设计中运用IAR 公司为MSP430 系列单片机开发的C430 集成开发环境和C 语言调试器作为程发工具，其软件包括单片机初始化、主程序、信号采集中断程序、通过串口的短消息接收和发送程序。论的最后部分以 GSM 短消息的远程监测系统为基础，结合温度检测技术设计出一套基于GSM 的远程温度监测系统，并给出了此系统应用燕山大学工学硕士学位论文II领域的一些探讨和研究。
关键词 GSM；短消息；远程监测；PDU 模式；AT 指令；MSP430 单片机
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第 3 章系统硬件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14
3.1 系统总体结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14
3.2 监测中心站硬件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15
3.2.1 监测中心站服务器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 15
3.2.2 GSM 无线通信模块TC35⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15
3.2.3 标准串行通信接口RS232⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 16
3.3 远程监测分站硬件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18
3.3.1 MSP430F149 结构概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19
3.3.2 液晶显示⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21
3.3.3 键盘功能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯26
3.3.4 串行通信⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31
3.3.5 A/D 转换功能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35
3.4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯40
第 4 章系统软件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41
4.1 系统软件设计基础⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41
4.1.1 常见AT 指令及使用方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41
4.1.2 短消息的编码方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42
4.2 监测中心站软件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯47
4.2.1 通信控件MSComm 简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯48
燕山大学工学硕士学位论文
VI
4.2.2 软件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51
4.3 远程监测分站软件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯56
4.3.1 A/D 转换部分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯56
4.3.2 LCD 显示部分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57
4.3.3 键盘控制部分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯65
4.3.4 短消息收发程序和主程序设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯