单片机在GSM移动通信中的应用

张玉林

摘 要：随着科学技术的不断发展和人民生活水平的快速提高，手机的普及和功能越来越广泛。移动电话不仅可以作为信息交流的工具，而且在工程建设中也得到了广泛的应用。单片机和GSM移动通信的应用已经成为最热门的研究内容之一。本文对集成单片机技术、GSM通信技术和需求控制继电器进行了研究工作。

关键词：单片机；GSM移动网络；继电器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.140

1 系统的概述

随着移动通信技术的飞速发展，基于无线技术的各种增值业务也在慢慢改变着我们的生活环境和生活方式。无线技术的应用已经成为我们生活中不可缺少的一部分。本文利用数字移动通信网络，结合西门子的无线通信模块和单片机技术，利用移动通信网络中的短消息服务，对对象的信息进行传输和控制，实现对继电器的监控。这样，人们就可以随时随地使用手机对远程目标进行监控，给人们的生活、工作和工业生产带来极大的方便。

2 相關技术

（1）单片机相关技术。单片机作为一种单芯片集成电路芯片来完成一定的逻辑功能，还包括微系统，分别是中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM）和输入/输出端口（I/O）作为计算机部件的主要功能集成在微型计算机电路芯片。在本文中我们将采用STC系列89C51单片机。

STC89C51采用40管脚双列直插DIP-40封装，其引脚图如图1所示：

STC系列单片机的程序存储器和数据存储器在物理结构上是相互独立的。当系统扩展外部程序存储器和外部数据存储器的范围可以达到最大64kb。该系统是用一个特殊的外部引脚RST复位。

（2）GSM移动通信相关技术。GSM移动通信系统的网络结构主要由三部分组成：移动台（MS）、基站子系统（BSS）和交换网络子系统（NSS），该接口连接公共交换电话网、综合业务数字网。

移动通信系统采用的是频分多址（FDMA）和时分多址（TDMA）的混合多址技术，并采用跳频方式。GSM信道分为物理信道和逻辑信道。一个物理信道为一个时隙，通常被定义为给定TDMA帧上的固定位置上的时隙（TS）。逻辑信道是根据BTS和MS之间传递的消息种类不同而定义不同逻辑信道。

移动通信系统采用时分多址（TDMA）和频分多址（FDMA）接入混合多址技术，并采用跳频模式。GSM信道分为物理信道和逻辑信道。每个物理信道是一个时隙，它通常被定义为在给定的TDMA帧上的固定位置上的时隙（TS）。根据BTS和MS之间传输的不同类型的消息，逻辑信道被定义为不同的逻辑信道。

3 硬件组成电路

本系统主要由电源电路模块、单片机模块、移动通信模块以及继电器模块组成。其中主控芯片采用的STC89C51单片机，使用者短信（SMS）发送后会由移动通信模块作为介质经服务中心（SMSC）到达MCU里，参照收到的指令，MCU控制继电器模块，以达到控制要求。另外红外发射和接收模块用于辅助控制。

4 系统软件设计

单片机与移动通信模块的软件接口是通过与移动通信模块有关的AT指令来控制移动电话。每个响应指令需要移动通信模块和单片机在过程中执行完成，并为每个数据传输的数量有严格的规定，移动通信模块和单片机的双方必须依照本条例的规定来执行相应的数据交换，否则，就是失败的通信。

系统软件通过连接SIM卡TC35i无线通信模块与计算机的串行端口实现远程信息传输。随着C语言的发展，数据的分析、传输和打印都可以完成了。PC机发送AT指令，操作指令和目的号码发送给TC35i模块。TC35i模块将信息发送到短消息中心，然后将信息发送到终端的TC35i模块的短消息中心。终端设备读取自己的TC35i模块的数据，分析命令，完成相应的操作。

5 系统调试

当所有工作完成后，可对调试系统带电进行调试，首先要检查所有的模块之间的通信线连接正确，然后连接到5V和12V直流电源，与直流电源连接，电压不应该是错误的，但是不可以不知道正面和负面的权力，否则系统无法正常运行的现象。

在所有的连接都正确连接，对TC35i模块的红灯会亮接通电源时。红灯显示电源稳定，所有模块正常工作。该模块已通过当前。红黄灯将出现在明亮的阳光下，交替出现，滞后时间也很接近，TC35i模块搜索GSM移动网络信号，没多久，就看到黄色的灯光照耀下再次走出约2秒，然后说TC35i模块已成功注册到GSM移动通信网络。注册成功后，黄色信号应该保持闪烁。可以进行以下功能测试。在测试模块的功能流程，系统选用的波特率应9600bps。

6 小结

本文通过建立移动通信网络和单片机技术，实现了对设备的控制，实现了远程控制系统。短消息模块主要用于接收和发送短消息给用户的手机。无线通信技术在主控模块和子功能模块之间的通信中起着关键的作用。由于短消息在生活中的日常通信中起着非常重要的作用，所以在移动通信网络设备远程控制方案易于实现，且实时性要求不高，在家居控制方面更为方便，具有成本低、效率高的明显优势。

参考文献：

[1]徐庆华，李涛.基于GSM的无线智能控制器的设计与应用[J].微计算机信息，2010（08）：22-23

[2]潘斌，郭红霞.短信收发模块TC35i的外围电路设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2004（07）：6-7.