單片機控制手機的硬軟件接口技術(shù)及其應用

現對幾個(gè)問(wèn)題說(shuō)明如下：

⑴所有AT指令的指令符號、常數、PDU數據包等都是以ASCII編碼形式傳送的，比如“A”的ASCII編碼為41H，“T”的ASCII編碼為54H，數字“0”的 ASCII編碼為30H等。

⑵單片機控制手機工作，必須把手機的短信息工作模式設置為PDU格式，即通過(guò)指令AT+CMGF=0完成。

⑶單片機向手機發(fā)送每一條指令后，必須以回車(chē)符作為該條指令的結束，回車(chē)的ASCII編碼為0DH，例如單片機向手機發(fā)送“AT+CMGF=0”這條指令，其ASCII編碼序列為“41H、54H、2BH、42H、4DH、47H、46H、3DH、30H、0DH”，最后一個(gè)字節0DH就是回車(chē)符，表示該條指令結束，如果沒(méi)有這個(gè)回車(chē)符，手機將不識別這條指令。

⑷當手機接收到一條完整的AT指令后，手機并不立即執行這條指令，而是①先把剛才接收到的AT指令的全部ASCII編碼序列全部反發(fā)送出來(lái)（含0DH）；②其次發(fā)送一個(gè)回車(chē)符和換行符的ASCII編碼，即0DH和0AH；③執行該條指令。

⑸手機向單片機傳送短信息內容時(shí)，其PDU數據包的內容是以16進(jìn)制表示的數據，但并不是直接向單片機傳遞16進(jìn)制數據，而仍然是把每一位16進(jìn)制數以ASCII編碼來(lái)發(fā)送。這樣，二個(gè)字節的16進(jìn)制數就變成4個(gè)字節的ASCII碼。但是，PDU數據包中的數據字節長(cháng)度部分仍然是實(shí)際字節長(cháng)度，而不是變成ASCII碼的字節長(cháng)度，這在編程時(shí)應特別注意，否則，接收的數據就不完整。單片機接收到PDU數據包數據后，必須將其恢復成16進(jìn)制數據，其算法如下：

設： a為接收的ASCII碼，b為轉換后的16進(jìn)制數。那么：如果ａ＜39H，則b＝ａ－30H；如果ａ＞39H，則b＝a－30H－07H。最后把前后兩個(gè)數合并為一個(gè)字節。

⑹手機向單片機應答PDU數據包的字節數不包括前9個(gè)字節數據 (短信服務(wù)中心地址)，但向單片機傳送PDU數據包時(shí)，包括這9 個(gè)字節的數據，例如，如果手機應答的pdu數據長(cháng)度為50，而實(shí)際向單片機傳送的16進(jìn)制數據為59字節，ASCII碼為2*59字節，所以，單片機必須按2*59個(gè)字節接受pdu數據。

3、應用舉例

作者利用上述原理和接口技術(shù)開(kāi)發(fā)了一個(gè)項目：高速公路顯示導引系統。安裝在高速公路上的LED顯示屏實(shí)時(shí)顯示前方路段車(chē)輛通行態(tài)勢，和天氣氣候情況，提醒并引導駕駛人員，正確駕駛。該系統的使用一定程度上消除了許多交通事故隱患，從而保障了道路的暢通和人民生命財產(chǎn)的安全。該系統由控制中心和若干個(gè)顯示屏組成。控制中心實(shí)時(shí)將最新信息發(fā)送到各顯示屏。構建控制中心與顯示終端的通信鏈路，傳統的方法要么鋪設光纜用有線(xiàn)方式實(shí)現，要么構建專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)用無(wú)線(xiàn)方式實(shí)現。因為高速公路的特殊性，控制中心與顯示終端之間的距離通常很遠，兩種方案都必須投入大量資金和巨大的施工工作量。如果采用GSM公眾無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )，控制中心以短信息的形式把顯示信息發(fā)送到顯示終端的技術(shù)方案，則具有投資小，施工方便，工作可靠，運行費用低等諸多優(yōu)點(diǎn)。

在控制中心，微機編輯好短信息后通過(guò)手機這個(gè)載體發(fā)送出去，在顯示終端，單片機通過(guò)讀取手機的短信息把它顯示到LED顯示屏上。項目的核心技術(shù)是單片機與手機的接口和PDU數據包中的漢字信息編碼，因為短信息中的漢字僅僅是一個(gè)編碼，單片機應用系統將編碼變?yōu)闈h字點(diǎn)陣數據，必須配置漢字字庫。按照GSM07.05協(xié)議規定，短信息中的漢字編碼為unicode編碼，如果，構建一個(gè)unicode編碼的漢字字庫，確實(shí)是一件繁瑣的工作，因此，在設計單片機應用系統時(shí)，采用了如下兩點(diǎn)技術(shù)措施?！　?p>1）單片機系統配置的字庫為GB-2312編碼的漢字庫，即區位碼漢字庫，該漢字庫在網(wǎng)上可免費下載，固化到Flash存儲芯片中即可。當然這樣做的前提是，PDU數據包中的漢字編碼必須為漢字內碼而非Unicode編碼。

2）控制中心編輯PDU數據包數據時(shí)，采用自定義數據方式，其中，代表漢字的數據，直接取用漢字的機內碼即可，免去了把機內碼再轉換為Unincode編碼之苦。實(shí)踐證明，這是可行的。

采用以上技術(shù)措施的優(yōu)點(diǎn)，一是省去了兩種編碼的相互轉換；二是保證了數據的保密性，非系統內用戶(hù)無(wú)法接收，即使接收也無(wú)法顯示。

該項目研制成功投入使用后，因顯示終端只接收不發(fā)送，幾乎沒(méi)有運行成本。發(fā)送端（控制中心）可采用月租方式，也能把運行費用降低到最低限度。因此該項目受到用戶(hù)滿(mǎn)意的評價(jià)。

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