基于GSM短消息接口的MC3一體化遙測系統(tǒng)
摘要：研究GSM網(wǎng)絡(luò)的短消息業(yè)務(wù)在遙測系統(tǒng)中的應(yīng)用；探討MC3一體化的測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；給出基于GSM網(wǎng)絡(luò)的MC3一體化遙測系統(tǒng)的實(shí)例，并詳細(xì)討論系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)。
引言
GSM（Global System for Mobile Communication）是全球移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡稱。在GSM中，唯一不需建立端到端通道的業(yè)務(wù)就是端消息業(yè)務(wù)（SMS），在移動(dòng)設(shè)備處于點(diǎn)與點(diǎn)通信狀態(tài)下，還能同時(shí)實(shí)現(xiàn)短消息業(yè)務(wù)。短消息只能傳送一句話，這種通信是異步進(jìn)行的。作為GSM系統(tǒng)，每條短消息都是作為單獨(dú)的時(shí)間來處理的，短消息的傳送都是經(jīng)過短消息服務(wù)中心進(jìn)行周轉(zhuǎn)的。
由于點(diǎn)對點(diǎn)短消息不需單獨(dú)建立通信通道，因此費(fèi)用較低。移動(dòng)、聯(lián)通用戶內(nèi)部發(fā)短信息收費(fèi)0.1元，移動(dòng)與聯(lián)通過發(fā)0.15元。每條短消息可以傳送160個(gè)7比特編碼數(shù)據(jù)或140個(gè)8比特編碼數(shù)據(jù)，或70個(gè)UNICODE碼。因此，在一些對實(shí)時(shí)性和數(shù)據(jù)傳輸量和傳輸速度要求不是很高的測控系統(tǒng)中，可以利用GSM短消息接口進(jìn)行數(shù)據(jù)和控制指令傳輸，這樣就可以節(jié)約首期龐大的投資去建立無線通信網(wǎng)絡(luò)。
1 MC3一體化測控系統(tǒng)
MC3一體化就是在一臺(tái)測控儀器同時(shí)具有測量（measurement）、數(shù)據(jù)采集（collection）、通信（communication）、控制（control）功能�，F(xiàn)代獨(dú)立儀器已不僅僅要求具有測量、數(shù)據(jù)采集并顯示的功能，而且還要求具有通信和控制多種功能，同時(shí)還要體積小、功耗低，其結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。MC3一體化就是要改變過去那種各種總線技術(shù)將測量、數(shù)據(jù)采集、通信、控制等功能模塊分散互連，而將這些功能模塊做1個(gè)儀器里面，或者做在1個(gè)電路板上，甚至于在芯片上集成。這樣可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、減小系統(tǒng)所占空間、減小功耗、節(jié)約電能。MC3一體化將會(huì)成為獨(dú)立儀器發(fā)展的一個(gè)方向，尤其在遙測領(lǐng)域。
2 MC3一體化遙測系統(tǒng)的硬件組成
基于GSM網(wǎng)絡(luò)的MC3一體化遙測系統(tǒng)的測量和數(shù)據(jù)采集由1個(gè)溫度傳感器芯片DS18B20完成。DS18B20是一種可組網(wǎng)數(shù)字式溫度傳感器。根據(jù)單總線獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，它可以使用戶輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，并可使多點(diǎn)溫度測量電路變得簡單、可靠。可組網(wǎng)數(shù)字式溫度傳感器DS18B20是DS1820的更新產(chǎn)品，它在電壓、特性及封裝方面都具有優(yōu)勢，給了用戶更多的選擇，讓用戶可以更方便地構(gòu)建適合自己的測溫系統(tǒng)。DS18B20充分利用了單總線的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可以輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，提高系統(tǒng)的抗干擾性，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便，而且適合于在惡劣的環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場溫度測量。系統(tǒng)的通信部分是利用一個(gè)西門子手機(jī)，對溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，同時(shí)接收來自外界的控制指令。基本上所有的手機(jī)都提供了一個(gè)用戶接口，這些接口的作用主要用于維修。
西門子手機(jī)短信息的發(fā)送和接收由微控制器AT89C51處理，并根據(jù)相應(yīng)的處理，向遠(yuǎn)端移動(dòng)用戶發(fā)送相應(yīng)的溫度值，同時(shí)作為微控制器，接受遠(yuǎn)端的指令，識(shí)別、翻譯并控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由繼電器控制1個(gè)直流風(fēng)扇。系統(tǒng)的硬件框圖如圖2所示。
3 MC3一體化遙測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
