参考]基于gsm全球移动通信系统网络sms功能的汽车防盗软件系统的设计

参考]基于gsm全球移动通信系统网络sms功能的汽车防盗软件系统的设计内容摘要：

W77E58F40 − 无铅封装 DIP 40: W77E058A40DL − 无铅封装 PLCC 44: W77E058A40PL − 无铅封装 PQFP 44: W77E058A40FL 中北大学分校 毕业设计（论文） 7 相关通信技术 、协议等 (1)通信 的概念 不同的独立系统利用线路互相交换数据便是通信，而构成整个通信的线路称为网络。 交换信息的系统若为计算机系统（当然也可以是其他系统，如单片机系统），则称为计算机网络通信。 通信的目的不外乎数据的交换，数据必须经过交换才能由发送端到达接收端，发送端所使用的方法就是将数据利用一定的格式（这个格式称为协议）通过线路发送出去，接受端则根据协议将数据收集起来，分析、处理并应用。 (2)通信的目的和过程（包括数据的交换，数据的发送） 通信的主要 目的是将数据从一段发送到另一段，以实现数据的交换。 从人与人之间的对话，计算机与设备间（很多是基于单片机的）的数据交换，计算机与计算机间的数据发送，乃至广播或卫星数据发送都属于通信的范畴。 一个完整的通信系统包括发送端、接收端、转换数据的接口及发送数据的实际信道或媒体。 一般情况下，发送与接收的节点称为 DTE（ Data Terminal Equipment,数据终端设备），例如，个人计算机、工作站或计算机系统均属于这种设备。 数据在到达正确目的地之前，可能需要经过一系列中间节点，这些中间节点负责数据的转送 工作，以送达目的地，这些中间节点称为 DSE(Data Switching Equipment,数据通信设备 )，如调制解调器。 因此，计算机等 DTE 设备通信时，必须先经过调制解调器将其转换为电气信号进行转换，数据才会进入计算机。 DTE 与 DCE 间的数据传输线路通常使用 RS232 串口通信，而 DCE 与DSE 间的媒体则包括了双绞线、同轴电缆、光纤或无线电等。 通过上述的机制，设备之间、计算机与计算机之间或是计算机与设备之间便可以互相数据。 (3)通信协议 所谓通信协议是指通信双方的一种约定。 约定包括对数据格式、同步方式 、传送速度、传送步骤、纠检错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。 因此，也叫做通信控制规程，或称传输控制规程，它属于 ISO OSI 七层参考模型中的数据链路层。 本次时间中涉及的通信协议，包括 GSM 短消息（ SMS）和信元广播服务 (CBS)协议， RS232 串口通信协议、贺氏协议等。 (4)通信的种类 计算机与外界的信息交换称为通信。 基本的通信方式有并行通信和串口通信两种。 并行通信是指一条信息的各位数据被同时传送的通信方式。 并行通信的特点是：各位数据基于 GSM 网络 SMS 功能的汽车防盗软件系统的设计 8 位同时传送，传送速度快、 效率高，但有多少数据位就需要多少根数据线，因此传送成本高，并且只适于近距离的通信。 (5)通信信道（通信的媒介） 信道是通信系统必不可少的组成部分，信道按传输媒介分为有线信道和无线信道。 无线信道中有中、长地表波传输，短波电离层反射传播，超短波和微波直射传播以及各种散射传播。 无线通信或者移动通信基本概念 移动通信是指通信双方至少有一个在移动中的通信，例如运动的车辆、船舶、飞机或者人与固定地点之间进行信息交换，或者移动物体之间的通信都属于移动通信。 在介绍无线信道的时候，要介绍一下频谱的分段。 这些年来，对频谱分段已经进行了几次。 第一次是由美国国防部在第二次世界大战期间和战后初期针对工业部门和政府机构提出的：而当今最通用的频谱分段法是由电气和电子工程师学会（ IEEE）建立的，如 下 表 频段 频率 波长 ELF（极低频） 30~300 Hz 10000~1000Km VF（ 音频 ） 300~3000Hz 1000~100Km VLF（甚低频） 3~30KHz 100~10Km LF（低频） 30~300 KHz 10~1Km MF（中频） 300~3000KHz 1~ HF（高 频） 3~30MHz 100~10m VHF（甚高频） 30~300 MHz 10~1m UHF（特高频） 300~3000 MHz 100~10cm SHF（超高频） 3~30G Hz 10~1cm EHF（极高频） 30~300G Hz 1~ Decimillimeter(亚毫米波 ) 300~3000G Hz 1~ P Band(P 波段 ) ~1G Hz 130~30cm Band(L 波段 ) 1~2GHz 30~15cm S Band（ S波段） 2~4GHz 15~ C Band（ C波段） 4~8GHz ~ X Band（ X波段） 8~ ~ 中北大学分校 毕业设计（论文） 9 Ku Band（ Ku 波段） ~18GHz ~ K Band（ K波段） 18~ ~ Ka Band（ Ka 波段） ~40GHz ~ Millimeter wave（毫米波） 40~300GHz ~1mm Submillimeter wave（亚毫米波） 300~3000GHz 1~ 我们注意到 VHF/UHF 波段就是典型的电视设备工作的波段， RF 频率范围通常是指从VHF 到 S 波段也就是典型的移动通信设备工作的波段。 （ 1） 串口通信 常见的串行通信有两种，一种是 RS232 串行通信，另一种是为 RS485 串行通信。 当然还有今年来比较盛行的 USB和 IEEE1394，它们也属于串口通信的扩展。 在本设计中用到的是 RS232 串口通信。 （ 2） RSR232 串口通信 串口通信端口在系统控制的范畴中一直占据着极其重要的地位，它不仅 没有因为时代的进步而遭淘汰，反而在规格上越来越完善，应用也越来越广泛。 现在，串口通信（ RS232）是计算机的标准配置，最为常见的用途是连接调制解调器传输数据。 当然，它的重要性还不止如此。 以下将对通信端口进行深入地介绍。 RS232 串口通信端口是每台计算机上的必要配置，通常有 COM1 与 COM2 两个端口，但是现在很多计算机。 新一代的计算机均以 9 引脚的接头接出所有的 RS232 通信端口。 计算机上的 RS232 通信接口均是公头，千万不要与其他设备弄混淆了。 通常与计算机连接的设备，最简单的通信接口就是 RS232 串口通信端口，不仅实际制作简单，而且价格也非常便宜。 在市面可见的调制解调器等都提供 RS232 串行通信端口作为与计算机通信的接口。 （ 3）信号 定义 计算机并无法分辨所谓的数字或文字，在其内容的记录中所有的数据都伤 0与 1，任何数据是这两个数字的组合。 所有的电子仪器的基础均来自“开” “关”两个状态的改变，我们可以将它们表示为 0与 1或表示为“高电位”、“低电位 ” ,不管表示方法如何，目的在于造成“状态的改变”。 将很多的 0与 1组合成一大串的数字序列后，就可以定义它们所代表的意义了。 高低电位可以形成 0与 1， 0与 1的无数组合可以有无穷的意义，但是何谓高电位。 何谓低点电位呢。 任何电子零件或芯片，其高低电位的定义均不相同，基于 GSM 网络 SMS 功能的汽车防盗软件系统的设计 10 但是相同性质的电子零件会有一定的规定，大家遵守此规定，制造出来的芯片的高低电位就会一致了。 当然， RS232 也有相关的电气标准电位定义，是大家共同遵循的规定。 ITU（国际电信联盟合会）咨询机构 CCITT（国际电话与电报顾问委员会）公布了RS232C 标准，之后由 EIA（电子工业联合会）制定，很多国家都以次为模板，而日本也以此制定了 JIS X5101“数据回路终端装置和数据终端装置的接口”。 原定 义是 +5~15V 之间为 0， 5~15V 之间为 1，考虑到噪音的干扰后，可允许的范围成为 +3~+15V 之间为 0， 3~15V 之间为 “模 糊区”，这部分的电压将有信号必须明确落在 规定的范围内才行。 在 RS232 的标准中，电压在 +3~+15V（一般使用 +6V）之间称为 0 或 Space,一般用途是作为 3~15V（一般使用 6V）之间称为 1或 Mark, 一般用途作为 Off。 有时候以 High 和 Low 更能表现出其实际状态。 计算机内部的设计也是一样的，都是利用“高电位”与“低电位”的状 态改变而组合成一串的数据。 因此 ，就是 RS232 而言，信号要被发送，一定要定义所谓的 0或 1的状态，个人计算机上的 RS232 的“高电位”约为 9V 代表 0与 1的状态。 这个范围是符合规定的。 了解了高低电位的意义后，传输过程就是在传输线上不断地产生高低电位的变化，发送端造成传输线上的电位变化，而接收则是解读高低电位变化还原出原始的信息。 计算机上的 RS232，其 9 支引脚的定义见下表。 引脚 简写 意义 引脚 1 CD 载波检测 引脚 2 RXD 接收字符 引脚 3 TXD 发送字符 引 脚 4 DTR 数据段备妥 引脚 5 GND 接地端 引脚 6 DSR 数据备妥 引脚 7 RTS 要求发送 引脚 8 CTS 清除以发送 引脚 9 RI 响铃检测 RS232 的每一支引脚都有其功能和信号流动的方向。 最初的 RS232 设计用来解调中北大学分校 毕业设计（论文） 11 制解调器作为传输的目的，正因为此，它的引脚意义通常和调制解调器传输有关。 以下是9支引脚的相关说明。 ○ 1 CD：此引脚是有调制解调器控制。 当电话接通后，发送的信号载在载波信号上面，调制解调器利用此引脚通知计算机有载波信号被检测到，即表示现 在处于联机状态；当载波被检测到时才可保证此时是处于联机状态。 一般若计算机末收到此信号，均会相应信息，并将调制解调器挂断。 ○ 2 RXD：此引脚会将远程发送过来的数据接收进来。 在接收的过程中，由于数据是以数字类型发送，读者可以在调制解调器的信号灯上看到明灭交错，此即为 0与 1交替所产生的现象，也就是电位高低变化所产生的现象。 ○ 3 TXD：此引脚将计算机所要发送出去的数据发送出去。 在发送的过程中，由于数据是以数据类型发送，读者可以在调制解调器的信号灯上看到明灭 交错，此即为 0与 1交替所产生的现象，也就是电位高低变化所产生的现象。 ○ 4 DTR：此引脚由计算机控制，用以通知调制解调器可以进行传输。 高电位时表示计算机 已经准备就绪，随时可以接收数据。 ○ 5 GND：此引脚为接地端，作为计算机与调制解调器之间的标准电位参考。 两端设备的接地端标准电位必须一样，否则会产生地回路，使信号因标准电位的不同而产生偏移，也会导致结果失常。 RS232 数据采用单节点式的信号发送方式，其特点是信号电位电压的标准就是参考接地端标准电位，因 此传输双方的接地端才必须连接在一起，以避免因标准电位不同而造成数据的错误。 ○ 6 DSR：此引脚有调制解调器控制，调制解调器用这支引脚的高电位通知计算机一切均准备就绪，可以发送数据过来。 ○ 7 RTS：此引脚由计算机控制，用以通知调制解调器马上发送数据至计算机，而当调制解调器收到此信号后，便会将它由电话在线收到数据发送到计算机；在此之间若有数据发送至调制解调器则会暂存在缓存区中。 ○ 8 CTS:此引脚由调制解调器控制，用以通知计算 机将欲发送的数据至调制解调器，当计算机收到此引脚的信号，即将准备送出的数据送至调制解调器，而调制解调器则将计算机送过来的数据由电话线路送出。 ○ 9 RI：调制解调器通知计算机有电话进来，是否接听电话则有计算机决定。 如果计算机设置调制解调器为自动应答模式，则调制解调器在听到一定的响铃后即会自动接听电话。 基于 GSM 网络 SMS 功能的汽车防盗软件系统的设计 12 RS232 引脚方向及意义 引脚 方向 说明 CD 计算机 调制解调器 调制解调器通知计算机有载波信号被检测到 RXD 计算机 调制解调器 接收数据 TXD 计算机 调制解调器 发送数据 DTR 计算机 调制解调器 计算机告诉调制解调器可以进行传输 GND 计算机 = 调制解调器 接地端 DSR 计算机 调制解调器 调制解调器告诉计算机一切准备就绪 RTS 计算机 调制解调器 计算机要求调制解调器将数据送出 CTS 计算机 调制解调器 调制解调器通知计算机可发送数据出来 RI 计算机 调制解调器 调制解调器通知计算机有电话进来 就串行通信来看，交换数据的双方利用传输在线的电压改变 来达到数据交换的目的，但是如何从不断改变的电压状态中解析出其中的信息，就需要双方共同决定才行。 如上所述，既然是通信，双方就需要说明到底是何种数据命令，否则如果双方没有一套共同的译码方式，恐怕都无法了解对方所发送过来的数据的意义。 因此，双方为了可以进行通信，必需要遵守一定的通信规则，这个共同的规则就是通信端口的初始化。 包括数据的传输速度、数据的发送单位、初始位及停止位、校验位的检查。