基于GSM的叉車遠程呼叫系統

張燕 張衛強 陳軍

摘 要：基于現有的GSM網絡來進行的定位系統是目前的一個熱點，但是一般的定位系統只能完成定位功能，而不能讓移動終端和服務終端進行語音的通信。為克服上述的問題，本文設計基于GSM模塊，以單片機為主控制，制作遠程呼叫系統，以實現叉車的遠程呼叫聯系。

關鍵詞：GSM，叉車，遠程呼叫

Long-rang call system of forklift based on the existing GSM network

ZHANG Yan，ZHANG Wei-qiang，CHEN Jun

（ Institute of Information Technical&Engineering， Ningbo University， Ningbo 315211， China）

Abstract：Aiming at using the existing GSM network for location is currently a hot ，but usually the system only can complete the location function ，and could not communication with other .For the purpose of the voice communication between the mobile terminals and the service terminals， this paper designed a new long-rang call system to overcome the above disadvantages， and especially taken their applications into consideration.

Keywords：GSM，Forklift，Long-rang system

0 前言

基于公共無線通信系統的定位系統是目前是無線定位系統的熱點，由于公共無線通信系統的廣泛應用，在其基礎上實現無線定位可以提供最大范圍的網絡覆蓋。

叉車是物流設備中用途廣泛的一種物料搬運機械，在倉庫、碼頭、物流中心等地隨處可見，是一種面廣量大的物流設備。若在叉車上安裝這樣一種基于GSM網絡的叉車緊急呼叫終端，生產廠家又可提供更好的售后服務：對叉車的信息隨時跟蹤，進行遠程監控，同時，當使用者遇到了突發問題時，可以立即呼叫客服中心來獲取緊急幫助。

采用單片機控制GSM模塊制作遠程呼叫系統這種簡單快捷的聯系，極大方便了叉車的調度，一定程度上降低了接打電話時的危險，也提高了工作效率。

1.GSM介紹

GSM為“全球移動通信系統”（Globa1 system for Mobile communications） 的縮寫，是一種數字蜂窩移動通信系統。GSM移動通信系統主要由移動臺、基站子系統和網絡子系統構成。

2.系統硬件部分

本系統以單片機和GSM模塊為核心構成。整個系統主要包括單片機模塊（AT89C52）、無線GSM模塊TC35、計算機接口模塊、按鍵模塊和LED燈等模塊。

2.1單片機與GSMTC35模塊與PC機接口的設計（串口通信電路）

2.2 電源電路的設計

單片機的工作電壓為4～5V，而TC35的工作電壓范圍為3.3～5.5V。

2.3 其它外圍電路的設計

2.3.1 GSM模塊相關外圍電路

包括來電指示燈、來電響鈴電路、GSM自啟動電路、信號指示燈部分。

2.3.2 STC模塊相關外圍電路

包括STC晶振電路、STC復位電路。

3.系統軟件部分

在介紹了各個模塊電路之后，將繼續介紹本軟件的設計，軟件可分為以下幾類：AT指令，單片機與GSM模塊通信程序設計，單片機與PC機通信程序設計。

3.1 主程序流程

圖1 系統主程序流程圖

其中最主要的部分就是系統的初始化：單片機的初始化和GSM模塊的初始化設置。對單片機串口進行相關設置，選擇串口方式1 ，打開中斷總允許控位，設置波特率，以適應與GSM 模塊通信的需要。對GSM模塊初始化設置主要是對GSM模塊的工作方式進行設置。

反復查詢SIM卡網絡注冊情況，若SIM卡網絡注冊成功，即可進入低功耗模式、等待中斷。

3.2 AT及其特點

系統各項功能的實現是依靠程序流程軟件的，通過對各部件里寫入不同的AT指令，能完成像網絡登錄、讀取SIM卡上的電話號碼、發送呼叫請求等功能。

3.2.1 AT定義

AT，即Attention，AT指令是帶有串行口的計算機操作GSM模塊的指令集。為了控制GSM引擎而借助串行接口簡單的發送AT命令，一端為終端設備（Terminal Equipment，TE）或數據終端設備（Data Terminal Equipment，DTE），另一端為終端適配器（Terminal Adapter， TA）或者或數據電路終端設備（Data Circuit Terminal Equipment，DCE）。對簡單的“應用系統（可能運行與一個嵌入式系統）”進行呼叫、短信、電話本、數據業務、傳真等方面的控制。

GSM07.07標準是手機、Modem等設備與計算機進行通信的標準，不同的廠家（Nokia、Hp、Ericsson、Motorola）共同對AT指令都進行了相應的擴充和修改，因而不同設備的指令格式并不完全相同，但都遵循GSM07.07標準。

3.2.2 AT指令集格式

AT指令每個都以AT+開頭，以回車結尾。每個命令執行成功與否都有相應的返回。

“AT”或“at”，前綴一定是放置在每條指令行最前面。通過輸入一個回車來結束一個指令行。指令通常被一個包括<回應>的回應跟隨。在隨后的指令介紹中只有回應，而被有意省略了。

AT命令的類型和回應：

AT+CXXX=？ 測試指令，這個指令返回與寫命令相應的參數表和數值范圍。

AT+CXXX讀指令，這個指令返回參數設置的當前值或參數。

AT+CXXX=<…..> 寫指令，這個指令設定使用者可定義的參數值。

AT+CXXX執行指令，執行指令讀模塊內部影響不變的參數。

命令行緩沖區允許接受最大391個字符。如果AT指令執行成功，“OK”字符串返回； 如果AT 指令語法錯誤、超出則沒有命令執行或AT 指令執行失敗， “ERROR”字符串返回。

通常應盡量避免添加相同的或混合的指令。如果你仍然需要在同一行輸人幾個命令的話，注意在同一行命令的數目是有限的。當你在分離的行上輸人一系列AT指令時，在前一行和后一行之間留出停頓時間以便OK的出現，這可以避免沒有等待每一個命令有回應就發送大量的AT指令。

3.2.3用于語音通話的AT指令和詳細描述

AT指令控制GSM模塊TC35，本設計主要實現接打電話的功能所以主要用到一下AT指令：

ATD+NUM 呼叫號碼指令

ATH 關機，掛斷已存在的連接

ATA 回應一次呼叫（接通）

ATD 撥號命令，這個命令用來設置通話、數據或傳真呼叫。

4.結論

圖4.1 單片機控制GSM模塊撥電話流程圖

此方案結構緊湊，成本低，體積小。而且不需要開發GPRS模塊基板，研發周期會相對縮短很多。并移動終端經過測試，具有較穩定的性能。

該設計尤其設置了緊急呼叫裝置，只需觸動一個緊急呼叫鍵，就能直接啟動單片機工作，進而進行撥號呼叫，配置優異，省事方便，技術手段便捷，易于被市場接受。

首先需要實現GSM模塊的啟動，SIM卡的網絡注冊。將SIM卡正確放入SIM卡電路的卡槽中，確定三相轉接口電路的短路帽安裝正確。

接通電源（開關電源適配器接頭默認標準規格為 5.5*2.1）。通電后，樣板的電源指示燈（紅燈）會變亮，信號指示燈（綠燈）一亮一滅，亮與滅的時間相同，這時GSM模塊正在搜索信號，等到信號指示燈閃一下，滅大約2-3秒時，這時說明GSM模塊已經注冊上信號。

為了實現STC控制GSM模塊進行通話，首先使用PC連接GSM模塊進行串口調試（激發測試、握手測試、網絡信號測試）。

握手測試：手動發送AT回車，數據接收為AT。

網絡信號測試：數據發送AT+CSQ回車，數據接收為：AT+CSQ

+CSQ： 14，99

OK

查看網絡注冊：數據發送AT+CREG？回車，數據接收為：AT+CREG？

+CREG： 0，5

OK

查看服務商：數據發送AT+COPS？回車，數據接收為：AT+COPS？

+COPS： 0，0，"China Mobile"

OK

顯示信號正常后，可輸入ATD+指定號碼，進行通話測試，ATH為掛斷指令，ATA為接聽令，調試成功，說明GSM模塊工作正常。

隨后調整三相轉接口，實現單片機和計算機的通信，將編譯好的程序利用STC芯片下載軟件下載到樣板中的單片AT89C52中。

最后調整三相轉接口選擇GSM模塊和單片機通信，接通電源，根據設計不同按鍵發送的AT指令不同，實現單片機控制GSM模塊撥打電話。

對指定號碼撥打電話，電話接通并可以進行通話。測試結果成功實現了單片機控制GSM模塊接打電話的功能。

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