目 录
第一章 前言 ......................................................... 1
1.1 目前基于GSM的短消息的发展背景及应用现状 .................... 1 1.2 基于GSM的分布式数据采集的发展概况 .......................... 2 1.3 本论文的选题和内容 .......................................... 3
1.3.1论文选题 ............................................... 3 1.3.2论文内容 ............................................... 4 1.4 论文结构 .................................................... 4 第二章 系统软件——Visual Basic ..................................... 5
2.1 Visual Basic概述 ............................................ 5 2.2 VB的操作对象 ................................................ 5
2.2.1 对象和类 ............................................... 5 2.2.2 对象的属性 ............................................. 5 2.2.3 对象的方法 ............................................. 6 2.2.4 对象的事件 ............................................. 6 2.3 VB语句、函数和控件 .......................................... 6
2.3.1 VB控制语句 ............................................ 6 2.3.2 VB内部函数 ............................................ 9 2.3.3 VB内部控件 ............................................ 9 2.4 编译形成可执行文件并打包发布 ................................ 9
2.4.1 编译成可执行文件 ....................................... 9 2.4.2 打包发布 ............................................... 9
第三章 分布式系统硬件的设计与开发 .................................. 10
3.1 硬件及接口设计 ............................................. 10
3.1.1 硬件体系结构 .......................................... 10 3.1.2 硬件设计的基本原理 .................................... 10 3.1.3 硬件系统接口设计 ...................................... 14 3.2 硬件接口设计 ............................................... 15
3.2.1 串行接口 .............................................. 15 3.2.2 SIM卡接口 ............................................ 16 3.3 硬件各模块电路设计 ......................................... 17
3.3.1 稳压模块 .............................................. 17 3.3.3 EPM570T100C5N控制模块 ................................ 18 3.4 AT命令 ..................................................... 20
3.4.1 AT命令简介 ........................................... 20
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3.4.2 本设计用到的AT命令 ................................... 21
第四章 基于VB开发平台的GSM分布式温度采集系统 ..................... 22
4.1 VB通信软件的概述 ........................................... 22
4.1.1 软件流程图 ............................................ 22 4.1.2 程序的运行前硬件设置 .................................. 22 4.1.3 程序的运行效果 ........................................ 23 4.2 软件设计流程 ............................................... 24
4.2.1 建立RS232工程 ........................................ 24 4.2.2 添加控件和程序 ........................................ 24 4.3 程序运行及结果 ............................................. 28 第五章 总结 ........................................................ 30 参考文献 ........................................................... 31 致谢 ............................................................... 33 附件 ............................................................... 34
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第一章 前言
1.1 目前基于GSM的短消息的发展背景及应用现状
现代世界是一个高度自动化的世界，各式各样的设备都可以和计算机作联机，而最简单的自动化联机方式就是使用串行接口通信。由于硬件上操作简单，功能上易于扩展，这几年来，它不仅没被取代，反而成为计算机与调制解调器或其它媒体相连的管道，使计算机可以与更外围的设备沟通，从而造就高速的信息流时代。过去，要实现对远端设备的监控和操作一般利用有线的方式，比如电话。这种方法往往成本较高而且并不方便。现在，随着第二代移动通信向第三代的迅速过渡，以GSM网为平台的各种业务的不断拓展，利用无线上网，无线传输图像，物像传输数据和话音业务等，都得到越来越广泛的应用。尤其是刚开通不久的短消息业务，一问世就因其低廉的价格。可靠的传输性能得到广大用户的青睐。因此，将计算机串口通信同短消息业务相结合，利用GSM公用网进行远端监控已成为数据通信业务的一个新的热点。
早在1997年就出现了将GSM与计算机网络相结合的系统，它具有导航、调度、管理、监控、防盗、防抢、救助等功能，能够很好地满足生产、监控系统的管理以及报警、求助的需要。
为了实现远程监控，从机与监控中心之间的通信联系是必不可少的。但由于远程监控系统的特殊性，无线通信是最佳的通信方式。从系统对频率资源的利用及系统组网方式的角度来讲，监控系统所用的通信方式有以下几种:固定频率通信方式、集群移动通信方式和蜂窝移动通信方式。其中前两种分别采用单一频率和共用频率进行通信，实践证明，均有一定的缺陷，而蜂窝移动通信方式的核心概念就是频率复用，即多个用户共用一组频率，同时，多组用户在不同的地方仍可以使用该组频率进行通信，从而大大提高了频率的利用率。组建远程监控系统使用最广泛的是以TDMA方式为核心的GSM蜂窝网。GSM蜂窝网系统集中了现代信源编码技术，信道编码、交织、均衡技术，数字调制技术、话音编码技术以及慢跳频技术，同时在系统中引入了大量的计算机控制管理。GSM系统提供多种电信服务，包括话音、电文、图像、传真、计算机文件、短消息等，它具有高频谱效率、安全性、稳定性好，以及集成度高，容量大 (GSM用户量比模拟蜂窝系统用户量多10倍以上)，开放性的接口，抗噪声性能强，覆盖范围广等特点。鉴于GSM蜂窝网的上述优点，以及短消息服务的经济实惠，故非常适于远程监控系统的数据传输。
GSM模块是继GSM手机外又一种非常重要的GSM移动通信系统的终端设备。它是传统调制解调器与GSM无线移动通信系统相结合的一种数据终端设备。它的出现给GSM的发展注入了新的活力，改变了传统的以话音为主的通信手段，打开了GSM网络数据通信及其应用的大门。所以在应用上，凡是使用调制解调器的地方大多数可以用GSM模块代替。由于
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调制解调器必须通过PSTN或其他专用通信网进行通信，因而受地域、线路等影响，在应用上有很大的局限性。而GSM模块则无此限制，所以基于这种模块，以GSM网络作为无线传输网络，可以开发出各种前景极其乐观的各类应用，如GPS/GSM(SMS)移动车辆监控定位系统、移动POS机、移动收费系统、移动性数据和工nternet接入等。
因此，近年来基于公共网络的通讯手段在工业远程监控中得到初步应用，这些远程通讯手段包括公共电话网、Internet网络等。这些远程通讯方法具有投资少、免维护、成本低、可靠性高等特点，在一些对操作和监控的实时性要求不高的情况下具有很高的性价比。但在一些场合下，如无人值守变电站、热电厂的小区热表、农网中的一些运动开关等，应用上述的有线通信方式是很不经济的。随着手机应用资费的不断下调及其通信网络的不断完善，应用手机短消息(SMS)来进行远程监控具有很广阔的应用前景。其结构框图如图1所示:
GSM 电脑 终端 RS 232 无线 Modem [2]
无线 Modem 通信 设备 图1 利用短信息进行远程监控的结构框图
1.2 基于GSM的分布式数据采集的发展概况
GSM短信收发模块可接驳在终端中心所在的PC上，该GSM模块只需放进GSMSIM卡，即可使用。GSM模块采用进口芯片，价格便宜、使用方便。与普通手机相比，GSM模块可靠性高，可连续充电，收发速度较快。硬件既可通过GSM设备(部分型号手机，如西门子和诺基亚大部分型号，或专用GSMModem}收发短信，也可选用所有现行的短信协议(如CMPP或SMPP协议)通过网络与移动营运商(中国移动或联通)短信中心连接，通过专用通信接口进行短信收发。
如果采用GSM设备收发短信，要求该GSM设备支持GSMAT命令集，一般来说，附带数据线或红外接口的手机都支持GSMAT命令集。由于大部分PC没有红外线接口，加上稳定性考虑，建议使用数据线连接PC与手机。无论是一般手机，还是GSMModem，都必须安装由移运营商提供的SIM卡，使用一个手机号码，其它用户发出的短信就发到该号码上。
基于以上原理，目前国内外不少厂商己经生产出基于GSM网络平台的短信收发模块。GSM短信模块与微控制器之间为RS232接口，软件通讯为AT命令。GSM短信模块之间通讯以短消息的形式通过现有GSM移动通讯网络完成，免去有线网络布线中的诸多困难及维护的不便。利用这些公司的GSM短信模块可以以一种便捷的方式随时将设备运行状况以及设备采集的信息发送到数据中心进行处理，这些模块作为数据采集、传输、定向发送的远程无线接入设备具有覆盖范围广、性能稳定、使用成本低等特点。程序开发人员可以完全避免了解GSM底层的通信协议和与机器的对话，使用任何语言开发的程序，只要简单的几条
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语句即可把短信收发功能嵌入你的应用系统中，不管你做的是OA系统，还是纯粹的短信息应用系统，它都能出色地完成任务。从而提高产品开发进度。然而，尽管产品的功能日趋强大，在收发端消息时，数据丢失、传输延迟等现象仍然不可避免[3]。
A/D是模拟信号到数字信号的桥梁，目前A/D的发展水平是:高精度A/Dl6bits5MSPS;高速度A/D8bits1.8GSPS;速度和精度兼顾A/Dl4bits 105MSPS。在A/D技术的应用中，还会涉及到相关技术的突破，比如，开发数字示波器，按现有可购买到的A/D器件水平，可实现单次采样IGSPS的示波器[4]。但要对采集数据进行处理。还必须能达到1MSPS高速数据进行存储(如波形RAM16Mbyt幼。国外仪器厂家己将示波器单次采集率提高到了20GSPS，要实现高达20GSPS的采样率并对20GSPS高速数据进行连续存储，只有在芯片级应用线路集成技术可实现。在芯片级进行开发我们目前还做不到，但利用现有的器件对500MSPS或1GSPS的采样数据进行连续存储是完全可能的。
MSC1210是美国得克萨斯仪器公司TI最近退出的△-E智能ADC系:在对输入信号进行采样后，通过滤波器/解码器来得到等价的数字代码。这种ADC对低带宽信号非常理想，可以提供24位的高分辨率，允许在信号带宽和分辨率之间折中，而分辨率可以通过不受温度和时间变化的影响，易于实现复杂的滤波器功能[5]。因此，MSC1210比现有的ADC产品更能实现优越的系统性能。
1.3 本论文的选题和内容
1.3.1论文选题
随着GSM移动电话业务在中国蓬勃发展，网络覆盖全国。数字蜂窝移动通信(GSM)是我国目前覆盖面最广、功能最强、用户最多的移动通讯系统。GSM短消息系统以其快捷方便而且廉价的特点拥有广泛的用户。目前GSM短信息已经和Internet融合。
某些恒温设备要求设备在很小的误差范围内保持恒定的温度，如果温度有变化即要求工作人员采取适当的措施进行矫正。如果人为进行测定，既不能保证温度数据的实时性，也不能确保数据的精确性。如果数据的传输部分加装GSM短信息模块，且在设备的测试部分加装基于MSC1210的模数转换模块，便可以解决困扰整个设备要求的实时性和精确性的问题。
系统和GSM公用网结合，充分利用GSM网覆盖面广、运行可靠、抗干扰能力强等优点，可实现远程自动抄表、远程实时监测、用户实时查询，以及报表的自动统计与生成、同时还可附加其他多种管理功能。利用GSM公用网组成的传输系统，在系统可靠性、抗干忧性、稳定性、可维护性、功能扩展性等方面均具备明显的优越性，并可降低运营成本和劳动强度。
所以为了应对当前对无线分布式数据采集的需求和对温度变化的及时掌控，开发设计
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