gsm的涵洞水深数据通信系统(附件)【字数：13369】
摘 要摘 要伴随着社会的进步发展，人们的生活水平也在提高，汽车持有率也越来越高，而每年雨季致使涵洞积水，暗藏危机，对人们生命和财富的平安造成严重威胁。本文主要目的是实现这样一种数据传输渠道，它将短信通信作为平台，顺利地把自控技术、无线通信技术应用到涵洞水深报警中。本文使用ST89C51作为主控芯片， 通信芯片采用SIMCOM生产的SIM900A，经过翻阅有关书籍和芯片的使用手册之后，设计了一个自动涵洞水深报警系统，可实时监控涵洞水深情况，将高危涵洞信息以短信的形式及时发送给相关指挥员，该系统将提供第一手的可靠信息来帮助管理员迅速发现和排除危情。系统由水深检测电路、微处理器模块以及短信通信模块组成。其中水深检测由小组其他成员完成，本文主要实现短信报警。当涵洞水深超过安全线后，将信号发送到主控系统中，单片机发送AT指令给通信模块向指挥员手机发送短信（包括涵洞位置以及实时水深），待危情解除后，再向指挥员手机发送解除警报的消息。该系统实现了自动化监控，显著提高了排洪的效率。关键词 ST89C51;SIM900A; 短信报警；AT指令
目 录
第一章 绪 论 1
1.1选题的目的和意义 1
1.2国内外的研究现状及存在的问题 1
1.2.1 GSM系统的国内外研究 1
1.2.2 GSM系统在涵洞水深方向的应用现状 2
1.3主要研究内容 2
1.4研究方法、步骤和措施等 3
第二章 相关技术简介 4
2.1单片机 4
2.2 AT指令 4
2.3 GSM系统 5
2.3.1 GSM系统的特点 5
2.3.2 GSM体系结构 6
第三章 系统整体分析与设计 8
3.1系统硬件设计 8
3.1.1系统总体结构 8
3.1.2电源及数据下载 8
3.1.3主控芯片 10
3.1.4通信模块 13
3.2系统软件设计 17
3.2.1系统软件总体设计 17
3.2.2开发环境 Keil C51 18
3.2.3短消息业务 19
第 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
四章 成果展示 23
4.1各模块实物图： 23
4.2具体操作过程及注意事项 24
4.2.1对SIM900A的调试 24
4.2.2烧录程序 25
4.2.3短信发送 25
4.3过程演示 26
结 语 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
第一章 绪 论
1.1选题的目的和意义
近几年，伴着我国汽车持有率的提高，人们更加注重日常出行的安全。当雨季来临在暴雨天气下，有的城市排水系统过于古老，排水不及时甚至排水系统直接瘫痪，而涵洞又极其容易积水且积水特别容易过深，若没有及时对驾驶人员进行警示并派出相关人员处理，将演变成一件相当危险的事情，严重危及市民人身财产安全。所以对涵洞水深的检测及上报是一件非常有意义的事情，具有迫切的需求及开阔的发展前景。
GSM作为目前最普遍使用的移动电话标准。望眼全世界，有许许多多的国家、区域或者是个人都在使用GSM电话。在签订了“漫游协议”的移动电话第三方之间，用户们可以随意漫游。GSM被大家看作是第二代（2G）的移动电话系统，因为它的信号指令和语音的信道都是数字的，这与从前的标准区别巨大。中国的无线通信正在迅速发展,作为GSM通信系统中最简洁的双向数据通信,短消息的服务领域和应用程序也在快速的发展。通过使用现成的GSM网络短信服务，实现涵洞水深报警，完全符合涵洞分布广而无规律、监控时间长的特点。
1.2国内外的研究现状及存在的问题
1.2.1 GSM系统的国内外研究
如今GSM通信十分流行,但这个想法的提出可以追溯到很早以前。最早的GSM集团在1982年成立。最初由CEPT团队单独管理。1987年，人们定义了最开始的GSM系统。1989年,ETSI开始接管GSM系统。1990年，第一次产生了GSM通信标准。1991年，西方成立了首个GSM通信系统移动经营商，他们注册了商标为了满足巨大的市场需求。尽管GSM在西方诞生，但作为第二代的移动通讯技术标准,它的目的是让全世界一起使用同一个标准,这样，用户在全球都能使有同一个手机。“全球通”的命名就来自于GSM。1992年欧洲标准化委员会开始实行统一的标准,该标准运用数字通信技术、相同的网络标准,这可以保证通信质量,也可以为用户开发出更多的新业务。因为GSM通信标准具有开放的特点,且采用数字通信其频带利用率比模拟通信高出近两倍,所以GSM迅速普及全球,并成为数字移动通信网络的主导技术。中国也早早的开始了GSM研究。目前我国所采用的数字蜂窝移动通信网路己经覆盖了全国。SMS是通过GSM网络的无线控制信道进行传输，其他服务还包括传真以及电话。SMS通过短信服务中心的转发存储技能先将短信内容和目的地的地址发至短信服务中心，然后才发给目的终端，省略了拨号建立连接环节。
1.2.2 GSM系统在涵洞水深方向的应用现状
GSM移动通信系统是目前通信体制中最完善、应用最广的一种数字移动通信网。基于GSM的短消息的无线通讯技术凭借其传输信息及时、作用距离远、误码率低、成本低等优势而被普遍应用于各个领域。最近这些年，关于GSM技术，国内主要在研究接入网、无线网络设计、网络优化、智能控制等问题，并得到了非凡的成果。然而，每当雨季来临，有的老城区排水系统老化，无法应对大量长时间的降雨，致使城区特别是各个涵洞积水，对老百姓人身财富安全造成巨大的威胁。面对这个严峻的问题，国内外还没有专员对其进行专项研究。所以本文的研究迫在眉睫、至关重要。并且现实中各个涵洞分布分散，人力很难做到迅速及时的播报所有涵洞积水情况，这时就需要运用监控自动化系统，该系统主要通过软硬件相结合的方式自动检测水深数据，然后根据现在的水深是否超过安全值判断出是否需要提出警示，并通过SIM900A通讯模块发送短信实现无线通信，有效地解决了人力监控浪费劳动力或监控警示不及时的问题。另一方面，对涵洞的积水情况进行实时监控并上报，密切关系到人们的人身、财产安全。
现阶段，基于无线技术的监控系统还多以自组网、电话网以及电台数传的形式实现自动控制，由于上述形式在抗击干扰性能、系统的稳定性等方面仍有不完美之处，且限制了监控的距离，致使系统运行速度不够快。也有些监控系统使用定时装置，通过打电话、发传真等形式进行控制，此种方式的缺点是不能及时排除隐患、不能及时发现故障、不便管理、效率低，无法达到现代灵活的监控并且快速的部署的要求。
目 录
第一章 绪 论 1
1.1选题的目的和意义 1
1.2国内外的研究现状及存在的问题 1
1.2.1 GSM系统的国内外研究 1
1.2.2 GSM系统在涵洞水深方向的应用现状 2
1.3主要研究内容 2
1.4研究方法、步骤和措施等 3
第二章 相关技术简介 4
2.1单片机 4
2.2 AT指令 4
2.3 GSM系统 5
2.3.1 GSM系统的特点 5
2.3.2 GSM体系结构 6
第三章 系统整体分析与设计 8
3.1系统硬件设计 8
3.1.1系统总体结构 8
3.1.2电源及数据下载 8
3.1.3主控芯片 10
3.1.4通信模块 13
3.2系统软件设计 17
3.2.1系统软件总体设计 17
3.2.2开发环境 Keil C51 18
3.2.3短消息业务 19
第 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
四章 成果展示 23
4.1各模块实物图： 23
4.2具体操作过程及注意事项 24
4.2.1对SIM900A的调试 24
4.2.2烧录程序 25
4.2.3短信发送 25
4.3过程演示 26
结 语 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
第一章 绪 论
1.1选题的目的和意义
近几年，伴着我国汽车持有率的提高，人们更加注重日常出行的安全。当雨季来临在暴雨天气下，有的城市排水系统过于古老，排水不及时甚至排水系统直接瘫痪，而涵洞又极其容易积水且积水特别容易过深，若没有及时对驾驶人员进行警示并派出相关人员处理，将演变成一件相当危险的事情，严重危及市民人身财产安全。所以对涵洞水深的检测及上报是一件非常有意义的事情，具有迫切的需求及开阔的发展前景。
GSM作为目前最普遍使用的移动电话标准。望眼全世界，有许许多多的国家、区域或者是个人都在使用GSM电话。在签订了“漫游协议”的移动电话第三方之间，用户们可以随意漫游。GSM被大家看作是第二代（2G）的移动电话系统，因为它的信号指令和语音的信道都是数字的，这与从前的标准区别巨大。中国的无线通信正在迅速发展,作为GSM通信系统中最简洁的双向数据通信,短消息的服务领域和应用程序也在快速的发展。通过使用现成的GSM网络短信服务，实现涵洞水深报警，完全符合涵洞分布广而无规律、监控时间长的特点。
1.2国内外的研究现状及存在的问题
1.2.1 GSM系统的国内外研究
如今GSM通信十分流行,但这个想法的提出可以追溯到很早以前。最早的GSM集团在1982年成立。最初由CEPT团队单独管理。1987年，人们定义了最开始的GSM系统。1989年,ETSI开始接管GSM系统。1990年，第一次产生了GSM通信标准。1991年，西方成立了首个GSM通信系统移动经营商，他们注册了商标为了满足巨大的市场需求。尽管GSM在西方诞生，但作为第二代的移动通讯技术标准,它的目的是让全世界一起使用同一个标准,这样，用户在全球都能使有同一个手机。“全球通”的命名就来自于GSM。1992年欧洲标准化委员会开始实行统一的标准,该标准运用数字通信技术、相同的网络标准,这可以保证通信质量,也可以为用户开发出更多的新业务。因为GSM通信标准具有开放的特点,且采用数字通信其频带利用率比模拟通信高出近两倍,所以GSM迅速普及全球,并成为数字移动通信网络的主导技术。中国也早早的开始了GSM研究。目前我国所采用的数字蜂窝移动通信网路己经覆盖了全国。SMS是通过GSM网络的无线控制信道进行传输，其他服务还包括传真以及电话。SMS通过短信服务中心的转发存储技能先将短信内容和目的地的地址发至短信服务中心，然后才发给目的终端，省略了拨号建立连接环节。
1.2.2 GSM系统在涵洞水深方向的应用现状
GSM移动通信系统是目前通信体制中最完善、应用最广的一种数字移动通信网。基于GSM的短消息的无线通讯技术凭借其传输信息及时、作用距离远、误码率低、成本低等优势而被普遍应用于各个领域。最近这些年，关于GSM技术，国内主要在研究接入网、无线网络设计、网络优化、智能控制等问题，并得到了非凡的成果。然而，每当雨季来临，有的老城区排水系统老化，无法应对大量长时间的降雨，致使城区特别是各个涵洞积水，对老百姓人身财富安全造成巨大的威胁。面对这个严峻的问题，国内外还没有专员对其进行专项研究。所以本文的研究迫在眉睫、至关重要。并且现实中各个涵洞分布分散，人力很难做到迅速及时的播报所有涵洞积水情况，这时就需要运用监控自动化系统，该系统主要通过软硬件相结合的方式自动检测水深数据，然后根据现在的水深是否超过安全值判断出是否需要提出警示，并通过SIM900A通讯模块发送短信实现无线通信，有效地解决了人力监控浪费劳动力或监控警示不及时的问题。另一方面，对涵洞的积水情况进行实时监控并上报，密切关系到人们的人身、财产安全。
现阶段，基于无线技术的监控系统还多以自组网、电话网以及电台数传的形式实现自动控制，由于上述形式在抗击干扰性能、系统的稳定性等方面仍有不完美之处，且限制了监控的距离，致使系统运行速度不够快。也有些监控系统使用定时装置，通过打电话、发传真等形式进行控制，此种方式的缺点是不能及时排除隐患、不能及时发现故障、不便管理、效率低，无法达到现代灵活的监控并且快速的部署的要求。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1017.html
