基于GSM的叉车远程呼叫系统

摘 要：基于现有的GSM网络来进行的定位系统是目前的一个热点，但是一般的定位系统只能完成定位功能，而不能让移动终端和服务终端进行语音的通信。为克服上述的问题，本文设计基于GSM模块，以单片机为主控制，制作远程呼叫系统，以实现叉车的远程呼叫联系。

关键词：GSM，叉车，远程呼叫

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

基于公共无线通信系统的定位系统是目前是无线定位系统的热点，由于公共无线通信系统的广泛应用，在其基础上实现无线定位可以提供最大范围的网络覆盖。

叉车是物流设备中用途广泛的一种物料搬运机械，在仓库、码头、物流中心等地随处可见，是一种面广量大的物流设备。若在叉车上安装这样一种基于GSM网络的叉车紧急呼叫终端，生产厂家又可提供更好的售后服务：对叉车的信息随时跟踪，进行远程监控，同时，当使用者遇到了突发问题时，可以立即呼叫客服中心来获取紧急帮助。

采用单片机控制GSM模块制作远程呼叫系统这种简单快捷的联系，极大方便了叉车的调度，一定程度上降低了接打电话时的危险，也提高了工作效率。

1.GSM介绍

GSM为“全球移动通信系统”（Globa1 system for Mobile communications） 的缩写，是一种数字蜂窝移动通信系统。GSM移动通信系统主要由移动台、基站子系统和网络子系统构成。

2.系统硬件部分

本系统以单片机和GSM模块为核心构成。整个系统主要包括单片机模块（AT89C52）、无线GSM模块TC35、计算机接口模块、按键模块和LED灯等模块。

2.1单片机与GSMTC35模块与PC机接口的设计（串口通信电路）

2.2 电源电路的设计

单片机的工作电压为4～5V，而TC35的工作电压范围为3.3～5.5V。

2.3 其它电路的设计

2.3.1 GSM模块相关电路

包括来电指示灯、来电响铃电路、GSM自启动电路、信号指示灯部分。

2.3.2 STC模块相关电路

包括STC晶振电路、STC复位电路。

3.系统软件部分

在介绍了各个模块电路之后，将继续介绍本软件的设计，软件可分为以下几类：AT指令，单片机与GSM模块通信程序设计，单片机与PC机通信程序设计。

3.1 主程序流程

图1 系统主程序流程图

其中最主要的部分就是系统的初始化：单片机的初始化和GSM模块的初始化设置。对单片机串口进行相关设置，选择串口方式1 ，打开中断总允许控位，设置波特率，以适应与GSM 模块通信的需要。对GSM模块初始化设置主要是对GSM模块的工作方式进行设置。

反复查询SIM卡网络注册情况，若SIM卡网络注册成功，即可进入低功耗模式、等待中断。

3.2 AT及其特点

系统各项功能的实现是依靠程序流程软件的，通过对各部件里写入不同的AT指令，能完成像网络登录、读取SIM卡上的电话号码、发送呼叫请求等功能。

3.2.1 AT定义

AT，即Attention，AT指令是带有串行口的计算机操作GSM模块的指令集。为了控制GSM引擎而借助串行接口简单的发送AT命令，一端为终端设备（Terminal Equipment，TE）或数据终端设备（Data Terminal Equipment，DTE），另一端为终端适配器（Terminal Adapter， TA）或者或数据电路终端设备（Data Circuit Terminal Equipment，DCE）。对简单的“应用系统（可能运行与一个嵌入式系统）”进行呼叫、短信、电话本、数据业务、传真等方面的控制。

GSM07.07标准是手机、Modem等设备与计算机进行通信的标准，不同的厂家（Nokia、Hp、Ericsson、Motorola）共同对AT指令都进行了相应的扩充和修改，因而不同设备的指令格式并不完全相同，但都遵循GSM07.07标准。

3.2.2 AT指令集格式

AT指令每个都以AT+开头，以回车结尾。每个命令执行成功与否都有相应的返回。

“AT”或“at”，前缀一定是放置在每条指令行最前面。通过输入一个回车来结束一个指令行。指令通常被一个包括的回应跟随。在随后的指令介绍中只有回应，而被有意省略了。

AT命令的类型和回应：

AT+CXXX=？ 测试指令，这个指令返回与写命令相应的参数表和数值范围。

AT+CXXX读指令，这个指令返回参数设置的当前值或参数。

AT+CXXX= 写指令，这个指令设定使用者可定义的参数值。

AT+CXXX执行指令，执行指令读模块内部影响不变的参数。

命令行缓冲区允许接受最大391个字符。如果AT指令执行成功，“OK”字符串返回； 如果AT 指令语法错误、超出则没有命令执行或AT 指令执行失败， “ERROR”字符串返回。

通常应尽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输人几个命令的话，注意在同一行命令的数目是有限的。当你在分离的行上输人一系列AT指令时，在前一行和后一行之间留出停顿时间以便OK的出现，这可以避免没有等待每一个命令有回应就发送大量的AT指令。

3.2.3用于语音通话的AT指令和详细描述

AT指令控制GSM模块TC35，本设计主要实现接打电话的功能所以主要用到一下AT指令：

ATD+NUM 呼叫号码指令

ATH 关机，挂断已存在的连接

ATA 回应一次呼叫（接通）

ATD 拨号命令，这个命令用来设置通话、数据或传真呼叫。

4.结论

图4.1 单片机控制GSM模块拨电话流程图

此方案结构紧凑，成本低，体积小。而且不需要开发GPRS模块基板，研发周期会相对缩短很多。并移动终端经过测试，具有较稳定的性能。

该设计尤其设置了紧急呼叫装置，只需触动一个紧急呼叫键，就能直接启动单片机工作，进而进行拨号呼叫，配置优异，省事方便，技术手段便捷，易于被市场接受。

首先需要实现GSM模块的启动，SIM卡的网络注册。将SIM卡正确放入SIM卡电路的卡槽中，确定三相转接口电路的短路帽安装正确。

接通电源（开关电源适配器接头默认标准规格为 5.5*2.1）。通电后，样板的电源指示灯（红灯）会变亮，信号指示灯（绿灯）一亮一灭，亮与灭的时间相同，这时GSM模块正在搜索信号，等到信号指示灯闪一下，灭大约2-3秒时，这时说明GSM模块已经注册上信号。

为了实现STC控制GSM模块进行通话，首先使用PC连接GSM模块进行串口调试（激发测试、握手测试、网络信号测试）。

握手测试：手动发送AT回车，数据接收为AT。

网络信号测试：数据发送AT+CSQ回车，数据接收为：AT+CSQ

+CSQ： 14，99

OK

查看网络注册：数据发送AT+CREG？回车，数据接收为：AT+CREG？

+CREG： 0，5

OK

查看服务商：数据发送AT+COPS？回车，数据接收为：AT+COPS？

+COPS： 0，0，"China Mobile"

OK

显示信号正常后，可输入ATD+指定号码，进行通话测试，ATH为挂断指令，ATA为接听令，调试成功，说明GSM模块工作正常。

随后调整三相转接口，实现单片机和计算机的通信，将编译好的程序利用STC芯片下载软件下载到样板中的单片AT89C52中。

最后调整三相转接口选择GSM模块和单片机通信，接通电源，根据设计不同按键发送的AT指令不同，实现单片机控制GSM模块拨打电话。

对指定号码拨打电话，电话接通并可以进行通话。测试结果成功实现了单片机控制GSM模块接打电话的功能。

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