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基于GSM公網(wǎng)的PLC遠程通信的設計與實現(xiàn)

　　2.5 電平轉(zhuǎn)換器設計

　　FX2系列PLC的編程接口采用RS-422標準，而計算機的串行口采用RS-232標準。因此，作為實現(xiàn)PLC計算機通信的接口電路，必須將RS-422標準轉(zhuǎn)換成RS-232標準。RS-232與RS-422標準在信號的傳送、邏輯電平均不相同。RS-232采用單端接收器和單端發(fā)送器，只用一根信號線來傳送信息，并且根據(jù)該信號線上電平相對于公共的信號地電平的大小來決定邏輯的“1”。RS-422標準是一種以平衡方式傳輸?shù)臉藴剩措p端發(fā)送和雙端接收，根據(jù)兩條傳輸線之間的電位差值來決定邏輯狀態(tài)。RS-422電路由發(fā)送器、平衡連接電纜、電纜終端負載和接收器組成。它通過平衡發(fā)送器和差動接收器將邏輯電平和電位差之間進行轉(zhuǎn)換。作者選用MAXIM公司的MAX232實現(xiàn)RS-232與TTL之間的電平轉(zhuǎn)換。MAX232內(nèi)部有電壓倍增電路和轉(zhuǎn)換電路，僅需+5V電源就可工作，使用十分方便；選用MAX485實現(xiàn)RS-485與TTL之間的轉(zhuǎn)換。每片MAX485有一對發(fā)送器/接收器，由于通信采用全雙工方式，故需兩片MAX485，另外只需外接4只電容即可。

　　圖5 TC35接口電路

3．軟件設計

　　系統(tǒng)的軟件設計包括：下位機軟件設計；上位機軟件設計；下位機與上位機通信軟件設計。

　　3.1短消息PDU格式分析及實用的AT命令

　　發(fā)送和接收SMS信息有兩種方式：基于AT命令的Text Mode（文本模式）和基于AT命令的PDU（protocol debbbbbbion unit） Mode模式。西門子的手機大多只支持PDU模式，在PDU模式下短信息正文經(jīng)過編碼后轉(zhuǎn)換成UNICODE碼被傳送。由于我們采用的是西門子的TC35手機模塊和TC35T手機終端，所以本文主要探討PDU模式的發(fā)送和接收。

　　下面通過對發(fā)送的短消息格式分析，來介紹SMS PDU的數(shù)據(jù)格式。假設準備發(fā)送中文短消息內(nèi)容為“晚上好123”。首先，將TC35T與計算機的串口相連，并打開計算機的超級終端：

　　3.1.1發(fā)送短消息的具體操作過程如下（帶下劃線字符為響應信息，{}內(nèi)為注釋）：

　　AT

　　OK {計算機與手機的連接成功，這時就可以輸入各類GSM AT指令了}

　　AT+CNMI=1，1，2

　　OK {設置收到短消息提示}

　　當模塊收到短消息時，給出回應：

　　例如：+CMTI：“SM”，4

　　AT+CMGF=0

　　OK {設置模塊工作的模式：0為PDU模式，1為文本模式}

　　AT+CMGS=26{發(fā)送短消息的字節(jié)數(shù)}

　　》0891 683108200905F0 0103 0D91 683199312523F9 3208 0C 65A4E0A597D003100320033//

　　鍵入Ctrl+Z，看到提示符-》出現(xiàn)在最后一個數(shù)字后面，說明系統(tǒng)已經(jīng)收到了命令。系統(tǒng)會返回操作的結(jié)果。

　　OK {OK表示成功，ERROR表示發(fā)送失敗}

　　+CMGS：32

　　下面分析這條信息：

　　08：表示短消息中心地址長度

　　91：表示短消息中心號碼類型

　　683108200905F0：表示短消息房屋中心號碼

　　0103：表示發(fā)送短消息的編碼方式

　　0D：表示目的地址長度

　　91：表示目的地址類型

　　683199312523F9：表示目的地址，即接收短消息的手機號碼為：13991352329

　　3208：表示發(fā)送中文字符方式

　　0C：表示短消息長度

　　665A4E0A597D003100320033：表示發(fā)送中文字符的UNICODE碼

　　665A {晚} 4E0A{上} 597D{好} 0031{1} 0032{2} 0033{ 3}

　　3.1.2模塊接收短消息的分析：

　　AT+CMGR={閱讀短消息的內(nèi)容，Index 表示短消息存放的位置}

　　AT＋CMGL= {列表短信息：stat =0，列未讀過的短消息；stat =4，列所有的短消息}

　?。獵MGL： 1，2，，24 {1表示信息個數(shù)，2表示未發(fā)信息，24表示信息總?cè)萘縸

　　AT+CMGD={刪除短消息，Index 表示短消息存放的位置}

　　OK {刪除成功}

　　3.2 下位機軟件設計

　　包括：數(shù)據(jù)采集及A/D轉(zhuǎn)換程序；越限報警程序。

　　3.3上位機軟件設計

　　包括：監(jiān)控中心主界面設計；數(shù)據(jù)庫程序設計。

　　3.4下位機與上位機通信軟件設計

　　因為下位機與上位機通信是通過短消息來完成的，所以通信軟件設計的關(guān)鍵是單片機如何發(fā)送AT命令。

4．結(jié)束語

　　本文采用短消息業(yè)務完成數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測終端與控制中心的通信。實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測終端的遙控，遠程控制電源的通斷；遙測，遠程測量各種開關(guān)量；遙調(diào)，遠程調(diào)節(jié)各種增益；遙訊，遠程查詢采集各種模擬量。短消息業(yè)務具有永遠在線、不需撥號、價格便宜、覆蓋范圍廣等優(yōu)勢，特別適用于需頻繁傳送小數(shù)據(jù)量的應用，還適用于偏遠地區(qū)、架設通信線路困難的地方。對于數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測終端來說，它一般放在無人值守地區(qū)，應用短消息業(yè)務來傳送數(shù)據(jù)最為合適。作者設計的該系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)投入運行，實踐證明了該系統(tǒng)工作非常的可靠。