單片機(jī)控制手機(jī)的硬軟件接口技術(shù)及其應(yīng)用

引 言
在我國，擁有手機(jī)的用戶已很普遍，更新也很快，價(jià)格也越來越低。因?yàn)槠涔ぷ鞯臒o線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，在信息傳遞方面，性能穩(wěn)定、可靠。所以把手機(jī)作為信息傳遞的載體，與單片機(jī)結(jié)合起來構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)有著強(qiáng)大的生命力和廣闊的應(yīng)用空間，特別是在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控等領(lǐng)域更是受到電子設(shè)計(jì)應(yīng)用工程師的關(guān)注和采用。一些專業(yè)刊物也介紹了一些有關(guān)這方面的文章，然而由于手機(jī)的控制指令復(fù)雜，數(shù)據(jù)格式繁瑣，工程技術(shù)人員在進(jìn)行單片機(jī)與手機(jī)的硬軟件接口設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到很多困難，有時(shí)還無資料可查。作者在完成一個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)過程中，針對(duì)幾種手機(jī)進(jìn)行了大量的測(cè)試和實(shí)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上歸納出一些帶規(guī)律性的結(jié)論，對(duì)此結(jié)論，工程設(shè)計(jì)人員可拿來即用，大大縮短研發(fā)周期，現(xiàn)把它公布出來，愿與廣大電子設(shè)計(jì)人員共享。

1、單片機(jī)與手機(jī)的硬件接口

目前市場(chǎng)上流行的大部分手機(jī)幾乎都具有數(shù)據(jù)引出口，并基本上都支持與GSM短信息相關(guān)的AT控制指令（GSM—SMS—AT指令），手機(jī)通過數(shù)據(jù)口以串行方式接收指令并向外輸出數(shù)據(jù)。理論上講，在數(shù)據(jù)口中找出RXD、TXD和GND引腳與單片機(jī)的串口對(duì)應(yīng)連接即完成了硬件接口，然而，實(shí)際上由于不同品牌，不同型號(hào)手機(jī)的RXD、TXD和GNG引腳并非一致，找查這三根線有時(shí)也非易事，況且手機(jī)數(shù)據(jù)口的電平既不是RS232電平，也不是TTL電平，與由5V供電的單片機(jī)的串口還不能直接聯(lián)接。最簡(jiǎn)單、最可靠的方法是使用手機(jī)的數(shù)據(jù)線建立單片機(jī)與手機(jī)的硬件連接。手機(jī)數(shù)據(jù)線是專為連接PC機(jī)9針串口而設(shè)計(jì)的，一是信號(hào)電平為標(biāo)準(zhǔn)的RS232電平，只要單片機(jī)的串口也轉(zhuǎn)換為RS232電平，就可方便連接。二是9針串口引腳定義是固定的，即2 腳為TXD（手機(jī)發(fā)送），3腳為RXD（手機(jī)接收）、5腳為GNG，這樣，無論什么型號(hào)的手機(jī)與單片機(jī)的連接就成了固定連接，不需要知道手機(jī)數(shù)據(jù)口信號(hào)的具體定義，二者通過數(shù)據(jù)線的連接電路如圖1所示：

需要注意的是：不同手機(jī)數(shù)據(jù)線內(nèi)部電平轉(zhuǎn)換芯片的供電方式是不同的，有的是通過手機(jī)直接供電；有的是通過竊取PC機(jī)串口某些引腳（通常為4、6、7、8引腳）的電流經(jīng)內(nèi)部整流濾波穩(wěn)壓后提供，判斷的方法是將數(shù)據(jù)線一端插到手機(jī)數(shù)據(jù)口，測(cè)量另一端2腳與5腳之間的電壓，如果有－7V左右的電壓，則為前者，如果測(cè)不出電壓，則為后者，對(duì)于后者則需要單片機(jī)為4、6、7、8、引腳任意一引腳提供+5V電壓即可，如圖1中虛線所示。

2、單片機(jī)與手機(jī)的軟件接口及控制原理

單片機(jī)與手機(jī)的軟件接口其實(shí)就是單片機(jī)通過與GSM短信息有關(guān)的AT指令控制手機(jī)的控制技術(shù)，如讀取手機(jī)的短消息內(nèi)容，刪除短消息內(nèi)容，列出手機(jī)中還未讀的短消息等。關(guān)于AT指令的功能描述請(qǐng)讀者參考“參考文獻(xiàn)”所示的文章內(nèi)容，此處不再贅述。然而，執(zhí)行一條指令，也并非某些資料中介紹得那么簡(jiǎn)單，事實(shí)上，指令的執(zhí)行過程需要單片機(jī)與手機(jī)交互應(yīng)答完成，每一次發(fā)送或接受的字節(jié)數(shù)有嚴(yán)格的規(guī)定，二者必須依據(jù)這些規(guī)定實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，否則，通信就是失敗的，作者經(jīng)過對(duì)幾種手機(jī)反復(fù)測(cè)試，總結(jié)出來一些規(guī)律，如表１所示：