sim900芯片—GPRS使用C语言打电话和发短信应用程序
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目录
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主机操作系统：Centos 6.7
交叉编译器环境：arm-linux-gcc-4.5.4
开发板平台： FL2440
Linux内核版本： linux-3.0
开发模块： SIM900 GPRS
邮箱：leiyuxing205@gmail.com
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开发提醒：在开发gprs模块打电话发短信之前需满足开发板能正常加载linux内核及文件系统，并且开发板的串口已经使能，同时需准备一张开通gprs流量的sim卡。
一：GPRS介绍
GSM模块，是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。GSM模块根据其提供的数据传输速率又可以分为GPRS模块、EDGE模块和纯短信模块。短信模块只支持语音和短信服务。GPRS，可说是GSM的延续。它经常被描述成“2.5G”，也就是说这项技术位于第二代（2G）和第三代（3G）移动通讯技术之间。GPRS的传输速率从56K到114Kbps不等，理论速度最高达171k。相对于GSM的9.6kbps的访问速度而言，GPRS拥有更快的访问数据通信速度，GPRS技术还具有在任何时间、任何地点都能实现连接，永远在线、按流量计费等特点。EDGE技术进一步提升了数据传输的速率到384K-473K，被称为”2.75G”，数据传输速率更2倍于GPRS。目前，国内的GSM网络普遍具有GPRS通讯功能，移动和联通的网络都支持GPRS，EDGE在部分省市实现了网络覆盖。
GPRS模块，是具有GPRS数据传输功能的GSM模块。GPRS模块就是一个精简版的手机，集成GSM通信的主要功能于一块电路板上，具有发送短消息、通话、数据传输等功能。GPRS模块相当于手机的核心部分，如果增加键盘和屏幕就是一个完整的手机。普通电脑或者单片机可以通过RS232串口与GPRS模块相连，通过AT指令控制GPRS模块实现各种基于GSM的通信功能。
GPRS模块区别于传统的纯短信模块，两者都是GSM模块，但是短信模块只能收发短信和语音通讯，而GPRS模块还具有GPRS数据传输功能。”
二、GPRS使用C语言打电话和发短信应用程序思路步骤
- 准备材料：sim900模块、开发板、串口线、电源线等；
- 连接sim900模块和开发板，注意接线的正确性；
- 初始化sim900模块，包括串口初始化、GPRS初始化、SIM卡验证等；
- 实现拨打电话功能，具体步骤如下： a. 设置拨号号码； b. 发送AT指令执行拨打电话命令； c. 监听来电状态，判断是否接通； d. 通过串口输出提示语句，显示已接通或拨打失败；
- 实现发送短信功能，具体步骤如下： a. 设置短信接收号码和短信内容； b. 发送AT指令执行发送短信命令； c. 监听短信发送状态，判断是否发送成功； d. 通过串口输出提示语句，显示已发送或发送失败；
- 完善程序细节，例如添加错误处理机制、优化代码等。
三.串口编程
/*********************************************************************************
* Copyright: (C) 2016 SCUEC
* All rights reserved.
*
* Filename: set_ttyS1.c
* Description: This file
*
* Version: 1.0.0(2016/8/10)
* Author: leiyuxing <leiyuxing205@gmail.com>
* ChangeLog: 1, Release initial version on "2016/8/10"
*
********************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
/**************************************************************************************
* Description: 串口参数配置
* Input Args: fd:open打开的文件描述符 nspeed:波特率 nBits:数据位数 nEvent:奇偶校验 nStop:停止位
* Output Argtingzhis: 串口参数设置失败返回-1
* Return Value:
*************************************************************************************/
int set_opt(int fd,int nSpeed,int nBits,char nEvent,int nStop)
{
struct termios newttys1,oldttys1;
if(tcgetattr(fd,&oldttys1)!=0) //保存原先串口配置
{
perror("Setupserial 1");
return -1;
}
bzero(&newttys1,sizeof(newttys1)); //将一段内存区域的内容全清为零
newttys1.c_cflag|=(CLOCAL|CREAD ); //CREAD 开启串行数据接收，CLOCAL并打开本地连接模式
newttys1.c_cflag &=~CSIZE; //设置数据位数
switch(nBits) //选择数据位
{
case 7:
newttys1.c_cflag |=CS7;
break;
case 8:
newttys1.c_cflag |=CS8;
break;
}
switch( nEvent ) //设置校验位
{
case '0': //奇校验
newttys1.c_cflag |= PARENB; //开启奇偶校验
newttys1.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); //INPCK打开输入奇偶校验；ISTRIP去除字符的第八个比特
newttys1.c_cflag |= PARODD; //启用奇校验(默认为偶校验)
break;
case 'E' : //偶校验
newttys1.c_cflag |= PARENB; //开启奇偶校验
newttys1.c_iflag |= ( INPCK | ISTRIP); //打开输入奇偶校验并去除字符第八个比特
newttys1.c_cflag &= ~PARODD; //启用偶校验；
break;
case 'N': //关闭奇偶校验
newttys1.c_cflag &= ~PARENB;
break;
}
switch( nSpeed ) //设置波特率
{
case 2400:
cfsetispeed(&newttys1, B2400); //设置输入速度
cfsetospeed(&newttys1, B2400); //设置输出速度
break;
case 4800:
cfsetispeed(&newttys1, B4800);
cfsetospeed(&newttys1, B4800);
break;
case 9600:
cfsetispeed(&newttys1, B9600);
cfsetospeed(&newttys1, B9600);
break;
case 115200:
cfsetispeed(&newttys1, B115200);
cfsetospeed(&newttys1, B115200);
break;
default:
cfsetispeed(&newttys1, B9600);
cfsetospeed(&newttys1, B9600);
break;
}
if( nStop == 1) //设置停止位；若停止位为1，则清除CSTOPB，若停止位为2，则激活CSTOPB。
{
newttys1.c_cflag &= ~CSTOPB; //默认为送一位停止位；
}
else if( nStop == 2)
{
newttys1.c_cflag |= CSTOPB; //CSTOPB表示送两位停止位；
}
//设置最少字符和等待时间，对于接收字符和等待时间没有特别的要求时
newttys1.c_cc[VTIME] = 0; //非规范模式读取时的超时时间；
newttys1.c_cc[VMIN] = 0; //非规范模式读取时的最小字符数；
tcflush(fd ,TCIFLUSH); //tcflush清空终端未完成的输入/输出请求及数据；TCIFLUSH表示清空正收到的数据，且不读取出来
// 在完成配置后，需要激活配置使其生效
if((tcsetattr( fd, TCSANOW,&newttys1))!=0) //TCSANOW不等数据传输完毕就立即改变属性
{
perror("com set error");
return -1;
}
return 0;
} /* ----- End of if() ----- */四、编写打电话代码：
/*********************************************************************************
* Copyright: (C) 2016 SCUEC
* All rights reserved.
*
* Filename: call_number.c
* Description: This file
*
* Version: 1.0.0(2016/8/10)
* Author: leiyuxing <leiyuxing205@gmail.com>
* ChangeLog: 1, Release initial version on "2016/8/10"
*
********************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include"gprs.h"
/**************************************************************************************
* Description: gprs打电话函数
* Input Args: fd 串口设备文件描述符
* Output Args:
* Return Value:
*************************************************************************************/
int call_number (int fd)
{
getchar(); //将缓冲区回车吃掉
int count=0;
char call[20]="atd";
char number[20];
char reply[128];
printf("enter you call number\n");
if(NULL==fgets(number,20,stdin)) //输入电话号码，其中fgets在读入一个字符串后在字符串尾端默认加入\n字符
exit(0); //这个语句的功能可以用gets实现，区别在于 fgets 读入的含 "\n"（最后一个字符），gets 不含 "\n"
while(strlen(number)!=12)
{
printf("please again number\n");
if(NULL==fgets(number,20,stdin))
exit(0);
if(count==3)
exit(0);
count++;
}
number[strlen(number)-1]='\0'; //将刚才fgets读入的字符串尾端去除\n字符
strcat(call,number);
strcat(call,";\r"); // \r是换行字符
write(fd,call,strlen(call)); //向串口拨打号码
printf("write %s\n",call);
sleep(3);
memset(reply,0,sizeof(reply));
read(fd,reply,sizeof(reply));
printf("%s\n",reply);
printf("=================================================\n");
printf("number is calling,please press 'a' hang up \n");
printf("=================================================\n");
while('a'!=getchar())
printf("please again input 'a' to hung up \n");
memset(call,0,sizeof(call));
strcpy(call,"ATH\r");
write(fd,call,strlen(call));
sleep(1);
memset(reply,0,sizeof(reply));
read(fd,reply,sizeof(reply));
printf("%s\n",reply);
printf("has hung up\n");
return 0;
} /* ----- End of call_number() ----- */五、编写发短信代码：
/*********************************************************************************
* Copyright: (C) 2016 SCUEC
* All rights reserved.
*
* Filename: send_message.c
* Description: This file
*
* Version: 1.0.0(2016/8/10)
* Author: leiyuxing <leiyuxing205@gmail.com>
* ChangeLog: 1, Release initial version on "2016/8/10"
*
********************************************************************************/
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include"gprs.h"
/**************************************************************************************
* Description: gprs发短信函数
* Input Args: fd 串口设备文件描述符
* Output Args:
* Return Value:
*************************************************************************************/
int send_message (int fd)
{
int count=0;
char cmgf[]="at+cmgf=1\r"; //设置短信发送模式为text （0-PDU;1-text）
char cmgs[128]="at+cmgs=\"";
char send_number[16];
char message[128];
char reply[128];
getchar(); //吃掉缓冲区回车
printf("enter send_message number :\n");
if(NULL==fgets(send_number,16,stdin))
exit(0);
while(12!=strlen(send_number))
{
getchar();
printf("please again input number\n");
if(NULL==fgets(send_number,16,stdin))
exit(0);
if(count==3)
exit(0);
count++;
}
send_number[strlen(send_number)-1]='\0'; //去除字符串末端读入的换行符\n;
strcat(cmgs,send_number);
strcat(cmgs,"\"\r");
printf("enter send_message :\n");
if(NULL==fgets(message,128,stdin))
exit(0);
message[strlen(message)-1]='\0';
strcat(message,"\x1a");
/* write cmgf */
write(fd,cmgf,strlen(cmgf));
printf("write %s\n",cmgf);
sleep(2);
memset(reply,0,sizeof(reply));
read(fd,reply,sizeof(reply));
printf("%s\n",reply);
/* write cmgs */
write(fd,cmgs,strlen(cmgs));
printf("writr %s\n",cmgs);
sleep(5);
//memset(reply,0,sizeof(reply));
//read(fd,reply,sizeof(reply));
//printf("%s\n",reply);
/*write message*/
write(fd,message,strlen(message));
printf("writr %s\n",message);
sleep(4);
memset(reply,0,sizeof(reply));
read(fd,reply,sizeof(reply));
printf("%s\n",reply);
return 0;
} /* ----- End of send_message() ----- */
六、编写main函数及头文件，makefile文件
工程头文件如下：
/*********************************************************************************
* Copyright: (C) 2016 SCUEC
* All rights reserved.
*
* Filename: gprs.h
* Description: This file
*
* Version: 1.0.0(2016/8/10)
* Author: leiyuxing <leiyuxing205@gmail.com>
* ChangeLog: 1, Release initial version on "2016/8/10"
*
********************************************************************************/
#ifndef __GPRS_H__
#define __GPRS_H__
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
extern int set_opt(int fd,int nSpeed, int nBits, char nEvent, int nStop);
extern int send_message(int fd);
extern int call_number(int fd);
#endif
main函数：
/*********************************************************************************
* Copyright: (C) 2016 SCUEC
* All rights reserved.
*
* Filename: gprs_main.c
* Description: This file
*
* Version: 1.0.0(2016/8/10)
* Author: leiyuxing <leiyuxing205@gmail.com>
* ChangeLog: 1, Release initial version on "2016/8/10"
*
********************************************************************************/
#include"gprs.h"
int set_opt(int fd,int nSpeed, int nBits, char nEvent, int nStop);
int send_message(int fd);
int call_number(int fd);
/********************************************************************************
* Description:
* Input Args:
* Output Args:
* Return Value:
********************************************************************************/
int main (int argc, char **argv)
{
int fd;
char select;
fd = open( "/dev/ttyS1", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
if(fd<0){
perror("Can't Open Serial Port");
return -1;
}
//配置串口
set_opt( fd,115200,8,'N',1);
printf("==========================================\n");
printf("gprs call number and send message\n");
printf("==========================================\n");
printf("enter your select: 's' is send message, 'c' is call number, 'q' is exit \n");
select=getchar();
switch(select)
{
case 's':
send_message(fd);
break;
case 'c':
call_number(fd);
break;
case 'q':
exit(0);
break;
default:
break;
}
close(fd);
return 0;
} /* ----- End of main() ----- */编写Makefile文件:
CC =/opt/buildroot-2012.08/arm920t/usr/bin/arm-linux-gcc
objs =set_ttyS1.o call_number.o send_message.o gprs_main.o
srcs =set_ttyS1.c call_number.c send_message.c gprs_main.c
gprs_bin: $(objs)
$(CC) -o gprs_bin $(objs)
@make clean
gprs_main.o: $(srcs) gprs.h
$(CC) -c $(srcs)
set_ttyS1.o: set_ttyS1.c gprs.h
$(CC) -c set_ttyS1.c
call_number.o: call_number.c gprs.h
$(CC) -c call_number.c
send_message.o: send_message.c gprs.h
$(CC) -c send_message.c
clear:
@rm gprs_bin
.PHONY: clean
clean:
@rm *.o
七、编译并烧录到开发板apps目录下执行
[leiyuxing@centos6 gprs]$ ls
call_number.c gprs.h gprs_main.c Makefile send_message.c set_ttyS1.c
[leiyuxing@centos6 gprs]$ make
[leiyuxing@centos6 gprs]$ ls
call_number.c gprs_bin gprs.h gprs_main.c Makefile send_message.c set_ttyS1.c注意：将上图gprs_bin烧录到开发板后，记得更改可执行权限
>:chmod 777 gprs_bin
>:./gprs_bin
>: ./gprs_bin
==========================================
gprs call number and send message
==========================================
enter your select: 's' is send message, 'c' is call number, 'q' is exit
c
enter you call number
130********
write atd13080646238;
atd130********;
OK
=================================================
number is calling,please press 'a' hang up
=================================================
a
ATH
OK
has hung up
>: ./gprs_bin
==========================================
gprs call number and send message
==========================================
enter your select: 's' is send message, 'c' is call number, 'q' is exit
s
enter send_message number :
130********
enter send_message :
hello
write at+cmgf=1
at+cmgf=1
OK
writr at+cmgs="130*********"
writr hello
at+cmgs="130********"
> hello
+CMGS: 20
OK八、问题及处理
-
串口通信问题：由于sim900芯片与微控制器之间通信采用串口通信，因此需要保证波特率、数据位、停止位和奇偶校验等参数设置一致。
-
AT指令发送问题：在编写打电话和发短信的应用程序时，需要通过AT命令与sim900芯片进行通信。因此，在程序中，需要编写AT指令发送函数，并对AT指令返回结果进行处理。
-
GSM信号强度不稳定：由于GSM网络信号不稳定，可能会导致打电话和发送短信失败。因此，在程序中需要对信号强度进行检测，并在信号强度较低时延迟发送命令，直到信号强度达到一定程度再进行操作。
-
电话状态检测问题：在编写打电话应用程序时，需要对电话状态进行检测，以避免重复拨号或在通话中发生错误。可以通过读取sim900芯片返回的电话状态信息实现。
-
短信接收和解析问题：在编写短信接收程序时，需要实现短信自动接收和解析短信内容。需要注意的是，短信内容可能包含非ASCII字符，因此需要对短信内容进行解码。
处理方法：
-
通过调试工具检查串口通信波特率、数据位、停止位和奇偶校验等参数是否设置一致。
-
编写AT指令发送函数，并对AT指令返回结果进行处理。
-
在程序中检测信号强度，并在信号强度较低时延迟发送命令。
-
通过读取电话状态信息实现电话状态检测功能。
-
对短信内容进行解码。可以使用相关库函数或自行编写解码程序。
DAMO开发者矩阵，由阿里巴巴达摩院和中国互联网协会联合发起，致力于探讨最前沿的技术趋势与应用成果，搭建高质量的交流与分享平台，推动技术创新与产业应用链接，围绕“人工智能与新型计算”构建开放共享的开发者生态。
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