Linux-C实现GPRS模块发送短信
Linux-C实现GPRS模块发送短信
“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。”
-----以上内容摘自《百度百科》对GSM的陈述。
在此我们只用到了gprs的短信收发功能。
我们都知道操作ARM有arm汇编指令，Linux系统有shell命令，作为一个模块化的通信工具，gprs模块当然也有自己成套的指令体系，那就是我们著名的“AT指令”。AT指令内容相当丰富，涵盖了语音通话、短信收发、存储操作、网络通信等各方面内容甚多，单是熟悉AT指令就得耗费大量的时间和精力，这对于初级的开发者是相当困难的。不过在新世纪的今天我们一切讲究效率，在最短的时间内花费最小的劳动投入来达到我们的结果，因此在这里我只列出与我们的需求有关的部分。
环境：
主机环境：Windows XP +ubuntu10.10虚拟机。
软件工具：putty 、超级终端（Windows下）或minicom(Linux下)；
硬件工具：串口线、gprs模块。
一般情况下通过gprs模块发送短消息分为两种方式：
1． 以文本方式发送短信；
2． 以PDU模式发送短信；
其中文本方式发送短信操作比较简单易于上手，但是缺点是只能发送英文信息。以pdu模式发送短信则相对比较麻烦（其实麻烦的是对于数据的处理，操作本身不麻烦）。下面我就两种方式做简单陈述。
在操作之前我们先来简单测试一下我们的模块是否能正常工作：
打开超级终端设置波特率（注意是大部分是9600）、1位停止位、8位数据位、无硬件数据流。
在超级终端输入：
At
OK
返回OK则说明你的模块可以正常工作，否则出现故障。
一、 文本模式下发送短信流程
文本模式下发送信息基本分三步骤：
1. 设置发送模式
AT+CMGF=1
CMGF为0是以PDU模式发送，为1则是以文本方式发送。
2.接收方电话号码
AT+CMGS=138XXXXxxxx
3.输入内容
>hello world ！
注意：每敲完一条指令都要按回车，直到返回“>”后开始输入信息，但是在输入完短信内容后不能敲回车而应该按组合键“ctrl+z”作为结束符。回车键在ascii码中的数值是“\r”，“ctrl+z”在ascii码中的数值是“0x1a”,所以在编程时可以直接在信息内容后进行字符串拼接。
示例：
=====================================================
AT
OK
AT+CMGF=1
OK
AT+CMGS=1380189xxxx
>hello word !
=====================================================
提示：AT指令不区分大小写，所以无论是大写还是小写都可以识别。
二、 PDU模式下发送短信流程
Pdu模式发送信息仍然是三步搞定，只不过我们在前期得做一些稍微麻烦的数据转换工作。
我们先来看流程理清脉络：
1.AT+CMGF=0 设置为PDU模式发送中文编码短信
2.AT+CMGS=信息长度
3.发送短信
示例：
======================================================================
AT
OK
AT+CMGF=0
OK
AT+CMGS=25
>0891683108100005F011000D91685110906474F90A534E6E058FDC89C1FF01
======================================================================
前面的我们容易理解：
“AT+CMGF=0”将发送模式置为PDU模式；
“AT+CMGS=25”这句CMGS后面跟的不再是电话号码了，而是“信息长度”，这里我加了双引号表示有独特的含义后面解释。
现在分析最关键的地方：
“0891683108100005F011000D91685110906474F90008000A534E6E058FDC89C1FF01”
我们可以将这段头疼的字符串分为三段：
-----------------------------------------------------------------------------------------
“0891683108100005F0 ” 中心号码段
“11000D91685110906474F9000800” 收信方号码段
“0A534E6E058FDC89C1FF01” 信息段
-------------------------------------------------------------------------------------------
1. 先来看中心号码段。
关于什么是中心号码我想百度比我解释的更清楚，这里不再赘述了。
我们其实还可以将其再细分：
08 91 683108100005F0
其中91是国际化的意思，这个作为前缀必须加上。
683108100005F0是什么意思呢？我们将它奇数位和偶数位反转看看：
“683108100005F0”
“8613800100500F”
熟悉吗？13800100500是中国移动北京地区的中心号码，86是中国地区的前缀这个大家应该清楚。F呢？因为在进行PDU编码的时候规定了如果号码位数是奇数位那么就要在末尾加F进行补齐，由于我们国家的手机号码位数都是11位，因此要在末尾补F。于是中国移动北京地区的中心号码加86补齐F再奇偶位反转最后加91国际化前缀就由原来的：
“13800100500”
变成了：
“91683108100005F0”
接着我们数一下它有多少位，16位，16/2=8，所以我们把整个中心号码组合编码后的长度除以2，最后以十六进制的表示方式加在它的前端就大功告成了。
“0891683108100005F0”
Ok搞定，下一步继续。
======================================================================
2. 收信方号码段。
“11000D91685110906474F9000800”
同样将其细分：
1100 0D91 685110906474F9 000800
其中“1100”和“000800”分别是收信方号码段固定的前缀和后缀，所以一定要记得加上。
“685110906474F9”不用讲了，和中心号码段一样的编码方式，原型是：
“8615010946479”（华清远见北京总部执勤电话）。
“0D91”需要注意一下，其中这里的“91”和中心号码段的“91”意义不一样了，这里是表示接收方的设备是手机的意思，“81”则是小灵通。“0D”是一个十六进制数，还原为十进制后是13，什么意思呢？接受方的号码是“8615010946479”共13位。
因此接收方电话经偶数位<补齐F>
然后<奇数偶数位反转>
再<加上号码长度>
最后<加上前后缀>最终由：
“8615010946479”
转型为：
“11000D91685110906474F9000800”。
======================================================================
3. 信息段。
“0A534E6E058FDC89C1FF01”
信息段是最简单的，大家需要了解GPRS以PDU模式发送信息时，其内容是以unicode的方式编码的。
其中：
“534E6E058FDC89C1FF01”
还原成GB汉字编码为：
“华清远见！”
其编码（十六进制）长度是20位，20/2=10，10的十六进制表示方式是0X0A。因此信息段的最终编码为：
“0A534E6E058FDC89C1FF01”
4. 组合。
如果把发短信比喻为一次快递的投递过程，那么过程如下：
首先是中心号码（相当于我们的邮局）；
接着是接收方号码段（相当于我们的收信人地址）；
最后是信息段（就是你的信件了）。
OK，组合结果就是：
“0891683108100005F011000D91685110906474F90008000A534E6E058FDC89C1FF01”
至此，PDU的编码就正式结束了。
不过我们还有最后一件事，那就是前面提到的那个“信息长度”。
邮局是国家的公有的，我们无权去干涉，但是收信人和信息是我们自己制定的，因此我们要精确掌握自己所属的信息。
于是我们将中心号码段剔除，变为：
“11000D91685110906474F90008000A534E6E058FDC89C1FF01”
计算一下字符串长度，50位。OK，50/2=25。
于是在PDU模式下，我们所谓的“信息长度”：AT+CMGS=25。
回顾一下PDU模式下的发信息流程：
======================================================================
AT
OK
AT+CMGF=0
OK
AT+CMGS=25
>0891683108100005F011000D91685110906474F90A534E6E058FDC89C1FF01
======================================================================
一定要记得最后输完信息编码后要按“ctrl+z”而不是回车。
最后如果返回值不是ERROR，那么就恭喜你，大功告成了！
另附Linux下GPRS模块发送短信的C语言代码，由于时间匆忙没有注意内存对齐、代码优化等细节，望广大读者见谅，有何疑问或建议请发邮件:
[email protected]
[email protected]
以下代码在ubuntu下通过gcc编译运行测试通过；
arm-linux-gcc交叉编译后并在s3c2410下运行测试通过。
======================================================================
#include <termios.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
struct message_info{
char cnnu[16];
char phnu[16];
char message[128];
};
struct pdu_info {
char cnswap[32];
char phswap[32];
};
void serial_init(int fd)
{
struct termios options;
tcgetattr(fd, &options);
options.c_cflag |= ( CLOCAL | CREAD );
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag &= ~CRTSCTS;
options.c_cflag |= CS8;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
options.c_iflag |= IGNPAR;
options.c_oflag = 0;
options.c_lflag = 0;
cfsetispeed(&options, B9600);
cfsetospeed(&options, B9600);
tcsetattr(fd,TCSANOW,&options);
}
void swap(char number[],char swap[])
{
char ch1[] = "86";
char tmp[16];
int i;
memset(swap,0,32);
memset(tmp,0,16);
strcpy(swap,number);
strcat(swap,"f");
strcat(ch1,swap);
strcpy(swap,ch1);
for(i = 0;i <= strlen(swap) - 1;i += 2){
tmp[i + 1] = swap[i];
tmp[i] = swap[i + 1];
}
strcpy(swap,tmp);
}
int send(int fd,char *cmgf,char *cmgs,char *message)
{
int nread,nwrite;
char buff[128];
char reply[128];
memset(buff,0,sizeof(buff));
strcpy(buff,"at\r");
nwrite = write(fd,buff,strlen(buff));
printf("nwrite=%d,%s\n",nwrite,buff);
memset(reply,0,sizeof(reply));
sleep(1);
nread = read(fd,reply,sizeof(reply));
printf("nread=%d,%s\n",nread,reply);
memset(buff,0,sizeof(buff));
strcpy(buff,"AT+CMGF=");
strcat(buff,cmgf);
strcat(buff,"\r");
nwrite = write(fd,buff,strlen(buff));
printf("nwrite=%d,%s\n",nwrite,buff);
memset(reply,0,sizeof(reply));
sleep(1);
nread = read(fd,reply,sizeof(reply));
printf("nread=%d,%s\n",nread,reply);
memset(buff,0,sizeof(buff));
strcpy(buff,"AT+CMGS=");
strcat(buff,cmgs);
strcat(buff,"\r");
nwrite = write(fd,buff,strlen(buff));
printf("nwrite=%d,%s\n",nwrite,buff);
memset(reply,0,sizeof(reply));
sleep(1);
nread = read(fd,reply,sizeof(reply));
printf("nread=%d,%s\n",nread,reply);
memset(buff,0,sizeof(buff));
strcpy(buff,message);
nwrite = write(fd,buff,strlen(buff));
printf("nwrite=%d,%s\n",nwrite,buff);
memset(reply,0,sizeof(reply));
sleep(1);
nread = read(fd,reply,sizeof(reply));
printf("nread=%d,%s\n",nread,reply);
}
int send_en_message(int fd,struct message_info info)
{
getchar();
char cmgf[] = "1";
int conter = 0;
char cmgs[16] = {'\0'};
printf("enter recever phnumber :\n");
gets(info.phnu);
while(strlen(info.phnu) != 11){
if(conter >= 3){
printf("conter out !\n");
return -1;
}
printf("number shuld be --11-- bits ! enter agin :\n");
gets(info.phnu);
conter ++;
}
printf("enter you message !\n");
gets(info.message);
strcat(info.message,"\x1a");
strcat(cmgs,info.phnu);
send(fd,cmgf,cmgs,info.message);
}
int send_zh_message(int fd,struct message_info info)
{
char cmgf[] = "0";
char cmgs[4] = {'\0'};
char ch2[] = "0891";
char ch3[] = "1100";
char ch4[] = "000800";
char ch5[] = "0d91";
char final[128];
char *message[3] = {
"0a5BB691CC7740706BFF01",
"0a5BB691CC67098D3CFF01",
"1a676866539E4FFF0C4F605988558A4F6056DE5BB65403996DFF01"};
struct pdu_info pdu;
int conter = 0,flag,len;
getchar();
memset(final,0,80);
printf("enter your centre phnumber :\n");
gets(info.cnnu);
while(strlen(info.cnnu) != 11){
if(conter >= 3){
printf("conter out !\n");
return -1;
}
printf("number shuld be --11-- bits ! enter agin :\n");
gets(info.cnnu);
conter ++;
}
printf("enter your recever phnumber :\n");
gets(info.phnu);
while(strlen(info.phnu) != 11){
if(conter >= 3){
printf("conter out !\n");
return -1;
}
printf("number shuld be --11-- bits ! enter agin :\n");
gets(info.phnu);
conter ++;
}
printf("choice message :\n");
printf("1.fire.\n");
printf("2.thief.\n");
printf("3.mother@home.\n");
scanf("%d",&flag);
swap(info.phnu,pdu.phswap);
swap(info.cnnu,pdu.cnswap);
strcpy(final,ch2);
strcat(final,pdu.cnswap);
strcat(final,ch3);
strcat(final,ch5);
strcat(final,pdu.phswap);
strcat(final,ch4);
strcat(final,message[flag - 1]);
strcat(final,"\x1a");
len = strlen(ch3)+ strlen(ch4)+ strlen(ch5)+strlen(pdu.phswap)+ strlen(message[flag - 1]);
puts(final);
sprintf(cmgs,"%d",len/2);
puts(final);
send(fd,cmgf,cmgs,final);
}
int main()
{
int fd;
char choice;
struct message_info info;
fd = open( "/dev/s3c2410_serial1", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
if (-1 == fd){
perror("Can't Open Serial Port");
}
serial_init(fd);
printf("\n============================================\n");
printf("\tthis is a gprs test program !\n");
printf("\tcopyright fj@farsight 2011\n");
printf("============================================\n");
printf("enter your selete :\n");
printf("1.send english message.\n");
printf("2.send chinese message.\n");
printf("3.exit.\n");
choice = getchar();
switch(choice)
{
case '1': send_en_message(fd,info);
break;
case '2': send_zh_message(fd,info);
break;
case '3': break;
default : break;
}
close(fd);
return 0;
}