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:

hostfj@163.com 
        farsight.fj@qq.com

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;

}