基于STM32和SIM900A的无线通信模块设计

带数据为S_TERMINAL。

　　3）后台软件定时发送CMD_KEEP_LIVE命令，以维持链路不被网络和服务器终止。每个在线设备必须在一定的时间间隔内向服务器发送CMD_ KEEP_LIVE信息。服务器将对此作检查，若某设备在一定的时间间隔内没有发送CMD_KEEP_LIVE信息，则认为该设备已经"死亡"，服务器将断开其连接。

　　4）后台软件可对模块列表中的任意模块进行操控。

　　5）后台软件退出时，用户设备应首先发送CMD_LOGOFF命令到服务器，告诉服务器"我要退出"，该命令的目标link_id设为0.在发送CMD _LOGOFF:FORWARD给服务器时，不需要携带数据。

　　图5 登陆、下线的协议过程

　　4.3 数据传输具体过程

　　首先要定义建立TCP连接与关闭TCP连接的函数，涉及到的AT指令为AT+CIPSTART和AT+CIPCLOSE.建立TCP连接时，先把AT+CIPSTART指令写到串口3中，然后该指令生效后，会返回一个"CONNECT"，之后只要检测到有返回值"CONNECT"，就表示TCP连接已经建立成功。关闭TCP连接与建立TCP连接类似，AT+CIPCLOSE指令生效后会返回一个"CLOSE OK"，只要检测到"CLOSE OK"，就表示TCP连接已经关闭。

　　TCP连接建立好以后，透传模式就已经被开启，此时就可以实现数据的发送与读取。

　　当用户要发送数据时，就必须根据数据包的结构来发送数据，首先把包头写入到串口3中，如果有数据，则把数据内容和接收对象一并写入到串口3中，这样数据的发送就完成了。

　　读取数据时，只要有数据过来，就一次一个字节，把数据存放到user_string［i］中，然后i++，再次接收数据。

　　至于数据读取到什么时候结束，本程序定义了3种结束的情况：1）如果用户定义了数据的长度，就读取到最后一个字节才结束。2）如果用户没有定义数据的长度，就在读取到回车符的时候结束。3）如果遇到既没有已定义的数据包长度，又没有读取到回车符的情况时，就在数据存放的长度超过user_string［i］总长度的四分之三的时候结束，或者在超过100毫秒没有数据发过来的时候结束数据的读取。

　　4.4 相应的AT命令

　　5 断线重连的处理

　　5.1 TCP链接的关闭和建立

　　TCP链接的建立涉及到的AT命令是at+cipstart，该指令有两个返回值，分别是模块的IP地址和端口号。首先将at+cipstart指令返回的当前模块的IP地址和端口号存放到一个buf中，然后将这个buf写入到串口3中，如果之后能够读取到返回值"CONNECT"，就表示TCP链接已经建立好。

　　TCP链接的关闭涉及到的AT命令是at+cipclose，该指令没有返回值，可以直接将该指令写到串口3中，如果检测到"CLOSE OK"，就表示TCP链接已经被关闭。

　　5.2 DCD的检测

　　当TCP建立起来之后，DCD引脚的电压值便由高电平变为低电平，因此DCD引脚的电平状态可以用过来指示TCP的连接情况。在程序中，本文设置时钟在检测DCD引脚的状态值，当该引脚的电平值由高电平变为低电平时，就表示模块模块已经掉线，然后模块就重新开始登陆，直到登陆上为止。

　　5.3 TCP链接下的短信收发

　　本文定义了一个全局中断，当有短信或者电话到达模块时，RI引脚的电平便会由高电平变为低电平，此时便会触发全局中断，模块立即转而处理短信收发或者数据传输。

　　6 测试效果

　　本模块在设计完成之后，在实验室稳定运行了2周时间，没有出现什么问题。然后又进行了特殊情况的测试，在模块断电后恢复供电，数据中心断电后重新上电的情况下，都能够重新连接上线，并且能够继续稳定运行。随后模块又被送到厂方使用，在被使用了3周之后，厂方反应模块运行情况良好，没有掉线的情况。

　　7 结论

　　本文设计的无线通信模块，是利用STM32来控制SIM900A芯片，来实现短消息的收发与数据的无线传输。本设计完成了无线通信的硬件部分和软件部分的设计与实现。在多次运行试验时，本模块没有出现掉线以及发热等问题，非常稳定。本次设计成本较低，运行稳定可靠，应用范围十分广泛，利用SIM900A，降低了模块的成本，使其更加具有商业价值。