51单片机+SIM800C(GSM模块)实现短信发送功能

一、前言

本项目利用51单片机和SIM800C GSM模块实现短信发送功能。短信作为一种广泛应用的通信方式，在许多领域具有重要的作用，如物联网、安防系统、远程监控等。通过将51单片机与SIM800C GSM模块相结合，可以实现在各种应用场景下的短信通信功能。

本项目的核心组件是51单片机，是一种低成本、低功耗的单片机，广泛应用于嵌入式系统开发。利用51单片机的串口功能来控制SIM800C GSM模块的通信。SIM800C是一款功能强大的GSM模块，支持GSM/GPRS通信，具有发送和接收短信的能力。

在本项目中，搭建51单片机和SIM800C GSM模块的硬件连接。使用C语言编写程序，在51单片机上实现与SIM800C的通信控制。通过串口通信向SIM800C发送AT指令，实现短信的发送功能。

为了实现短信发送功能，需要熟悉SIM800C的AT指令集，了解如何设置短信参数、编写短信内容并发送。还需要处理SIM800C返回的响应，以确保短信发送的成功与否。

二、SIM800C硬件介绍

SIM800C是一款功能强大、灵活可靠的GSM/GPRS模块，广泛应用于各种通信和控制场景，尤其在物联网应用中能发挥重要作用。通过合理使用SIM800C的AT指令，可以轻松实现短信发送和收取等功能。

2.1 SIM800C的特点

【1】支持多种通信方式：SIM800C支持GSM、GPRS、SMS、MMS、TCP/IP等通信方式，可以实现语音通话、短信收发、数据传输等功能。

【2】大量接口：SIM800C提供了UART、SPI和I2C等接口，方便与其他设备进行通信和控制。

【3】低功耗设计：SIM800C具有低功耗模式，在待机时能够极大地减少电力消耗。

【4】小巧的尺寸：SIM800C模块体积小巧，便于嵌入各种设备中。

【5】丰富的工作温度范围：SIM800C适用于广泛的工作温度范围，可在恶劣的环境条件下正常工作。

2.2 使用场景

SIM800C的使用场景广泛，主要包括以下几个方面：

【1】物联网应用：SIM800C可以通过GPRS进行数据传输，用于物联网设备的远程监控、远程控制、数据采集和传输等。

【2】安防系统：SIM800C可以用于报警系统，通过短信或语音通知用户有关安全事件的信息。

【3】远程控制应用：通过SIM800C模块，可以实现远程控制设备，比如远程开关、门禁系统等。

【4】移动支付终端：SIM800C可以与移动支付系统集成，实现移动支付终端的功能。

2.3 AT指令介绍

SIM800C使用AT指令进行通信和控制。

下面是一些常用的与短信相关的AT指令：

【1】AT+CMGF：设置短信模式，用于选择短信的格式。例如，AT+CMGF=1表示以文本模式发送和接收短信。

【2】AT+CMGS：发送短信。需要指定接收方的电话号码，并在输入结束后按Ctrl+Z（ASCII码为0x1A）表示短信内容输入完成。例如，AT+CMGS="+123456789"表示发送短信给号码+123456789。

【3】AT+CMGR：读取短信。可以读取已存储在模块中的已接收短信，返回包括发送方号码和短信内容在内的信息。

【4】AT+CMGD：删除短信。用于删除指定索引处的短信。例如，AT+CMGD=1表示删除索引为1的短信。

【5】AT+CNMI：设置新短消息指示。可以配置模块在接收到新短信时给出通知，以便及时处理。

三、代码实现

3.1 STC89C52硬件配置

【1】串口：STC89C52共有两个串口，分别是UART0和UART1。可以用于与其他设备进行异步串行通信。

【2】定时器：STC89C52共有三个定时器，分别是Timer0、Timer1和Timer2。可以用于产生定时中断、计时等功能。

【3】GPIO：STC89C52具有32个I/O口，每个I/O口可以配置为输入或输出。其中，P0口（Port 0）和P2口（Port 2）上的引脚可以作为UART0的GPIO引脚使用，而P3口（Port 3）上的引脚可以作为UART1的GPIO引脚使用。

串口对应的GPIO口编号如下：

【A】UART0：

• TXD：对应P0.0口
• RXD：对应P0.1口

【B】UART1：

• TXD：对应P3.1口
• RXD：对应P3.0口

在STC89C52中，UART0的TXD引脚对应P0.0口，RXD引脚对应P0.1口；UART1的TXD引脚对应P3.1口，RXD引脚对应P3.0口。

3.2 短信发送代码实现

#include <reg52.h>

// 定义SIM800C的串口引脚
sbit SIM_RX = P3^0;  // SIM800C的串口接收引脚
sbit SIM_TX = P3^1;  // SIM800C的串口发送引脚

// 定义波特率常量
#define BAUDRATE 9600

// 定义发送函数
void sendATCommand(char* command) {
    // 发送AT指令
    for (int i = 0; command[i] != '\0'; i++) {
        SBUF = command[i];
        while (TI == 0);  // 等待发送完成
        TI = 0;  // 清除发送完成标志
    }
}

// 主函数
void main() {
    // 初始化串口
    TMOD = 0x20;  // 设置定时器1为模式2
    TH1 = 256 - BAUDRATE / 9600;  // 设置波特率
    TL1 = TH1;
    TR1 = 1;  // 启动定时器1
    SCON = 0x50;  // 设置串口为模式1，允许接收

    // 发送AT指令初始化SIM800C模块
    sendATCommand("AT\r\n");  // 发送AT指令，检测模块是否正常
    sendATCommand("AT+CMGF=1\r\n");  // 设置短信模式为文本模式
    sendATCommand("AT+CNMI=1,2,0,0,0\r\n");  // 设置接收新短信时的提示方式

    // 发送短信
    sendATCommand("AT+CMGS=\"+1234567890\"\r\n");  // 设置短信接收号码
    sendATCommand("Hello, this is a test message.\x1A");  // 发送短信内容，以Ctrl+Z作为结束符

    while (1);
}

3.3 短信发送、电话拨打功能-封装子函数

#include <reg51.h>

// 定义串口1的引脚连接
sbit UART1_TX = P3^1;
sbit UART1_RX = P3^0;

// 初始化串口1
void UART1_Init() {
    TMOD |= 0x20;  // 设置定时器1为模式2（8位自动重载）
    SCON = 0x50;  // 设置串口1为工作方式1，并允许接收
    TH1 = 0xFD;   // 设置波特率9600，对应12MHz晶振
    TL1 = 0xFD;
    TR1 = 1;      // 启动定时器1
}

// 发送一个字符到串口1
void UART1_SendChar(unsigned char c) {
    SBUF = c;
    while(!TI);  // 等待发送完成
    TI = 0;      // 清除发送标志
}

// 发送字符串到串口1
void UART1_SendString(const unsigned char *str) {
    while (*str) {
        UART1_SendChar(*str++);
    }
}

// 发送AT指令到SIM800C模块
void SIM800C_SendATCommand(const unsigned char *atCmd) {
    UART1_SendString(atCmd);
    UART1_SendChar('\r');
    UART1_SendChar('\n');
}

// 发送短信
void SIM800C_SendSMS(const unsigned char *phoneNumber, const unsigned char *message) {
    SIM800C_SendATCommand("AT+CMGF=1"); // 设置为文本模式
    // 等待回复
    // ...
    SIM800C_SendATCommand("AT+CMGS=\"");
    UART1_SendString(phoneNumber); // 接收方手机号
    UART1_SendChar('"');
    UART1_SendChar('\r');
    UART1_SendString(message); // 短信内容
    UART1_SendChar(0x1A); // 发送Ctrl+Z结束短信
}

// 拨打电话
void SIM800C_MakeCall(const unsigned char *phoneNumber) {
    SIM800C_SendATCommand("ATD"); // 拨号命令
    UART1_SendString(phoneNumber); // 目标手机号
    UART1_SendChar(';'); // 发送分号以拨号
}

void main() {
    UART1_Init(); // 初始化串口1

    // 等待SIM800C模块初始化完成
    // ...

    // 发送短信
    SIM800C_SendSMS("手机号", "短信内容");

    // 拨打电话
    // SIM800C_MakeCall("目标手机号");

    while(1);
}

代码中需要将"手机号"和"目标手机号"填充为实际的电话号码。