单片机和MODEM接口及远程数据传输

随着自动化程度的不断提高，对现场数据远程采集与传输的要求也日益提高，在电话通讯网络相当普及的今天，最方便最灵活的方法就是采用MODEM（调制解调器）并借助于现有的模拟公用电话交换网进行数据传输，经过几年的研究，笔者开发了一种在单片机控制下通过公用电话交换机网络做载体的数据传输系统，这种数据传输系统不受时间与地域的限制，并可随时实时追踪现场资料的变化情况，从而为远程故障的诊断和排除提供了便利。
由于目前国内有关单片机和MODEM的接口资料很少，所以，本文主要就单片机和MODEM接口及如何利用AT命令来控制MODEM 做些介绍。

1 系统组成
图1 所示为该远程数据采集系统的系统组成图，整个系统主要由现场数据采集器和监控中心两部分组成，现场数据采集器负责将所采集到的数据进行预处理后打包， 并通过现场调制解调器MODEM、公用电话网和监控中心的MODEM 将数据发送到监控中心。然后监控中心将接收到的数据进行处理、显示、存储和分析，并根据需要向现场发送控制指令，由于监控中心采用计算机与MODEM 直接相连的方式， 因此硬件接口比较简单， 而软件编写不是本文讨论的重点，不再赘述。系统有两种工作方式：即监控中心呼叫现场请求发送数据和现场呼叫监控中心主动发送数据。

图1 系统组成图

2 MODEM 命令
由于MODEM 是将数据通过公用电话网进行远程发送和传输的桥梁，这里先将MODEM 的功能及用法做一介绍"MODEM 是“调制解调器”的英文缩写，所谓调制，就是将“0”和“1”的数字信号变成不同的频率信号，调制到载波频率上，并利用电话线进行模拟信号的传送， 解调是调制的反过程， 即将载波频率上的频率信号解调成与其对应的数字信号，传送至终端控制器。
目前，我们在市场上所见到的MODEM 都用贺氏兼容的指令集来管理和设定MODEM 的各项操作和通讯功能，而一般这些指令皆以AT为前置码，所以称这些指令为“AT指令”。下面介绍几个常见的MODEM 指令，这些指令都以回车（RETURN）结尾。

ATA:手动应答指令,强迫MODEM 摘机并检测载波;
ATE0: 指令不回应,即向MODEM 发送的指令不在终端回显;
ATV0: MODEM 以数字形式回应信息,即MODEM 收到指令后,以数字形式返回结果码;
ATF:参数恢复为出厂值;
ATD0:忽略DTR信号;
ATS0:将DSR信号设定为ON;
ATD:发出拨号指令;
ATW0:将MODEM 目前的参数状态存储在参数表0 中;
ATY0:当MODEM 初始上电时,调用存储的参数表0;
ATZ0: 复位MODEM 并启用存储的第0组参数表;
ATZ=X:将电话号码X存储在MODEM 的内部存储器中;
ATDS:拨出MODEM 预存储的电话号码.

那么,单片机如何利用这些指令来操作MODEM呢?下面以发送指令ATA为例来加以说明,程序采用C51编写,该程序只给出了相关的部分,
#include reg52.h>
#include absacc.h>
#define U8251_C XBYTE[0xfd00]
/* 定义8251 控制/状态字地址*/
#define U8251_D XBYTE[0xfc00]
/*定义8251 数据缓冲区地址*/
unsigned char code ATA[4]={'A','T','A',0x0d};
/*0x0d为回车(return)控制符*/
void send-code (unsigned char code *send_addr,
unsigned char send_sum);
/*发送函数声明,形式参数为发送
首地址和发送字符个数*/
void main()
{
……
send_code(ATA,4); /*发送ATA应答命令*/
……
}