【正文】 要實(shí) 8 現(xiàn) 無線發(fā)送和接收、基帶處理、音頻處理等功能。它支持標(biāo)準(zhǔn)的 AT 命令及增強(qiáng)的 AT命令。 華為 GTM900C 功能模塊介紹 本系統(tǒng)選用的 GPRS 模塊是華為公司生產(chǎn)的 GTM900C 無線模塊。 通過有線的數(shù)據(jù)采集中心，同時(shí)與很多個(gè) GPRS DTU 進(jìn)行雙向通信。一旦接收到用戶的串口數(shù)據(jù)， DTU 就立即把串口數(shù)據(jù)封裝在一個(gè) TCP/UDP 包里，發(fā)送給數(shù)據(jù)中心。 由于 TCP/UDP 通信連接已經(jīng)建立，就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向通信了。具體地講， GPRS DTU 通過數(shù)據(jù)中心的 IP 地址（如果是采用中心域名的話，先通過中心域名解析出中心 IP 地址）以及端口號等參數(shù)，向 數(shù)據(jù)中心發(fā)起 TCP 或 UDP通信請求。這就要求數(shù)據(jù)中心具備固定的公網(wǎng) IP地址或固定的域名。由于GPRS DTU 處于移動(dòng)內(nèi)網(wǎng)，而且 IP 地址不固定。這與局域網(wǎng)內(nèi)的電腦通過網(wǎng)關(guān)訪問外部網(wǎng)絡(luò)的方式相似。也就是說， GPRS DTU 處于移動(dòng)內(nèi)網(wǎng)中，而且其內(nèi)網(wǎng) IP 地址通常是不固定的，隨著每次撥號而變化。然后， GPRS DTU 登陸 GSM 網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行 GPRS PPP 撥號。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的 GPRS 傳輸。 GPRS 網(wǎng)絡(luò)中的傳輸協(xié)議是 PPP，屬于 TCP/IP 協(xié)議模型中的數(shù)據(jù)鏈路層。 監(jiān)控中心處于 Inter 中可以被分配到一個(gè)固定的 IP 地址，但移動(dòng)終端處于 GPRS 網(wǎng)絡(luò)中，是沒有固定 IP 地址的，要使得移動(dòng)終端和監(jiān)控中心建立關(guān) 聯(lián)，就必須由移動(dòng)終端發(fā)起連接，連接成功后由 GGSN 為其分配一個(gè)動(dòng)態(tài)的 IP地址。 6 C1+2C14C2+5C26EN1SHUTDOWN20ONLINE14STATUS11T1IN13T2IN12R1OUT15R2OUT10VCC19V+3V7GND18T1OUT17T2OUT8R1IN16R2IN9SP3223EU6VCCGNDXRXXTXGNDVCC1234567891110J1GNDC10 C11C12C13C14 圖 33 串口電路電路圖 GPRS 的工作原理及其模塊電路 GPRS 模塊是實(shí)現(xiàn)基于 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵?，從以下幾個(gè)部分對其進(jìn)行詳細(xì)介紹。本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)雖然并沒有涉及到單片機(jī)與 PC 機(jī)的直接通信，但是在系統(tǒng)的開發(fā)調(diào)試過程中不可避免的要利用單片機(jī)與 PC 機(jī)的串口通信。 SP3223E 是 RS232收發(fā)器對便攜式或手持式應(yīng)用如筆記本或掌上型電腦的一種解決方案。而最經(jīng)常使用的協(xié)議就是 RS232 協(xié)議，這個(gè)協(xié)議一般可以通過由電平轉(zhuǎn)換芯片 MAX232 及其外圍電路組成的電平轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)。 1233pFC233pFC1GND XTAL126XTAL227U1C8051F120 圖 32 DS18B20 與單片機(jī)的接口電路 電平轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) 串行通信是單片機(jī)與 PC 機(jī)之間的一種重要的通信方式。 本系統(tǒng)的外部時(shí)鐘電路如圖 。需要注意的是晶體振蕩器電路對 PCB布局非常敏感，在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)將晶體盡可能的靠近 XTAL管腳。也可以使用一 個(gè)外部 CMOS時(shí)鐘提供系統(tǒng)時(shí)鐘。 C8051F120單片機(jī)內(nèi)部含有一個(gè)外部振蕩器驅(qū)動(dòng)電路。然而在本課題中單片機(jī)與 GPRS模塊要用到串行口的通信方式，為了產(chǎn)生無誤差的標(biāo)準(zhǔn)波特率，本課題選用了 MHz的外部時(shí)鐘作為系統(tǒng)的時(shí)鐘基準(zhǔn)。 單片機(jī)外部時(shí)鐘電路 單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘控制信號為基準(zhǔn)，時(shí)鐘頻 率直接影響單片機(jī)的運(yùn)行速度，時(shí)鐘電路相當(dāng)于單片機(jī)的心臟。中斷系統(tǒng)的運(yùn)行需要更少的 MCU 干預(yù)，所以中斷源的增加對于多任務(wù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來說是很重要的。在中斷功能方面， C8051F120 將中斷源擴(kuò)展至 20 個(gè)。這使得 C8051F120單片機(jī)更適合于較大系統(tǒng)的開發(fā)。除此之外， C8051F120單片機(jī)還有兩個(gè) UART串行接口和 5個(gè)通用的 16位定時(shí)器。這 個(gè)特點(diǎn)可以明顯的縮短系統(tǒng)的開發(fā)周期。而片內(nèi)集成的鎖相環(huán)（ PLL）電路使得其最高運(yùn)行速度可達(dá) 100MHz，這可以在很大程度上提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度和靈敏度。 使用 單片機(jī)的介紹 C8051F120是完全 集成的混合信號片上系統(tǒng)型 MCU芯片， 100引腳 TQFP封裝。 C8051F120 單片機(jī)內(nèi)部含有高速、流水線結(jié)構(gòu)的 8051 兼容的 CIP51內(nèi)核，運(yùn)行速度最高可達(dá) 100MHz，是一種 4 高性能的單片機(jī)。單片機(jī)最小系統(tǒng)指的是單片機(jī)正常工作的最小單元，是能使一個(gè)單片機(jī)正常工作的最小單元。該系統(tǒng)的原理框圖如圖 31所示。 電壓采集方案 使用常見的集成 8路的 8位 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809。 熱敏電阻對環(huán)境溫度敏感度很高，而且熱敏電阻價(jià)格比溫度傳感器要便宜得多，但是熱敏電阻對環(huán)境溫度的變化并不是呈正比的。 溫度傳感器的方案 利用熱敏電阻的熱敏效應(yīng)，通過采集熱敏電阻兩端的電壓變化計(jì)算出熱敏電阻阻值的變化。 控制芯片的選擇 控制芯片對一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來說是至關(guān)重要的，控制芯片的選擇決定了一個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度以及程序的穩(wěn)定性等性能。這部分的研究重點(diǎn)是 實(shí)現(xiàn)一定精度的數(shù)據(jù)采集，這里的數(shù)據(jù)可以是電壓、溫度以及壓力等等，考慮到系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容是數(shù)據(jù)的傳輸部分。永遠(yuǎn)在線，客戶隨時(shí)都與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，即使沒有數(shù)據(jù)傳送時(shí)，客戶仍然在網(wǎng)上，與網(wǎng)絡(luò)之間還保持一種連接?？傊?， GPRS 可提供網(wǎng)上沖浪、 Email、文件傳輸、數(shù)據(jù)庫查詢、增強(qiáng)型短消息等業(yè)務(wù)；可應(yīng)用于運(yùn)輸業(yè)、金融、證券、商業(yè)和公共安全業(yè)； PTM 業(yè)務(wù)支持股市動(dòng)態(tài)、天氣預(yù)報(bào)、交通信息等實(shí)時(shí)發(fā)布；另外，還能提供種類繁多、功能強(qiáng)大的以 GPRS 承載業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用業(yè)務(wù)和基于 WAP 的各種應(yīng)用。 GPRS 可提供以下一系列交互式業(yè)務(wù)：點(diǎn)對點(diǎn)無連接型網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)（ TP． CLNS）；點(diǎn)對點(diǎn)面向連接的數(shù)據(jù)業(yè) 2 務(wù) (PTP． CONS)；點(diǎn)對多點(diǎn)業(yè)務(wù) (PTM)。 1 GPRS GPRS 的應(yīng)用與發(fā)展 GPRS 技術(shù)現(xiàn)在己經(jīng)十分成熟，目前全世界很多運(yùn)營商開通了 GPRS 商用系統(tǒng)、試商用系統(tǒng)或?qū)嶒?yàn)系統(tǒng)。為了滿足多媒體通信對帶寬的需求，無線通 信網(wǎng)絡(luò)不約而同地將網(wǎng)絡(luò)傳輸速率作為其性能參數(shù)中的關(guān)鍵指標(biāo)。多媒體信息主要包括圖像、聲音和文本三大類，其中視頻、音頻等信號的信息量是非常大的。以單片機(jī)作為控制器的核心，與一些監(jiān)測、伺服、指示等設(shè)備配合實(shí)現(xiàn)一定的功能。嵌入式系統(tǒng)由于其體積小成本低，開發(fā)方便，技術(shù)成熟等特點(diǎn)已經(jīng) 在民用和工業(yè)等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 現(xiàn)在日常生活中的應(yīng)用系統(tǒng)，大多采用的是單片機(jī)或微控制器系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)主要是通過研究 GPRS 無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)監(jiān)控采集終端的實(shí)現(xiàn)原理和方法，將基于 ARM7 內(nèi)核的嵌入式系統(tǒng)和 GPRS 網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，利用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。 關(guān)鍵詞 ： 數(shù)據(jù)采集 無線 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 上位機(jī) Implementation of terminal monitoring data acquisition based on GPRS This paper proposed one kind of wall outside surface data acquisition system39。并將所采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給 GPRS（通用分組無線業(yè)務(wù)）無線傳輸模塊， GPRS 傳輸模塊再將數(shù)據(jù)以無線方式發(fā)送到數(shù)據(jù)采集服務(wù)器。 II III 基于 GPRS 數(shù)據(jù)監(jiān)控采集終端的實(shí)現(xiàn) 內(nèi)容摘要 ： 提出了一種從 PLC 中實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù) , 傳送給上位計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)無線通訊的墻體外表面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中從實(shí)際情況出發(fā)，選用了工作穩(wěn)定可靠的無線通訊芯片和先進(jìn)的溫 /濕度傳感器 , 工作子站選用 MSP430F149 作為處理芯片，采用 SHTlX 系列中的 SHT10 傳感器用于現(xiàn)場的實(shí)時(shí)溫 /濕度數(shù)據(jù)采集。上位機(jī)監(jiān)控程序采用 java 程序進(jìn)行編寫 ,調(diào)用功能 強(qiáng)大的串口通訊 APIjavam20win32。s design which is from PLC realtime read data andtransmits for the superior puter, realizing the wireless munication .The design embarks from the actual situation, selecting the wireless munication chip of stability andreliability and the advanced temperature or humidity substation is select ed for MSP430F149 to take the processing chip, and used the SHT10 of SHT1X series to acquire the realtime temperature/humidity data and send the data to the GPRS wireless transmission module, and then it transmits again the data by the wireless way to the data acquisition server. The monitor routine of superior machine uses the java procedure to be piled,by transferring formidable serial port munication API fuction— javam20win32. Keywords： collecting data The wireless data transmission technology wireless munication superior machine IV 目 錄 前言 ................................................................ 1 1 GPRS ............................................................. 1 GPRS 的應(yīng)用與發(fā)展 ........................................... 1 GPRS 的技術(shù)優(yōu)勢 ............................................. 2 2 單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ........................................ 2 選擇 ................................................ 2 .............................................. 3 .................................................. 3 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) .................................................. 3 單片機(jī) C8051F120 最小系統(tǒng) .................................... 3 使用單片機(jī)的介紹 ..................................... 4 單片機(jī)外部時(shí)鐘電路 ................................... 4 電平轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) ................................... 5 GPRS 的工作原理及其模塊電路 ................................. 6 GPRS的工作原理 ....................................... 6 GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元的工作流程 ........................... 7 華為 GTM900C功能模塊介紹 ............................. 7 GPRS模塊的電路 ....................................... 8 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ..................................................... 11 主程序流程圖 ................................................ 11 數(shù)據(jù)采集部分程序設(shè)計(jì) ........................................ 12 溫度數(shù)據(jù)采集的程序設(shè)計(jì) .............................. 12 電壓數(shù)據(jù)的采集的程序設(shè)計(jì) ............................ 16 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸部分的程序設(shè)計(jì)