msc1210的gprs无线通信系统设计方案
MSC1210 的 GPRS 无线通信系统设计 引言 近年来 ,通信技术和网络技术的迅速发展 ,特别是无线通信技 术的发展 ,使得电力系统的自动化程度进一步提高。 GSM 网 络出现后,技术人员很快把 GSM 模块嵌入到各种仪表仪器 中,如多功能电能表、故障测录仪、抄表系统和用电负荷监 控等,从而使这些仪表仪器具有远程通信功能。
GPRS 是在现有 GSM 系统上发展出来的一种新的数据承载 业务 ,支持 TCP/IP 协议,可以与分组数据网( Internet 等) 直接互通。 GPRS 无线传输系统的应用范围非常广泛,几乎 可以涵盖所有的中低业务和低速率的数据传输,尤其适合突 发的小流量数据传输业务。
本文设计的 GPRS 无线通信模块,内嵌了 TCP/IP 协议,采 用工业级的 GPRS 模块,适用于单片机数据采集传输系统没 有 TCP/IP 协议栈,但使用串口通信的情况。
1 GPRS 通信原理及应用特点
1.1 GPRS 简介
GPRS 是 通 用 无 线 分 组 业 务 ( General Packet Radio System )的缩写,是介于第二代和第三代之间的一种技术, 通常
称为2.5G o GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、 突发结构、 无线调制标准、 跳频规则以及相同的 TDMA 帧结构。因此,在GSM系统的基础上构建 GPRS系统时,GSM 系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动,只需作软件升 级。有了 GPRS,用户的呼叫建立时间大大缩短,几乎可以 做到永远在
线”。此外,GPRS是以营运商传输的数据量而 不是连接时间为基准来计费,从而令每个用户的服务成本更 低。
1.2基本工作原理
GPRS是在原有的基于电路交换( CSD )方式的 GSM网络 上引入
两个新的网络节点: GPRS服务支持节点(SGSN)和 网关支持节点(GGSN )。SGSN和MSC在同一等级水平, 并跟踪单个MS的存储单元实现安全功能和接入控制,并通 过帧中继连接到基站系统。GGSN支持与外部分组交换网的 互通,并经由基于IP的GPRS骨干网和SGSN连通。图1 给出了 GPRS与Internet连接原理框图。
GGSN对分组数据进行相应的处理,再发送到目的网络,如
Internet 或 X.25 网络。
若分组数据是发送到另一个 GPRS终端,则数据由 GPRS 骨干网发送到 SGSN,再经BSS发送到GPRS终端。
2嵌入式GPRS通信系统的实现
2.1 GPRS模块的硬件设计
GPRS终端通过接口从客户系统取得数据, 处理后的
GPRS
分组数据发送到 GSM基站。分组数据经 SGSN封装后,
SGSN通过GPRS骨干网与网关支持接点
GGSN
进行通信 嵌入式GPRS无线通信模块主要由嵌入 TCP/IP的单片机 (MSC1210Y5 )、GPRS 模块、SIM 卡座、外部接口和扩 展数据存储器等部分组成。图 2是系统的硬件框图。
MSC1210 控制 GPRS模块接收和发送信息,通过标准 RS232串口和
外部控制器(比如数据采集端)进行数据通信。 用软件实现中断,完成数据的转发。
2.1.1单片机模块
单片机采用美国德州仪器公司最新推出的基于 8051内核的 MSC1210Y5。该芯片具有很强的数据处理能力,时钟频率
为33 MHz,指令运行速度实际上与运行在 99 MHz时钟频 率下的标准8051内核相当。32 KB Flash程序存储器,256 B内部RAM 和1024 B片上SRAM,2 KB启动ROM,支持 串行和并
行的在系统编程。双数据指针 DPTR0和DPTR1 可加快数据块的移动速度。
其主要实现过程如下: ① 通过AT指令初始化GPRS无线模块,使之附着在GPSR 网络上,获得网络运营商动态分配的 GPRS终端IP地址, 并与目的终端建立连接。
② 通过串口 0扩展MAX232标准串口和外部控制器(例如 数据采集端)连接,外部控制器端接出标准串口,按照约好 的协议可很容易利用本设计的控制器进行通信。
siw+Jit GSPRS 権块
制趙 ③ 复用P1.2和P1.3,也就是串口 1分别和GPRS模块的 TXDO和RXDO连接,P1 口的其他 6个端口分别接到 GPRS 模块对应的剩余
RS232通信口,通过软件置位完成对 MC35 的初始化和控制GPRS模块的收发数据。
2.1.2扩展数据存储器部分
MSC1210的Flash存储器可全部作为 Flash程序存储器, 也可以
全部作为数据 Flash程序。因为要嵌入实时操作系统 和网络协议,需要一定的空间,因此将其全部用作程序存储 器,而通过74HC573作为地址锁存器,扩展6264作为外部 数据存储器,8 KB的数据存储空间足够程序正常运行。
图3给出了 MSC1210与数据存储器之间的硬件连接图。
GPRS无线模块作为终端的无线收发模块,把从单片机发送 过来的
IP包或基站传来的分组数据进行相应的处理后再转 发。
GPRS模块采用德国Simens公司生产的MC35模块。MC35 模块主要
由射频天线、内部 Flash、SRAM、GSM基带处理 器、匹配电源和一个 40脚的ZIF插座组成。GSM基带处理 器是核心部件,其作用相当于一个协议处理器,用来处理外 部系统通过串口发送 AT指令。射频天线部分主要实现信号 的调制和解调,以及外部射频信号与内部基带处理器之间的 信号转换。匹配电源为处理器基射频部分提供所需的电源。 MC35外围电路如图4所示
AS-A13 AL(t
im
2.1.3 GPRS 无线数传模块
PflO F2.5 ALE FSES
isS 00Z CZI
—il — 1 DC
C |Q-«Q
lERD D VRATT 加n屋e曲握切Ji[醴
AS2815将外部电压转换成 3.3 V工作电压。
启动电路由三极管和上电复位电路组成,模块上电后,为使 之正常工作,必须在 15脚加至少为100 ms的低电平信号 启动后,15脚信号应保持高电平。
MC35在ZIF连接器上为SIM卡接口预留的引脚数为 6个, 要注意
的是,CCIN引脚用来检测SIM卡座是否插有SIM卡 当插入SIM卡,该引脚置为高电平时, 系统方可进入正常工 作。
SYNC引脚有两种工作模式:一种是指示发射状态时的功率 增长情
况,另一种是指示 MC35的工组状态。本设计中使用 后一种模式,LED熄灭时,表明MC35处于关闭或睡眠状态; 当LED为600 ms亮/600 ms熄时,表明SIM卡没有插入或 MC35正在进行网络登陆; 当LED为75 ms亮/3 s熄时,表 明MC35已登陆进网络,处于待机状态。
2.2单片机通信程序设计
软件中的所有代码都用 C语言编写,在Keil环境中编译。Keil 是Keil Software公司为8051及其兼容产品提供的专门开发 工具,它支持在系统调试。Keil中C51编译器很好地集成了
RTX 多任务实时操作系统,编写程序时 ,需在源代码头加入 “#
incluede rtx51.h ”。 所 有 代 码 调 试 通 过 后 经 由 TI Downloader 下载到存储器中。 目前,绝大多数基于 GPRS 网络应用系统所使用的 GPRS 模块不支持 TCP/IP 协议。也就是说,要想工作在相同的网 络层面上 ,其内部传输的数据必须都要采用相同的协议, 所以 除了利用 GPRS 模块的功能外, 必须在单片机系统中嵌入按 TCP/IP 和 PPP 协议标准编写的程序,从而使设计的终端设 备能够方便的应用 GPRS 数据分组业务。
2.2.1 TCP/IP 协议的嵌入 有很多种方法可以完成协议转换,本设
计利用在嵌入式实时 操作系统 RTX51 中移值部分 IP 和 PPP 协议来增强系统的 可扩展性和产品开发的可延续性。
TCP/IP 协议是一个标准协议套件,可以用分层模型来描述。 数据
打包处理数据时,每一层把自己的信息添加到一个数据 头中,而这个数据头又被下一层中的协议包装到数据体中。 数据解包处理程序接收到 GPRS 数据时, 把相应的数据头剥 离,并把数据包的其余部分当作数据体对待。
考虑到嵌入式系统的特点,本设计采用了系统开销较小的 IP+UDP 协议来实现 GPRS 通信。主机发送的 UDP 数据报 文经 GPRS 通道传送给 GPRS 通信模块, GPRS 通信模块 负责对数据报进行解析,解析后的数据按照一定的波特率串 行传送给用户终端。
2.2.2 数据处理
数据包在主机和 GPRS 服务器群中传输使用的是基于 IP 的 分组,即所有的数据报文都要基于 IP 包。但明文传送 IP 包 不可取,故一般使用 PPP 协议进行传输。模块向网关发送 PPP 报文都会传送到 Internet 网中相应的地址, 而从 Internet 传送过来的应答帧也同样会根据 IP 地址传送到 GPSR 模块 , 从而实现采集数据和 Internet 网络通过 GPRS 模块的透明传 输。
要注意的是, GSM 网络无静态 IP 地址,故其他通信设备不 能向它提出建立连接请求,监控中心必须拥有一个固定的 IP ,以便监测终端可以在登陆 GSM 网络后通过该 IP 找到监 控中心。关于这一点,很容易解决,只需在电信申请相应的 服务就可以了。
监控视频信号的无线通信设计
监控视频信号的无线通信设计高效便利的视频信号传输是实现远程视频监控的基础。
通过采用GPRS技术,开发GPRS通信接口板,借助短信息技术,应用流媒体技术,设计实现了视频信号的无线传输。
通过严格的测试,表明系统已达预期要求,可广泛应用于视频信号的无线传输。
1 引言随着通信技术的发展,视频信号的无线传输已成为一种潮流。
便利高速的视频传输模块成为许多设备的必备部分。
其中,选择何种无线传输方式是关键。
在目前条件下,主要有联通的CDMA和移动的GPRS两种无线数据传输方式。
其中,GPRS 的优势主要体现在高速传输、永远在线、按流量计费三方面。
由于GPRS应用较普及、开发简单、容易实现、可降低开发难度,加快开发速度,故采用GPRS实现视频传输。
2 GPRS技术GPRS是基于“包交换”技术的一套无线传输方式。
所谓“包交换”就是将数据封装成许多独立的包,再将这些包逐一传送出去。
其作用在于只有需要传送时才会占用带宽,而且可以基于流量计费。
GPRS的主要优点是永远在线、按流量计费、.高速传输等方面。
GPRS的应用范围十分宽广,可以提供多类交互式业务服务,如点对点面向连接的数据业务、单点对多点业务以及点对点无连接网络业务。
3 通信接口板设计采用的GPRS模块是SIM100,是SIMCOM推出的GSM/GPRS 双频模块,主要为语音传输、短消息和数据业务提供无线接口。
SIM100集成了完整的射频电路和GSM基带处理器,适合开发一些GSM/GPRS的无线应用产品,如移动电话、PDA、PCMCIA无线MODEM卡、无线抄表、无线数据传输业务,无线公用电话、监控、调度、车载、遥控、远程测量、定位和导航等系统和产品,应用十分广泛。
SIM100内置TCP/IP协议,可以方便的实现GPRS上网功能。
并且SIMCOM提供了完备的硬件电路设计和开发方案的技术支持,可以方便的开发出需要的产品,所以系统就选择SIM100作为无线传输模块。
为满足系统的需要,在SIMCOM的技术支持下,开发了SIM100模块的接口板电路,原理见图1。
GPRS原理、协议、应用
MF009001 GPRS原理ISSUE1.0目录课程说明 (1)课程介绍 (1)课程目标 (1)相关资料 (1)第1章 GPRS概述 (1)1.1 GPRS的产生 (1)1.2 GPRS的发展 (1)1.3 GPRS与HSCSD业务的比较 (2)1.4 CSD与GPRS的比较 (3)1.4.1 电路交换的通信方式 (3)1.4.2 分组交换的通信方式 (4)第2章 GPRS基本功能和业务 (6)2.1 GPRS业务种类 (6)第3章 GPRS基本体系结构和传输机制 (8)3.1 GPRS接入接口和参考点 (8)3.2 网络互通 (8)3.3 逻辑体系结构 (8)3.3.2 主要网络实体 (10)3.3.3 主要网络接口 (12)3.4 高层功能 (14)3.4.1 网络接入控制功能 (14)3.4.2 分组路由和转发功能 (15)3.4.3 移动性管理功能 (17)3.4.4 逻辑链路管理功能 (17)3.4.5 无线资源管理功能 (18)3.4.6 网络管理功能 (18)3.5 功能分配 (19)3.6 GPRS数据传输平面 (20)3.7 GPRS信令平面 (21)3.7.1 MS与SGSN间信令平面 (21)3.7.2 SGSN与HLR间信令平面 (22)3.7.3 SGSN与MSC/VLR间信令平面 (22)3.7.4 SGSN与EIR间信令平面 (23)3.7.5 SGSN与SMS-GMSC、SMS-IWMSC间信令平面 (23)3.7.6 GPRS支持节点间信令平面 (24)3.7.7 GGSN与HLR间信令平面 (24)第4章移动性管理 (25)4.1 MM状态 (25)4.1.1 IDLE状态 (25)4.1.2 STANDBY状态 (25)4.1.3 READY状态 (26)4.2 MM状态功能 (26)4.2.1 MM状态迁移 (26)4.2.2 就绪定时器功能 (27)4.2.3 周期性路由区更新定时器功能 (28)4.2.4 用户可及定时器功能 (28)4.3 SGSN与MSC/VLR的交互 (29)4.3.1 SGSN-MSC/VLR关联的管理 (29)4.3.2组合RA/LA更新 (29)4.3.3 CS寻呼协调及网络操作模式 (30)4.4 MM规程 (31)4.4.1 GPRS附着功能 (31)4.4.2 GPRS分离规程 (33)4.4.3 清除功能 (36)4.5 安全性功能 (36)4.5.1 用户鉴权 (36)4.5.2 用户身份机密性 (37)4.5.3 用户数据和GMM/SM信令机密性 (37)4.5.4 用户身份检查 (38)4.6 位置管理功能 (38)4.6.1 小区更新规程 (39)4.6.2 路由区更新规程 (39)4.6.3组合RA/LA更新规程 (42)4.6.4 周期性路由区更新和位置区更新 (43)4.7 用户数据管理功能 (44)4.7.1 插入用户数据规程 (44)4.7.2 删除用户数据规程 (44)4.8 MS类标处理功能 (45)第5章无线资源管理功能 (46)第6章分组路由与传输功能 (48)6.1 PDP状态和状态转换 (48)6.2 会话管理规程 (49)6.2.1 静态地址与动态地址 (49)6.2.2 PDP上下文的激活规程 (50)6.2.3 PDP上下文的修改 (52)6.2.4 PDP上下文的去激活 (53)6.3 业务流程举例 (54)6.3.1 MS发起分组数据业务 (54)6.3.2 网络发起分组数据业务 (55)第7章用户数据传输 (57)7.1 传输模式 (57)7.1.1 GTP传输模式 (57)7.1.2 LLC传输模式 (57)7.1.3 RLC传输模式 (57)7.2 LLC功能 (57)7.2.1寻址 (58)7.2.2服务 (58)7.2.3功能 (58)7.3 SNDCP功能 (58)7.4 PPP功能 (60)7.5 Gb接口 (60)7.5.1物理层 (60)7.5.2 FR子层 (60)7.5.3 NS子层 (61)7.5.4 BSSGP层 (61)7.6 Abis接口 (62)7.6.1结构A (63)7.6.2结构B (64)7.6.3结构C (64)第8章信息存储 (66)8.1 HLR (66)8.2 SGSN (67)8.3 GGSN (69)8.4 MS (69)8.5 MSC/VLR (70)第9章编号 (71)9.1 IMSI (71)9.2 P-TMSI (72)9.3 NSAPI/TLLI (72)9.3.1 NSAPI (72)9.3.2 临时逻辑链路标志(TLLI) (72)9.4 PDP地址和类型 (73)9.5 TID (73)9.6 路由区识别 (73)9.7 小区标识 (74)9.8 GSN地址 (74)9.9 接入点名字 (74)第10章运营方面的问题 (75)10.1 计费信息 (75)10.2 计费功能 (75)10.2.1 分组型业务计费方式和电路型业务计费方式的区别 (75)10.2.2 计费基本功能 (76)10.2.3 话单类型 (76)10.2.4 话单传送接口 (77)10.3 网络服务质量(QoS) (77)10.3.1 优先级别 (78)10.3.2 延时级别 (78)10.3.3 可靠性级别 (78)10.3.4 峰值吞吐量级别 (78)10.3.5 平均吞吐量级别 (79)10.4 消息过滤功能 (80)10.5 兼容性问题 (80)第11章与GSM其它业务的交互 (81)11.1 与点对点短消息业务关系 (81)11.2 与电路交换业务的关系 (81)11.3 与补充业务的关系 (82)第12章 IP相关的基础知识 (83)12.1 NAT (83)12.2 FIREWALL (83)12.3 GRE (83)12.4 DNS (84)12.5 RADIUS (84)MF009001 GPRS原理ISSUE1.0 课程说明课程说明课程介绍本课程为华为传送网网络级网管T2100的一个整体介绍,主要阐述了网络级网管T2100兴起和发展的客观需求,华为传送网管的一体化解决方案。
基于GPRS和组态王的远程无线通信系统设计
基于GPRS和组态王的远程无线通信系统设计作者:陶玉贵陈万顺王勇来源:《数字技术与应用》2020年第07期摘要:为实现对设备资源远程集中控制和实时监测,本文提出基于GPRS和组态王的远程无线通信系统设计方案。
PLC采集终端设备状态数据,通过GPRS网络将数据传输到监控主机,利用组态王软件构成可视化的监控界面,从而实现对终端设备实时监控。
实践证明,该系统运行稳定、数据采集实时性强,具有较高的应用前景和市场价值。
关键词:无线通信系统;GPRS;组态王;PLC中图分类号:TP277 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2020)07-0031-03随着信息技术的快速发展,对资源的统筹协调利用和控制调度显得非常重要,为实现数据资源的统筹分配、集中调度和实时采集管理,研究开发各领域的远程通信系统成为重要的技术工作。
以前离设备较远的主控室是通过数传电台、搭建信号发射塔和架设专线的形式对各设备资源进行集中控制和管理,实现信号和数据的传送,但其造价成本高,施工和维护难度大,且对防雷击要求高。
而数传电台一般不支持主动报警等操作,只能支持点对点的通信模式,所以必须等到主站轮询到相应终端时,才能上传报警等数据。
如果一个主站对应的监控终端较多时,轮询一遍则需要花费较长的时间,就不能对终端进行实时监控。
因此,设计一种用于数据采集的无线通信系统,帮助工作人员能够在远离设备的监控中心对各设备资源地进行集中控制和管理,提高工作效率显得非常必要。
1 无线通信系统总体设计本设计无线通信系统是基于移动服务网络的通用分组无线业务(GPRS),GPRS技术提供端到端、广域无线IP连接。
而数据传输单元DTU(Data Transfer unit)是专门实现串口数据与IP数据相互转换的终端设备,通过无线通信网络进行传输,实现现场设备和监控中心的远程数据通信,能可以很好地解决数据转换问题。
远程无线通信系统总体结构如图1所示。
PLC采集终端将设备的各种状态信号、数据,以及控制设备的信号,经GPRS-DTU数据转换,再通过GRPS网络将采集的数据传输到监控中心的主机,监控主机利用监控软件定义的虚拟设备将数据传送到监控软件界面中,在监控主机上实时显示状态数据并监控[1]。
基于单片机的GPRS无线数据采集与传输系统的设计
析, 决策预测, 处理等功能 , 应急 智能化水平比 较高. 但是他 们的价格较昂 单 贵,
个终端产品在几百至几千美元不等.如果是成套产品可达到几十万美元一套.
在国内产品中主要以烟台东方电子,南瑞国电,山东积成,北京安控等几家公
贵州大学电路与系统 2 届硕士研究生学位论文 佣7
16论文章节的安排 .
贵州大 学电 路与系统2 届硕士 加7 研究生学位论文
摘 要
《 基于单片机的GR无线数据采集与传输系统的设计》 P S 解决了一套 新型的远程数据采集技术, 将远距离数据采集技术和GR无线数据传输 P S
技术相结合, 很好地应用于工业测控系统中, 提高了 测控系统的灵活性, 很好的解决了 现代测控技术在环境恶劣地区等, 不宜连线环境中应用的
1 is.i naye .Frt ta lzd
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技术难题.
本论文详细介绍系统硬件和软件的研制和开发,包括以 下几个方面: 1 ,首先分析无线数据传输技术和数据采集系统的国内 外现状和发展趋 势, 阐明了本课题的研究意义. 根据现代测控系统对数据采集系统的特
殊要求,确定本文的主要研究内容.
2 ,给出单片机 T95和GR无线模块的 A8C 1 P S 硬件和软件设计及具体实现.
GPRS系统的简介
GPRS系统的简介目的:了解2.5G的GPRS系统基本概念GPRS所使用的技术及业务应用了解IP技术的基本知识当今第二代移动通信主要以提供话音和低速数据业务为主,第三代移动通信则在改善话音业务的基础上,以提供中高速的数据及多媒体业务为主要特征。
GPRS通过减少连接时间、支持X。
25和IP协议来提供资源的优化使用。
1. GPRS的基本概念目前GSM数据业务是基于电路交换的。
每个连接都通过空中无线接口,使用一个TDMA时隙(信道)。
数据传输的最大速率是:9.6Kbps。
目前使用最广泛的数据业务是短消息(SMS)。
在GSM规范PHASE2与PHASE2+中定义了几种新的数据业务。
包括:14.4Kbps电路数据交换,增强型SMS业务,高速电路数据交换(HSCSD),通用无线分组业务(GPRS)。
GPRS(General Packet Radio Service)是叠加在目前GSM网络并利用现有GSM系统资源用来进行数据业务的新型GSM业务,与目前以电路模式发送和接受数据的方式不同,它不需要给每个激活用户一条专用GSM电路,它允许用户在GSM网上以分组模式(共享电路),端到端的发送和接受数据。
只有当真正的发送数据时才占用无线信道,并且这个信道可供小区内所有的用户共享。
GPRS非常适合有大量突发性发送和接受数据需求的业务。
一方面,每个用户可以根据需要使用多个信道(最多8个),另一方面,同一信道又可以由多个用户同时共享。
GPRS理论上能提供9.05-171.2Kb/s的数据传输速率。
GPRS采用与GSM相同的频段、相同的频带宽度、相同的突发结构、相同的无线调制标准等,但GPRS分组数据功能并不对GSM系统支持的电路业务产生影响。
3.GPRS系统结构和功能单元如上图,GPRS分四部分:移动台MS、基站子系统BSS、电路交换子系统(CSS)和分组交换子系统(PSS-包括SGSN和GGSN),以下是需要新引进的设备或节点。
无线通信系统的设计方案汇总,包括机器人、医院通信等
无线通信系统的设计方案汇总,包括机器人、医院通信等无线通信主要包括微波通信和卫星通信。
微波是一种无线电波,它传送的距离一般只有几十千米。
但微波的频带很宽,通信容量很大。
微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。
卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。
本文介绍几种无线通信系统的设计,供大家参考。
基于FPGA的无线通信安全协议本文针对使用PIC18系列单片机及CC2420为RF收发器,从ZigBee节点的硬件及ZigBee通信协议和协议栈方面,介绍了ZigBee无线通信网络的组成。
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基于FPGA的RFID无线通信系统的实现本文利用RFID技术,用FPGA芯片与NRF905搭建了无线通信系统,成功的实现了无线收发数据。
基于GPRS的远程无线温度采集系统的设计_毕业设计说明书
HEBEI UNITED UNIVERSITY毕业设计说明书G RADUATE D ESIGN设计题目:基于GPRS的远程无线温度采集系统的设计摘要GPRS作为一种高速、高效、经济的无线系统,具有网络覆盖范围广、数据带宽宽、适应性强、计价按数据流量计算、实时在线的优点,特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输,能够满足数据采集及监控的双向数据信息传输。
文中设计了一种温度控制系统,提高了温度检测系统的综合性能用单片机作为微控器,选用数字温度传感器,对温度进行控制,提出了一种基于GPRS技术的远程温度监测系统方案,采用MSP430单片机和DS18B20数字温度传感器实现现场温度数据的采集和处理,再通过GPRS模块MG323实现远程的数据传输和接收,具有精度高、稳定性好的特点。
硬件方面设计了一个基于单片机的温度智能控制系统,以MSP430单片机为核心,采用了温度传感器DS18B20,以GPRS无线通信模块为基础,基于AT指令和数据采集器,构建一个远程的温度数据采集系统,对温度进行控制。
关键词温度采集系统;DS18B20;单片机;GPRSAbstractGPRS as wireless a high-speed, high efficiency, economy system, has a wide network coverage, according to the data with Eric, strong adaptability, valuation data flow calculation, the advantages of real-time online, especially suitable for intermittent, sudden and frequent, small amounts of data transmission, can satisfy the data acquisition and monitoring of the bidirectional data transmission.In this paper, we design a temperature control system, improve the comprehensive use of temperature detection system single chip as micro controller, digital temperature sensor, the temperature control, puts forward a remote temperature monitoring system scheme based on GPRS technology, the scene is realized by using MSP430 MCU and DS18B20 digital temperature sensor temperature data acquisition and processing, again by MG323 GPRS module to achieve remote data transmission and receiving, has features of high precision and good stability. A hardware design based on single chip microcomputer intelligent temperature control system, with MSP430 single chip microcomputer as the core, adopting the temperature sensor DS18B20, based on the GPRS wireless communication module, based on the AT commands and data collector, to build a remote temperature data acquisition system, to control the temperature.Keywords Temperature acquisition system; DS18B20; Single chip microcomputer; GPRS;目录摘要 (II)ABSTRACT...................................................................................................................... I II 第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2课题设计背景 (1)1.3课题设计意义 (2)第2章系统主要模块介绍和硬件设计 (3)2.1主控芯片介绍 (3)2.1.1 MSP430F149芯片概述 (3)2.1.2 MSP430F149芯片引脚 (3)2.1.3 单片机控制模块 (5)2.2GPRS模块介绍 (7)2.2.1 GPRS模块B2B连接器接口 (7)2.2.2 MG323电源接口 (9)2.2.3 控制信号接口和开/关机时序 (10)2.2.4 UART接口 (12)2.2.5 SIM卡接口 (13)2.3温度传感器简介 (14)2.3.1 DS18B20管脚配置和内部结构 (15)2.3.2 DS18B20的工作原理 (16)2.3.3 DS18B20的硬件设计 (18)2.4显示模块 (19)2.4.1液晶驱动芯片 (19)2.4.2 段式液晶显示器 (21)2.4.3 显示模块硬件电路设计 (21)2.5电源模块 (22)2.5.1 单片机供电模块 (22)2.5.2 GPRS供电模块 (23)第3章系统软件设计 (25)3.1温度采集程序设计 (25)3.2GPRS模块程序设计 (26)3.3系统总体程序设计 (29)第4章系统硬件电路板的设计 (31)4.1系统硬件原理图 (31)4.2系统PCB图 (33)4.3硬件制作 (34)4.4硬件调试 (35)结论 (36)参考文献 (37)谢辞 (39)附录 (40)附录1:系统硬件原理图 (40)附录2:显示模块程序 (42)附录3:温度传感器程序 (49)附录4:GPRS模块程序 (52)附录5:系统整体程序 (1)第1章绪论1.1 引言温度检测技术在我国的工业生产中应用非常普遍,传统的温度检测系统一般采用分散式三级系统,这种系统多采用有线传输方式,其远程线路铺设及维护不仅需要较高的成本,而且引线过长将导致整个系统功耗上升,稳定性下降。
GPRS无线应用组网方案
GPRS无线应用组网方案GPRS/CDMA无线通信的移动性、实时在线、按流量计费、通信速度快、网络覆盖范围广等诸多优点,越来越被行业应用所认识,逐步在行业内大量推广使用。
在使用推广过程中,出现了一些困惑行业客户的问题:无线应用有哪些组网方式;采用何种组网方式,比较合适、比较经济。
根据两年多来的行业应用推广经验,下面针对不同的行业应用的要求不同,提供几种比较实用的应用方案。
无线端末设备提供厂商现在比较多,其中实达设备公司()技术开发能力强,产品线齐全,下面以实达无线设备为例介绍行业GPRS无线数据传输方案。
根据数据中心组网方式不同,无线组网方式可以有下面几种联网方式:一、专线联网方式联网拓扑图:系统组成:A、业务处理系统:处理无线端末设备(无线终端、RTU+DTU、无线POS等)提交的各项业务数据B、网关设备:桥接移动网络与业务处理系统间的通信通道,(可以是路由器、可以是路由器+防火墙、可以是路由器+银行网控器等设备)C、GPRS网关支持点G GSN(Gateway GPRS Supporting Node):桥接GPRS无线内部网络和客户间的网关设备。
D、GPRS网络:无线数据传输平台E、基站:连接无线端末设备和GPRS无线内部网络的节点。
F、无线端末设备:可以是无线POS(实达STAR 610)、实达无线终端以及嵌入式应用中的实达无线MO DEM(DTU设备 :如STAR WM-100 DTU/STAR WM-200 DTU)+各类嵌入式检测控制设备(RTU,比如环境监测设备、油田检测设备、污水监测设备等)系统工程:用户端:A、提供网关设备,并和无线运营商一道,调试网关设备和移动GGSN间的通信通路。
B、用户和无线运营商一道配置GGSN到用户网关设备间的VPN通道(可选项,主要是增加系统安全性)C、增加防火墙(可选项,主要是增加系统安全性,视实际情况而定)D、调试端末设备应用程序E、调试业务主机设备移动运营商:A、提供到用户端的专线(或由用户从电信声请获得)B、配置GGSN,调通GGSN和用户网关设备的通信通路。
基于GPRS无线数据采集与传输系统设计
基于GPRS无线数据采集与传输系统设计摘要摘要:GPRS(通用分组无线电业务)是使用包交换的概念发展来的一种无线信号的传输方式。
GPRS信号不但拥有信号覆盖范围较广、信号传输数据速度较快、数据传输质量较高、能够实现实时在线以及费用按流量计算的优点,且每个GPRS就是一个分组性的数据网络,同时GPRS能够支持TCP/IP协议,因此其可以直接与Internet连通。
因此,GPRS在便携型环境检测设备、交通道路监控设备、移动办公以及无线上网等方面都有较为广泛的应。
本文使用的是华为公司生产的一款双频段EGSM900/GSM1800的通信模块GTM900-C,其中嵌入了TCP/IP协议,并且通过8位单片机AT89C51单片机实现对GTM900-C的控制,进而实现GPRS业务的数据传输。
此系统的外围电路较少,设计简单,成本较低。
关键词:数据传输与接收单片机 GPRS通信系统AbstractAbstract:GPRS (general packet radio service) is to use the concept of packet switchingthe development of a wireless transmission. GPRS nets not only has to cover range, data transmission speed, high quality, and always online communication according to flow billing, and a bit, and its itself is a group data networks, support the TCP/IP protocol, can be directly and Internet communication. Therefore, GPRS is in wireless Internet and environmental monitoring portable type, traffic monitoring, mobile office, and other industries.GPRS is used in portable environmental testing equipment, traffic monitoring equipment, mobile office and wireless Internet access, and other aspects.What is used in this paper is a communication module the Huawei produced GTM900-C dual-band EGSM900/GSM1800 which embedded TCP / IP protocol.GTM900-C are controlled by the 8-bit microcontroller AT89C51 microcontroller, thus achieving GPRS services data transmission. This system is less peripheral circuits, simple design and low cost.Keywords:Data transmission and reception Single-chip, microcomputer, GPRS communication system目录1.引言 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2课题研究的目的和意义 (1)2系统设计构想 (2)2.1系统总体结构 (2)2.2 单片机 (2)2.3 GPRS系统 (2)2.4数据采集系统 (3)3 系统硬件设计 (4)3.1 AT89C51单片机 (4)3.2单片机最小系统电路 (6)3.2.1晶振电路 (6)3.2.2复位电路 (6)3.3信号处理电路 (6)3.4数据采集电路 (7)3.5 GPRS通信系统 (8)3.5.1通信系统硬件设计方案 (8)3.5.2 GTM900-CGPRS模块简介 (9)4系统软件设计 (10)4.1软件开发环境 (10)4.1.1 Keil uVision2简介 (10)4.1.2 Proteus 7简介 (10)4.2采集系统流程图 (10)4.3传输系统流程图 (11)4.4 GPRS通信系统的软件设计方案 (12)4.4.1 连接的建立 (12)4.4.2 数据处理 (13)5实际应用 (14)5.1矿井风压测量系统与GPRS传输 (14)5.2风压测量器与GPRS报警 (14)6结论与展望 (15)6.1主要结论 (15)6.2优势 (15)6.2.1功能优势 (15)6.2.2成本优势 (15)6.3前景展望 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录1 系统程序 (18)1.引言1.1课题研究背景目前,无线通信已经深入到寻常百姓家,在中国移动通讯通讯网络覆盖率已超过90%。
GPRS无线数传模块编程方法解析
GPRS无线数传模块编程方法解析GPRS无线数传模块介绍GPRS无线数传模块是一款内嵌GSM/GPRS核心单元的无线Modem,具有完备的电源管理系统,标准的串行数据接口。
外观小巧,软件接口简单易用。
可广泛应用于工业短信收发、彩信收发图片文件、GPRS实时数据传输等诸多工业与民用领域。
GPRS无线数模块是针对工业级用户,采用GSM/GPRS网络为传输媒介,是一款基于移动GSM短消息平台和GPRS数据业务的工业级通讯终端。
它利用GSM 移动通信网络的短信息和GPRS业务为用户搭建了一个超远距离的数据输平台。
标准工业规格设计,提供RS232标准接口,直接与用户设备连接,实现中英文短信功能,彩信功能,GPRS数据传输功能。
GPRS无线数传模块特征◆ 具有短消息功能,支持中英文短信◆ 针对GPRS数据业务,嵌入了TCP/IP协议栈◆ 支持域名解析,可以不用固定IP◆ 支持彩信收发,可以传输图片,文件◆ 标准RS-232串口,简单的AT指令操作◆ 提供单片机和计算机编程源代码◆ 频段为双频900MHz和1800MHz◆ 工作温度:-35~ +75℃◆ 工业标准设计,能工作于各种恶劣环境◆ 天线接口50Ω/SMA(阴头)◆ 直流5~12V供电,电流待机40mA,发射时300mAGPRS无线数传模块应用◆ 工业短信收发、彩信收发图片文件◆ GPRS实时数据传输◆ 银行、证券、保险行业◆ 税务、公安、交警、交通稽查行业◆ 交通监控◆ 工业控制、遥感、遥测◆ 移动办公GPRS无线数传模块编程方法解析一、在不同组网方式下的具体设置要使PC机成为数据中心一般用到的有三种方式:(中心采用Intelnet公网连接、中心采用专线接入、拨号上网方式)不管哪种方式PC机都需要一个固定IP。
公网或专线方式的IP为网卡的IP;拨号上网方式的IP为无线Modem的GPRS卡绑定的IP。
1、公网方式:因为PC机有了固定的IP,所以在使用的时候,不需要做什么特别的设置就行了,只要将模块的APN名称设为CMNET就行。
