基于TC65的GPRS远程无线数据采集终端设计(图文)

1、基于TC65的GPRS远程无线数据采集终端设计(图文)论文导读：无线数据采集目前广泛应用在电力自动抄表、水文气象监测、工业数据采集、交通、安防等领域的应用越来越广泛。随着GPRS网络的发展。为此本文设计了基于TC65的GPRS远程无线数据采集终端。J2ME（Java2Platform。关键词：数据采集，J2ME，TC65，GPRS0引言无线数据采集目前广泛应用在电力自动抄表、水文气象监测、工业数据采集、交通、安防等领域的应用越来越广泛，传统的无线数据采集终端多采用GSM网络收发短信来实现数据无线传输，随着GPRS网络的发展，基于GPRS网络的数据传输终端也开始得到大量应用。为此本文设计了基于T

2、C65的GPRS远程无线数据采集终端，采用 ATmega128单片机来采集数据，Siemens公司的TC65 GPRS无线通信模块来实现数据远程传输。1GPRS和J2ME概述GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称，是通过在现有GSM系统硬件的基础上增加了SGSN（GPRS服务支持结点），GGSN（GPRS网关支持结点），PCU（分组控制单元）三个主要的组件，通过软件升级来实现。它采用了分组交换的传输模式，用户只有在发送或接收数据期间才独占无线信道，从而大大提高了资源的利用率。GPRS网络传输速率高，可以提供115Kbit/s的传输速率，GS

3、M只有9.6kbit/s。由于GPRS网络，只有在发送或接收数据时才占用信道，可以按流量或包月等方式来收取，大大降低了数据传输的成本。GPRS支持因特网上应用最广泛的IP协议和X.25协议，能提供Internet和其它分组网络的全球性无线接入，方便用户组网需要。J2ME（Java 2 Platform，Micro Edition），又称为Java微型版，是Sun公司专门为满足移动终端设备而设计的。Java技术具有开放性、安全性和跨平台性的优点，不同设备厂商的设备可以更好兼容。在工业控制中利用J2ME技术，不但可以实现嵌入式环境中基于服务级的互操作，而且可以使系统灵活可靠，降低开发难度，与传统的

4、开发手段相比：1）有利于节省开发成本。2）易于开发维护，可以根据需要及时对终端的软件系统进行远程升级维护。3）代码重用，通过Java虚拟机可以产生一种结构中立的目标文件，可以在多种设备上运行，实现了“一次编程，到处可用” 。论文参考网。2数据终端硬件设计2.1系统的整体构成2.2数据采集终端设计数据采集主要通过单片机来实现。单片机选用ATmega128。ATMEGA128是AVR8位RISC系列微控制器，工作频率最快可达到16MHZ，有两个USART口，53个通用I/O口，128K的内置FLASH存储器，在设计上采用低功耗的CMOS技术，并在软件上有效地支持C高级语言，能够作为嵌入式操作系统的

5、嵌入式处理器。数据通过RS485总线，经过RS485/232转换，将数据传送至单片机ATMEGA128，ATMEGA128再将数据通过RS232串口0传送到无线通信模块，由无线通信模块进行打包处理后，通过GPRS网络进行数据传输。2.3数据传输终端设计数据传输通过TC65模块实现。TC65模块是Siemens公司设计的一款基于GSM/GPRS引擎的无线通信模块，主要工作于900MHZ和1800MHZ两种频率。带有十个通用接口，两个串口以及语音模块，为用户提供了1.7MBFlash和400KBRAM，内置JAVA虚拟机和TCP/IP协议栈，通过J2ME平台进行软件设计，通过TCP/IP协议传输采

6、集数据，可通过OTA（OverTheAir）进行远程软件升级。电源电路图如图2所示：TC65模块工作的电压范围是+3.24.5V，在数据通信的过程中它还会产生2A的峰值电流,会产生0.35的电压损失,所以电源电压一般选用典型值3.8V。LM2596 开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出3A 的驱动电流，输出电压=3.8VTC65的基带处理器集成了符合ISO8716 IC卡标准的SIM接口，可以通过板到板连接器连到外部SIM卡座，其硬件连接电路图如图3所示：TC65作为一个DCE使用，ASC0为8线串行接口，是TC65模块AT指令控制接口，同时也是Java程序下载接口。在Java

7、运行模式下ASC0作为RS-232接口可进行程序调试。系统采用了MAX3237E芯片来实现电平的转换。3数据采集终端软件设计数据采集终端软件设计主要从两个方面来考虑：仪表数据采集和数据通过突出TC65GPRS远程无线网路发送到监控中心。3.1数据采集终端软件设计ATmega128串口USART1负责采集数据，并将数据进行打包，通过串口USART0传输到TC65数据传输模块。开始采集数据时，通过TC65发送指令，ATmega128根据接收到的指令将数据发送到TC65,然后通GPRS网络发送到远程监控中心。论文参考网。程序部分代码如下：void ringrx()unsigned char tr;

8、unsigned char i;for(i=0;i1)if(getchar()=T)if(getchar()=I)tr=PINA; tr&=0x07;printf(ATE0 ); printf(ATH );printf(AT+CMGR=1 );readdata(); ;32 TC65数据传输终端软件设计TC65数据传输终端将数据通过GPRS网络传送到服务器，服务器端通过Internet访问远程采集到的数据。在小批量数据采集应用，例如无线监控系统中，可以将数据传送到个人手机，实现实时监控。此时手机可以直接发送短信控制TC65无线模块。论文参考网。因此TC65数据传输终端软件设计充分利用JAVA多

9、线程的特点，根据终端功能设计要求及软件程序设计需要，程序包括以下几个线程:短信息处理线程、数据采集线程、GPRS通信线程。TC65数据传输终端主程序流程图如图4所示：短信息处理程序负责实现对TC65远程控制；数据采集线程负责将ATmega128采集的数据存储到TC65指定缓冲区；GPRS通信线程负责将缓冲区数据发送到监控中心服务器，主要包括GPRS网络连接和收发数据。TC65无线通信模块在进行数据通信的时候要遵循TCP/IP协议，IP层和网络接入层是通过PPP协议来实现。GPRS通信线程流程图如图5所示：TC65数据传输终端通过PPP协议实现GPRS网络连接，可以一直在线，连接成功获取IP地址后就可以和服务器端通过HTTPS实现数据通信。4结束语本文提出了基于TC65的GPRS远程无线数据数据传输终端设计。结合了J2ME和GPRS网络的特点，系统适用性强，而且运营成本也比较低，适合我国的基本国情，将在远程无线通信领域得到大量应用。参考文献1 毛诗柱基于J2ME的GPRS远程无线自动抄表的研究 D广州：广东工业大学，20072张小玮J2ME无线平台应用开发M北京：清华大学出版社,20043TC65 Cellular Engine Hardware InterfaceDescription. Siemens Corporation.20054徐