基于单片机GPRS通信系统的毕业设计方案好.doc

基于单片机GPRS通信系统设计摘要GPRS（通用分组无线电业务）是运用包互换概念发展一套无线传播方式，GPRS网络是基于既有GSM（全球移动通信系统）网络实现，在既有GSM网络中需要增长某些节点，如GGSN（GPRS网关支持节点）和SGSN（GPRS服务支持节点）。SGSN重要作用是记录移动终端当前位置信息，并且在移动终端与GGSN之间完毕移动分组数据发送和接受。GGSN重要起网关作用，可以与各种不同数据网络连接，如ISDM（综合业务数字网）、PSPDN（包互换公用数据网）和LAN（局域网）等。GGSN可以把GSM网中GPRS分组数据包进行合同转换。从而把这些分组数据包传送到远端TCP/IP或X.25网络。GPRS网不但具备覆盖范畴广、数据传播速度快、通信质量高、永远在线和按流量计费等有点，并且其自身就是一种分组性数据网，支持TCP/IP合同，可以直接与Internet互通。因而，GPRS在无线上网、环境监测便携型、交通监控、移动办公等行业中具备无可比拟性价比优势。核心词：数据传播与接受 单片机 GPRS通信系统AbstractGPRS (general packet radio service) is to use the concept of packet switching the development of a wireless transmission，a GPRS network is based on existing GSM (global system for mobile communications) network realization，in the existing GSM network of some nodes need to increase，such as GGSN (GPRS gateway support node) and SGSN (GPRS service support node).The main Function is to record SGSN mobile terminal current position information，and in the mobile terminal and GGSN completed of mobile group data to send and receive. GGSN main up gateway function，and can be with a variety of different data network，such as ISDM (integrated services digital network)，PSPDN (packet switching public data networks) and LAN (local area network)，etc. GGSN can put the GSM network packets of GPRS group for protocol conversion. So the group sent packets to a remote TCP/IP or X.25 network. 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 sex 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 with an unmatched price advantage.Keywords：Data transmission and reception Single-chip，microcomputer，GPRS communication system目录摘要IAbstractII目录III前言11 GPRS通信21.1 GPRS通信21.2 课题研究意义32 GPRS通信无线网络简介52.1 GPRS无线通讯网络52.2 GPRS网络构造52.2.1 GPRS合同栈62.2.2 基于GPRSTCP/IP合同72.2.4 GPRS长处82.2.5 GPRS开创新时代93 GPRS通信系统整体设计方案103.1 GPRS通信系统方案论证103.1.1 系统总体功能概述113.2 硬件某些设计方案123.2.1 单片机133.2.2单片机STC89C51143.2.3 GPRS模块简介及应用153.2.4 CTM900-CGPRS模块简介163.3 软件设计方案163.3.1 连接建立163.3.2 数据解决233.3.3 主程序流程24结论26道谢27参照文献28附录1 电路原理图29附录2 系统程序30前言近年来，通信技术和网络技术迅速发展，特别是无线通信技术发展，使得电力系统自动化限度进一步提高。GSM网络浮现后，技术人员不久把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备远程通信功能。GPRS是在既有GSM系统上发展出来一种新数据承载业务，支持TCPIP合同，可以与分组数据网（Internet等）直接互通。GPRS无线传播系统应用范畴非常广泛，几乎可以涵盖所有中低业务和低速率数据传播，特别适合突发小流量数据传播业务。本文设计GPRS无线通信模块，内嵌了TCPIP合同，采用工业级GPRS模块，合用于单片机据采集传播系统没有TCPIP合同栈，但使用串口通信状况。1 GPRS通信1.1 GPRS通信GPRS是通用分组无线业务（General Packet Radio Service）简称，它突破了GSM网只能提供电路互换思维方式，只通过增长相应功能实体和对既有基站系统进行某些改造来实现分组互换，这种改造投入相对来说并不大，但得到顾客数据速率却相称可观。GPRS（General Packet Radio Service）是一种以全球手机系统（GSM）为基本数据传播技术，可说是GSM延续。GPRS和以往持续在频道传播方式不同，是以封包（Packet）式来传播，因而使用者所承担费用是以其传播资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPRS经常被描述成“2.5G”，也就是说这项技术位于第二代（2G）和第三代（3G）移动通讯技术之间。它通过运用GSM网络中未使用TDMA信道，提供中速数据传递。GPRS突破了GSM网只能提供电路互换思维方式，只通过增长相应功能实体和对既有基站系统进行某些改造来实现分组互换，这种改造投入相对来说并不大，但得到顾客数据速率却相称可观，GPRS传播速率可提高至56甚至114Kbps，并且，由于不再需要现行无线应用所需要中介转换器，因此连接及传播都会更以便容易。GPRS特点1. 应用上特点当前，用手机上网还显得有些不尽人意。因而，全面解决办法GPRS也就这样应运而生了，这项全新技术可以令您在任何时间、任何地点都能迅速以便地实现连接，同步费用又很合理。简朴地说：速度上去了，内容丰富了，应用增长了，而费用却更加合理。（1）高速数据传播速度10倍于GSM，更可满足您抱负需求，还可以稳定地传送大容量高质量音频与视频文献，可谓不普通巨大进步。（2）永远在线由于建立新连接几乎无需任何时间（即无需为每次数据访问建立呼喊连接），因而您随时都可与网络保持联系，举个例子，若无GPRS支持，当您正在网上漫游，而此时恰有电话接入，大某些状况下您不得不断线后接通来电，通话完毕后重新拨号上网。这对大多数人来说，确是件非常令人恼火事。而有了GPRS，您就能轻而易举地解决这个冲突。（3）仅按数据流量计费即依照您传播数据量（如：网上下载信息时）来计费，而不是按上网时间计费也就是说，只要不进行数据传播，哪怕您始终“在线”，也无需付费。做个“打电话”比喻，在使用GSM+WAP手机上网时，就好比电话接通便开始计费；而使用GPRE+WAP上网则要合理得多，就像电话接通并不收费，只有对话时才计算费用。总之，它真正体现了少用少付费原则2.1.2 课题研究意义GPRS通用无线分组业务（General Packet Radio Service）是运用包互换概念发展一套无线传播方式。GPRS网络是基于既有GSM（全球移动通信系统）网络实现。在既有GSM网络中需要增长某些节点，如GGSN（GPRS网关支持节点）和SGSN（GPRS服务支持节点）。SGSN重要作用是记录移动终端当前位置信息，并且在移动终端与GGSN之间完毕移动分组数据发送和接受。GGSN重要起网关作用，可以与各种不同数据网络连接，如ISDN（综合业务数字网）、PSPDN（包互换公用数据网）和LAN（局域网）等。GGSN可以把GSM网中GPRS分组数据包进行合同转换，从而把这些分组数据包传送到远端TCP/IP或X.25网络。GPRS网不但具备覆盖范畴广、数据传播速度快、通信质量高、永远在线和按流量计费等长处，并且其自身就是一种分组型数据网，支持TCP/IP合同，可以直接与Internet互通。因而，GPRS在无线上网、环境监测便携型、交通监控、移动办公等行业中具备无可比拟性价比优势。当前，国内在水利、电力和天然气、石油等资源监测中还没有经济实用自动化数据采集和传播设备，特别是在偏远乡村、山区以及其她恶劣环境下数据传播更加困难，不能满足工业当代化、自动化规定。GPRS通信系统是当代测控基本，用于获取各种采集到数据，由于作为获取信息重要工具，GPRS通信系统正广泛应用于生产、科研各个领域。随着通信事业发展，国内已建成了覆盖全国GSM数字蜂窝移动通信网，GSM网络中重要发展GPRS网络也已经投入使用，因此，本课题提出并设计了基于单片机GPRS通信系统设计，实现远程数据传播系统，使得数据传播更加灵活，并且大大减少了成本，为某些监控系统后传播数据带来了以便快捷。2 GPRS通信无线网络简介2.1 GPRS无线通讯网络GPRS是通用分组无线业务（General Packet Radio Service）英文简称，是一种新分组数据承载业务。相对本来GSM拨号方式电路互换数据传送方式，GPRS是分组互换技术，具备“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传播”、“自如切换”长处。GPRS是General Packer Radio Service英文缩写，中文译为通用无线分组业务，详细来讲，GPRS是一项高速数据解决科技，即以分组“形式”把数据传送到顾客手上。因而，GPRS技术可以令手机上网省时、省力、省耗费。打个比喻，GSM是猫上普通固定电话线网话，那么GPRS就是手机ADSL。相对于GSM9.6kbps访问速度而言，GPRS拥有171.2kbps访问速度；在连接建立时间方面，GSM需要1030秒，而GPRS只需要极短时间就可以访问到有关祈求；而对于费用而言，GSM是按连接时间计费，而GPRS只需要按数据流量计费；GPRS对于网络资源运用率而相对远远高于GSM。2.2 GPRS网络构造GPRS网络构造基于GSM系统实现，话音某些人采用原先基本解决单元，而对与数据本分则新增了某些数据解决单元和接口。GPRS系统中新增数据单元涉及一下几种某些。图2.1 GPRS网络单元（1）PCU（Packet Control Unit）：分组解决单元，它是BSC（Basc Station Controller，基站控制器）一某些，可以独立设立或者与BSC合并设立，它与BSC之间接口不开放。（2）SGSN（Service GPRS Support Node）：GPRS服务支持节点。功能和作用与MSC（Mobile Switching Center，移动互换中心）具备相似点，进行分组移动顾客状态管理，计费管理等并负责到HLR（Home Location Register，社区位置存储器）顾客数据信息传送。（3）GGSN（Gateway GPRS Support Node）：GPRS网关支持节点。负责和外部数据网络接口。进行数据包转发，具备路由器某些功能。2.2.1 GPRS合同栈GPRS合同规程体现了无线和网络相结合特性。其实既包括类似局域网技术中逻辑链路控制LLC子层和媒体接入控制MAC子层。又包括RLC和BSSGP等新引入特定规程。由GPRS网络系统端到端之间应用合同构造可知，GPRS网络是存在于应用层之下承载网络，它用以承载IP或X.25等数据业务，由于GPRS自身采用IP数据网络构造，因此基于GPRS网络IP应用规程构造可理解为两层IP构造，即应用级IP合同以及采用IP合同GPRS自身。2.2.2 基于GPRSTCP/IP合同TCP/IP是为协同操作计算机、分享网络资源一套合同。该合同成员涉及IP、TCP、UDP等。TCP保证数据对的传送，如果对于一种信息包来说，数量太大，TCP则可将其提成若干组。IP被用来为信息包到达另一端寻找通道，每一种与网络相连接工作站均有一种唯一IP地址，该IP地址为一种32位数，它普通被写成四个十进制数字，每一种代表8位。TCP/IP是一种无连接合同，信息以分组方式进行传播，信息包最大容量在初始化过程中得以商定。如果信息超过其最大容量，则将被提成若干组分别传送。信息包未得以按顺序传送甚至丢失及再次转发也许性是存在，因而，TCP必要将序号、信息来源和目地通道数，以及其她信息添加进数据包中，被称为TCP包头。接受器端将运用该信息来监测数据包与否被对的接受，从而加以整顿。要直接将信息包发送至对的工作站，仅有TCP包头，是不容许。一种IP抱头必要被加在TCP抱头之上，源地址和目地址被涉及在IP包头里。发送信息包至目地，计算机将一方面核对其自身路由列表，如果目地在自己网络内，它将直接发送信息包。否则，它将发送信息包至网关，每一种网关均有一种路由列表，信息包将通过几种单独路由节点到达目地址。GPRS网提供网络功能将IP信息包从移动顾客点传送至外部网络。GPRS可觉得IP地址提供多重选取，涉及公共地址、专用地址以及客户代理地址。指定IP地址选取权GPRS机制被称为接入点域名（APN）。由于IP地址整体供应受到限制，一种GPRS网络提供商普通使用专用、可动态分派地址，然而，公用网址选取可由专门客户提供，专用网址则无法越过公共网进行操作。为连接公共网络，专用网址被转换成公共网址。该转换通过一种节点发生，该节点是专用网络地址转换（NAT）。多重专用地址可被映射成一种公共地址，对于急于IP合同应用，和有限网络同样，在无线网络中她们以相似方式工作。当GPRS对话启动是，大多数服务提供商也将监控数据传播流量，如果在特定一段时间内没有数据传播，其连接将被断开。由于TCP/IP信息包是通过GSM网络传播，因此，必要考虑TCP/IP合同栈某些参数配备。基于GPRSTCP应当支持恰当窗口尺寸以利于优化端对端连接宽带延迟，默认接受和发送缓冲器比例应当增长到容纳足够大窗口，被衔接层支持IP数据包最大值是最大传播单元（MTU）。在高误码率连接上，较小MTU尺寸增长了成功传播机会，默认IP最大传播单元值为576字节。一句链路条件和ARQ配备，它有也许增长MTU大到一种较大值，一种较大MTU容许TCP更快增长拥挤窗口。对于急于GPRSTCP/IP合同设计，必要考虑这些。2.2.4 GPRS长处相对本来GSM拨号方式电路互换数据传送方式，GPRS分组互换技术，具备“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传播”、“自如切换”长处。（1）实时在线“实时在线”，即顾客随时与网络保持联系。举个例子，顾客访问互联网时，手机就在无线信道上发送和接受数据，就算没有数据传送，手机还始终与网络保持联接，不但可以由顾客侧发起数据传播，还可以从网络侧随时启动push类业务，不像普通拨号上网那样断线后还得重新拨号才干上网冲浪。（2）按量计费顾客可以始终在线，按照顾客接受和发送数据包数量来收取费用，没有数据流量传递时，顾客虽然挂在网上也是不收费。形象地讲：休眠发呆都是免费。（3）快捷登录GPRS顾客一开机，就始终附着在GPRS网络上，每次使用时只需一种激活过程，普通只需13秒时间立即就能登录至互联网，而固定拨号方式接入互联网需要拨号、验证顾客名密码、登录服务器等过程，至少需要810秒甚至更长时间。（4）高速传播GPRS 采用分组互换技术，数据传播速率最高理论值能达171.2kb/s，但实际速度受到编码限制和手机终端限制，也许会有所不同。电路互换数据业务，速率为每秒9.6K比特，因而电路互换数据业务（简称CSD）与GPRS关系就像是9.6K Modem和33.6K、56KModem区别同样。（5）自如切换GPRS还具备数据传播与话音传播可同步进行或切换进行优势。也就是说顾客在用移动电话上网冲浪同步，可以接受语音电话。举个例子，本来电话拨号上网，接入之后就不能再打电话，也不能接电话，而GPRS就类似于固定电话ISDN概念，电话上网两不误。相对本来GSM拨号方式电路互换数据传送方式，GPRS是分组互换技术，具备“高速”和“永远在线”长处。2.2.5 GPRS开创新时代对于用手机上网顾客来说，最让人讨厌就是上网速度慢、经常掉线，但是随着中华人民共和国移动先进GPRS网络建设完毕，全球通手机顾客不久就不会再有这些麻烦了，并且下载文献速率还会比当前提高近10倍。GPRS 网络启动后，手机上网计费方式还要从当前准时间收费，变化成按下载字节计费。新一代GPRS网络，由于引进了数据通信技术、特别是互联网技术，使数据传播速率大大提高，掉线率大大减少。GPRS是通用分组无线业务（General Packet Radio Service）英文简称，是在既有第二代移动通信GSM系统上发展出来分组互换系统，提供端到端、广域无线IP连接。GPRS是作为既有 GSM网络向第三代移动通信演变过渡技术，发展GPRS技术十分经济，由于只须沿用既有GSM网络来发展即可，虽然是介于第二代和第三代这间一种网络技术（2.5代），但是它在许多方面都具备明显优势，也是当前国内最先进商用网络技术。GPRS网络中，无线信道可以依照需要，自行进行分派，而在CSD环境下，WAP顾客只能使用指定信道来传播数据，如果操作不结束，这条信道就会始终被占用。例如，当4个顾客同步上网时，就必要占用4个数据信道。而gprs技术就不存在这个问题，可以在同一种信道中同步支持4个顾客，并且不会对性能有任何大影响。如果流量过大，还会自动启用其他信道。3 GPRS通信系统整体设计方案3.1 GPRS通信系统方案论证方案一：基于GPRS网络医疗监护系统近年来，在家庭修养病人由于不能得到及时看护和急救，死亡人数大量提高。而随着老年化加剧，老年人在家中健康状况也得到了更高注重。本文研究医疗服务系统可以极大减少运送病人时间和成本，并能及时看护老年人健康状况，对提高国内全民健康水平有着重要作用。本论文提出了一种基于GPRS 网络家庭医疗服务系统，本系统采用了最新GPRS 传播技术和比较人性化菜单式人机接口，实现了医院对家庭病人实时监测。该系统工作原理：该系统由人体健康参数检测模块，GPRS 网络和远程计算机监控中心构成。人体健康参数检测模块由人体生命参数采集传感器， 传感器组是适配板，GPRS 网络，MPU 及辅助电路构成。 传感器进行对人体健康参数采集，当传感器采集信号是数字量，则信号直接传送给MPU当传感器采集信号是模仿量则需要通过传感器组适配板进行信号放大滤波解决，再传送给MPU通过MPU解决信号在LCD上显示和存储，MPU对数据进行相应合同封装然后传送给GPRS无线通讯模块，该模块将数据传送上GPRS公众网，通过Internet 传播方式将数据传送到远程计算机监控中心。该中心对接受到数据进行整顿存储，以达到监测病人目。方案二：基于GPRS都市供水报警监控系统设计都市供水系统是保证都市居民可以稳定、安全、可靠饮水重要保障，其中都市报警系统是构成该系统重要一某些。当前，大多数都市报警系统自动化水平还比较低，当泵站浮现故障时不能及时地发现，只有人员到了泵房才干发现，甚至直到严重影响到居民生活用水才懂得，普通要延迟很长时间。针对这种状况本文设计了一种都市供水报警监控系统，当有故障发生时就会报警，运用GPRS短信模块，通过发短信能及时精确地告知维修人员。同步，工作人员运用趋势曲线可以进行数据分析以及运用报表进行数据记录和总结，这样可以减少故障率。为居民提供稳定生活用水。该系统大大提高了都市供水报警系统智能化和信息化。系统工作原理：压力传感器和温度传感器负责将泵房里稳压罐入口压力、出口压力和泵房温度采集，并通过4-20mA原则信号传送给数据采集模块AI通道。红外传感器和地面水位传感器分别将泵房火灾和漏水状况数据采集，以及变频器异常状况通过开关量24V传送给数据采集模块DI通道。数据采集模块将AI通道里数据和DI通道里数据进行解决，然后通过RS-485接口把解决过数据传给GPRS模块。三相智能电力仪表对电压、电流进行测量，并通过RS-485接口把测量数据传至GPRS模块，GPRS模块通过GPRS网络和因特网相连，把数据传送至监控中心。方案三：基于GPRS数据传播（GPRS通信系统）近年来，通信技术和网络技术迅速发展，特别是无线通信技术发展，使得电力系统自动化限度进一步提高。GSM网络浮现后，技术人员不久把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备远程通信功能。系统设计原理：系统采用华为公司内部嵌有TCP/IP合同栈GPRS通信模块GTM900-C和STC89C51单片机，两者串口均支持RS-232通信原则。核心设计在于单片机与CTM900-C连接和软件编写。STC89C51单片机具备一种USBRT（通用异步串行接口），其中一种与CTM900-C模块相连，进行数据和AT命令传播，另一种与终端芯片串口相连，与终端进行通信。三个方案进行比较后，我选取地三个方案，能更快捷做出实物，并且能用在多方面系统当中去。3.1.1 系统总体功能概述运用单片机控制GPRS通信网络，终端和主台所有互换信息通过中华人民共和国移动数据通信服务中心，在移动数据服务中心和供电局配电中心之间申请VPN专网，并在电力局配电中心建立中心主站，所有终端设备通过GPRS网络及移动数据中心连至该中心主站，实现终端和主站实时在线连接。该系统重要功能： 全自动数据抄收 故障信息积极上报 实时巡检表计参数 自动电量平衡分析 及时发现表计被非法侵入及窃电行为固然这个通信系统就会是这些方案实现基本和核心。3.2 硬件某些设计方案系统采用华为公司内部嵌有TCP/IP合同栈GPRS通信模块GTM900-C和STC89C51单片机，两者串口均支持RS-232通信原则。核心设计在于单片机与GTM900-C连接和软件编写。STC89C51单片机具备一种USBRT（通用异步串行接口），其中一种与GTM900-C模块相连，进行数据和AT命令传播，另一种与终端芯片串口相连，与终端进行通信，CTM900-C模块外部需要安装天线，如图1所示。STC89C51单片机控制CTM900-C模块发送和接受数据，在软件中采用串行口中断来实现收发数据和转发数据。图3.2 系统硬件框图3.2.1 单片机单片机又称单片微控制器，它不是完毕某一种逻辑功能芯片，而是把一种计算机系统集成到一种芯片上。概括讲：一块芯片就成了一台计算机。它体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同步，学习使用单片机理解计算机原理与构造最佳选取。可以说，二十世纪跨越了三个“电”时代，即电气时代、电子时代和现已进入电脑时代。但是，这种电脑，普通是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示屏等构成。尚有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械单片机（亦称微控制器。顾名思义，这种计算机最小系统只用了一片集成电路，即可进行简朴运算和控制）。由于它体积小，普通都藏在被控机械“肚子”里。它在整个装置中，起着有如人类头脑作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。当前，这种单片机使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代功能，常在产品名称前冠以形容词“智能型”，如智能型洗衣机等。当前有些工厂技术人员或其他业余电子开发者搞出来某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简朴且极易被仿制。究其因素，也许就卡在产品未使用单片机或其他可编程逻辑器件上。在计算机浮现此前，有不少能工巧匠做出了不少精致机械。 进入电器时代后，人们借助电气技术实现了自动控制机械，自动生 产线甚至自动工厂，并且大大地发展了控制理论。然而，在某些大 中型系统中自动化成果均不抱负。只有在计算机浮现后，人们才见 到了但愿曙光。如今借助计算机逐渐实现了人类梦想。但是， 计算机浮现后相称长时间里，计算机作为科学武器，在科学 神圣殿堂里默默地工作，而工业现场测控领域并没有得到真正 应用。只有在单片机（Microcontroller）浮现后，计算机才真正 地从科学神圣殿堂走入寻常百姓家，成为广大工程技术人员当代 化技术革新，技术革命有利武器。当前，单片机在民用和工业测 控领域得到最广泛应用。彩电，冰箱，空调，录像机，VCD，遥 控器，游戏机，电饭煲等无处不见单片机影子，单片机早已深深 地溶入咱们每个人生活之中。单片机作为计算机发展一种重要分支领域，依照当前发展状况，从不同角度单片机大体可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。通用型/专用型这是按单片机合用范畴来区别。例如，80C51是通用型单片机，它不是为某种专用途设计；专用型单片机是针对一类产品甚至某一种产品设计生产，例如为了满足电子体温计规定，在片内集成ADC接口等功能温度测量控制电路。总线型/非总线型这是按单片机与否提供并行总线来区别。总线型单片机普遍设立有并行地址总线、数据总线、控制总线，这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接，此外，许多单片机已把所需要外围器件及外设接口集成一片内，因而在许多状况下可以不要并行扩展总线，大大减省封装成本和芯片体积，此类单片机称为非总线型单片机。控制型/家电型这是按照单片机大体应用领域进行区别。普通而言，工控型寻址范畴大，运算能力强；用于家电单片机多为专用型，普通是小封装、低价格，外围器件和外设接口集成度高。 显然，上述分类并不是惟一和严格。例如，80C51类单片机既是通用型又是总线型，还可以作工控用。3.2.2单片机STC89C51本设计采用是STC89C51系列单片机。STC89C51系列单片机是宏晶科技推出新一代超强抗干扰/高速/低功耗单片机，是MCS-51系列单片机派生产品；它们在指令系统中、硬件系统和片内资源与原则8052单片机完全兼容，DIP-40封装系列与8051为pin-to-pin兼容，指令代码是与8051完全兼容单片机。STC89C51单片机具备增强型12时钟/机器周期、6时钟机器/周期任意选取，工作电压为5.5V-3.4V（5V单片机）/3.8V-2.0V（5V单片机）；工作频率范畴：0-40MHZ，相称于普通80510-80MHZ。实际频率可达48MHZ。顾客应用程序空间为4K/8K/13K/16K/20K/32K/64K字节 ；片上集成1280字节/512字节RAM；有32/36个通用I/O口，P1/P2/P3/P4是准双向口；集成ISP（在系统可编程）/IPA（在应用可编程），无需专用编程器/仿真器，可通过串行口（P3.0/P3.1）直接下载顾客程序，8K程序3秒就可以完毕一片，具备EEPROM功能，工作温度范畴在0-750，共有3个16位定期器/计数器，其中定期器T0还可以当成2个8位定期器使用；封装形式有DIP-40，PLCC-44，PQFP-44等。3.2.3 GPRS模块简介及应用基于GPRSIP合同提供了与互联网“永远在线”也许性，使之成为一种节约成本选取。为了开发基于IP合同应用，系统设计师需要同步通晓无线网络和TCP/IP。各种各样接入技术被运用于无线网络。在FDMA技术中，每个顾客被分派一种频率，而TDMA技术则通过实践分隔顾客。在CDMA技术中，所有顾客在痛一时间使用同一种频段发送信号，分隔顾客通过各自被分派到为一代吗来实现。在2G系统中，数据传播重要是通过电路互换，既一种被分派给顾客传播信道，当一种顾客完毕传播任务，让出信道后，该传播信道才被提供应其她顾客使用。由于促发性是数据业务基本特性，当一种顾客不在有数据传播时，宽带就处在荒废状态中。在分组互换系统中，所有顾客分享同一种信道，顾客则可以实现多路复用功能。当一种顾客没有需要传播数据时候，信道就会被其她顾客所使用。信息包传播方式可通过媒体存储控制（MAC）合同被编排。在互联网上信息包传播所有基于IP合同。无线网络将于互联网结合，信息包通过无线媒介传送至基于IP合同网络，在传播前，为了能直接到达指定目地，数据包必要依照TCP/IP合同封装。在GPRS网络中就是采用IP合同进行传播。3.2.4 CTM900-CGPRS模块简介CTM900-C是华为公司生产一款双频段EGSM900/GSM1800通信模块，它最大发射功率为EGSM900 Class4（2W）和GSM1800 Class1（1W），它正常工作温度在-20+70之间，平均带电电流为3.5mA，它支持合同有GSM/GPRS Phase2/2+和华为GT800合同，在此模块基本上，可进行GPRS数据传播，具备支持短消息服务等功能，采用3.8V电压供电，多外可提供各种接口，如天线接口、模仿音频接口、异步串行接口、SIM卡接口等，也支持12C通信，内部集成了TCO/IP合同栈，支持多链接，提供ACK应答，提供打容量缓存，因而采用此芯片会大大减少低微控制器编程工作难度。3.3 软件设计方案系统软件采用C语言编写，在IAR环境下编译。由于本系统是远程管理终端一种模块，因而在程序编写中要遵守一定合同，这样才干保证对的通信。程序主题是如何控制CTM900-CAT命令对CTM900-C进行初始设立和信息数据解决。程序总体上可以分为如下两个模块，一是CPRS连接初始设立，二就是判断数据以及发送。主程序吧这些程序块有机结合到一起，互相控制。3.3.1 连接建立GPRS模块连接到Internet和GPRS网络实现过程如下：a）单片机软件控制GPRS模块开机，等待此模块正常启动。b）通过单片机和GTM900-C模块连接串口，GTM900-C模块写入相应AT设立命令，进行初始化，使模块成功粘附在GPRS网络上，获取网络运营商分派动态IP地址，与目终端建立连接。其环节如下；第一步：AT+CSQ 查询网络质量图3.3 查询网络质量图第二步：AT+CPIN?查询SIM与否准备好图3.4 查询SIM与否准备好图第三步：AT+CGREG?查询与否注册成功图3.5 查询与否注册成功图以上三步重要是确认当前网络和模块状态。第四步：AT+CGDCONT=1，“IP”，“CMNET”设立APN无线接入点图3.6 设立APN无线接入点图第五步：AT%ETCPIP=”，” 进行PPP拨号图3.7 PPP拨号图第六步： AT%ETCPIP?查询获得本地IP地址，以用DNS服务器地址图3.8 查询获得本地IP图第七步：AT%IPOPEN=”TCP”，”221.207.252.107”，1234图3.9图3.10第八步：AT%IPSEND=”6”发送内容为abc123十六进制数据。图3.11 发送数据图图3.12 发送数据界面图第九步：接受数据图3.13 接受数据界面图图3.14 接受数据图第十步：AT%IPOPEN?查询链路状态图3.15 查询链路状态图第十一步：AT%IPCLOSE 和AT%IPCLOSE=5 关闭连接图3.16 关闭连接图3.3.2 数据解决数据包在数据中心服务器和GPRS服务器中传播是基于IP数据包，但明文传送IP包不可取，因而太多选用PPP（点对点合同）进行传播，实现通过GPRS模块数据和Internet网络透明传播。GTM900-C内部集成了TCP/IP合同栈，因此顾客对IP合同有关程序就不必编写，可以直接通过GTM900-C传递数据。模块与Internet上PC机数据传播：规定PC机具备公网IP地址和开放端口以及监视传播报文运营软件。这样，模块与Internet传播数据时，报文就会显示。在模块成功连入网络后，单片机只要将要发送数据通过串口发给GTM900-C，GTM900-C就会把数据发给相应IP地址PC机。3.3.3 主程序流程主程序由模块函数构成，模块函数由基本函数嵌套构成。主程序流程大体如下，一方面进行单片机设立变量初始化，普通均为0，进行单片机相应配备单元初始化，例如设定端口方向、设立中断优先级、定期器初始化等，然后由单片机控制CTM900-C电源，以决定与否开机，待开机成功后，查询网络与否注册成功，成功后即可建立模块与PC机服务器连接，并进行数据传播和短信息解决，依照需要发送一定格式信息。图3.17 主程序流程图结论该通信系统是用嵌入式TCPIP合同，通过高速8位单片机实现GPRS业务数据传播功能，具备整体电路少，操作简朴，制作以便，使用更人性化，成本更低等长处。通过原则RS232串口和外部控制器连接，只需按照预先规定合同就可互相通信，通用性较强。系统软件均使用C语言编写，稍加改动就可以在各种控制器上实现，可移植性也较强。由于GPRS系统也有一定缺陷，例如当前GPRS网还不够稳定，有丢包现象；主控制器要实现IP合同，使用起来比较复杂；上位机基于互联网解决方案保密性较差等。但是这些问题都能通过咱们精密硬件和软件设计来克服这些问题，因此GPRS系统在将来发展中有着无可比拟前程。道谢参照文献1 周静. MSC1210GPRS无线通信系统设计D. 武汉大学，.2 百度文库. 使用单片机实现GPRS通信笑系统设计.3 江世民 .单片机原理及应用.中华人民共和国铁道出版社.4 林伸茂. 8051单片机彻底研究基本篇M. 北京