GPRS技術(shù)在尾礦庫遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用

2 系統(tǒng)通信的實(shí)現(xiàn)
2．1 建立系統(tǒng)通信的主要部件
(1)MCS-51系列單片機(jī)功能強(qiáng)，內(nèi)存較大。
(2)GPRS模塊。系統(tǒng)采用利事達(dá)信息技術(shù)有限公司開發(fā)的GPRS模塊LT8030，采用標(biāo)準(zhǔn)的RS 232接口，用戶可以通過單片機(jī)或其他CPU的UART口，使用相應(yīng)的AT命令對模塊進(jìn)行控制，達(dá)到輕松進(jìn)入GPRS網(wǎng)絡(luò)的目的。
(3)服務(wù)器。建立SOCKET連接必須具有公網(wǎng)的IP地址，故應(yīng)保證礦部控制中心計(jì)算機(jī)連接到Internet并且取得公網(wǎng)IP地址。在單片機(jī)對GPRS模塊控制之前，服務(wù)器端需運(yùn)行SOCKET端口監(jiān)聽程序，并且設(shè)為監(jiān)聽狀態(tài)，端口號也要設(shè)定，例如port：1024。
2．2 系統(tǒng)通信的主要實(shí)現(xiàn)過程
(1)通過AT指令初始化GPRS無線模塊，使之附著在GPSR網(wǎng)絡(luò)上，獲得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商動(dòng)態(tài)分配的GPRS終端IP地址，并與目的終端建立連接。
(2)通過串口0擴(kuò)展MAX232標(biāo)準(zhǔn)串口和外部控制器(例如數(shù)據(jù)采集端)連接，外部控制器端接出標(biāo)準(zhǔn)串口，按照約好的協(xié)議可很容易利用本設(shè)計(jì)的控制器進(jìn)行通信。
(3)復(fù)用P1．2和P1．3，也就是串口1分別和GPRS模塊的TXD0和RXD0連接，通過軟件置位完成對MC35的初始化和控制GPRS模塊的收發(fā)數(shù)據(jù)。礦部控制中心的接收服務(wù)器支持兩種接入方式：一種是通過非對稱數(shù)字用戶線路(Asymmetrieal Digital Sub setiber Line，ADSL)／局域網(wǎng)(LAN)／公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(Pu blic Swi tched Telephone Network，PSTN)／ISDN(Integrated services digital network)直接接入Internet。此時(shí)，發(fā)送接收服務(wù)器的動(dòng)態(tài)IP地址或固定IP地址。如果接收服務(wù)器處在局域網(wǎng)內(nèi)，可以使用第二種接入方式――即通過支持SOCKET的代理服務(wù)器接入Internet。此時(shí)發(fā)送的將是代理服務(wù)器的公網(wǎng)IP地址。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)硬件電路圖如圖2所示。

(1)AT89C52單片機(jī)是一個(gè)低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8 KB的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器(EPROM)和128 B的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，器件采用美國Atmel公司的高密度、不易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和FLASH存儲(chǔ)單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89C52提供了高性價(jià)比的解決方案。本設(shè)計(jì)采用11．059 2 MHz晶體振蕩器，通過定時(shí)器設(shè)置使之與GPRS模塊的通信頻率(9 600 Hz)一致。
(2)ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)采集。ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可與AT89C52單片機(jī)直接相連。ADC0809轉(zhuǎn)換器的片選信號右P2．7線選控制，其通道地址INO～I(xiàn)N7分別為7FF8H～7FFFH。當(dāng)單片機(jī)產(chǎn)生寫信號時(shí)，則由一個(gè)或非門產(chǎn)生轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)信號START和地址鎖存信號ALE(高電平有效)，同時(shí)將地址總線送出的通道地址A，B，C鎖存，模擬量通過被選中的通道送到A／D轉(zhuǎn)換器，并在START下降沿時(shí)開始逐位轉(zhuǎn)換。當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC變成高電平，經(jīng)反相器后，可向CPU發(fā)中斷請求。當(dāng)單片機(jī)產(chǎn)生讀信號時(shí)，則由一個(gè)或非門產(chǎn)生OE輸出允許信號(高電平有效)，將A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果讀入單片機(jī)。
(3)GPRS模塊。設(shè)計(jì)中所采用的是LT8030 GPRS IP Modem。LT8030基于SIEMENS的MC35 GPRS模塊，并且內(nèi)嵌了完整的TCP／IP協(xié)議，為用戶提供更簡單的網(wǎng)絡(luò)接口。LT8030采用的GPRS技術(shù)無縫覆蓋、永遠(yuǎn)在線和按流量計(jì)費(fèi)。