GPRS技術(shù)的沿岸海洋機(jī)動調(diào)查測量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的研究

2．2 硬件部分
硬件部分主要是GPRS通信接口電路的設(shè)計(jì)，GPRS通信接口電路原理圖如圖3所示。

GPRS通信接口電路主要由三部分組成：電平轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路和GPRS通信模塊電路。電平轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)將輸入電平轉(zhuǎn)換為各功能模塊所需電平。單片機(jī)控制電路主要完成控制電壓轉(zhuǎn)換，與GPRS通信模塊和采集電路進(jìn)行異步串行通信等任務(wù)。無線通信模塊的功能是接收和發(fā)送各種指令。單片機(jī)接收采集電路指令，控制GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)，GPRS通信模塊將包括數(shù)據(jù)信息在內(nèi)的GPRS分組和專用APN信息經(jīng)基站發(fā)送到GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)，SGSN與GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)進(jìn)行通信，GGSN對分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，再經(jīng)Internet路由至監(jiān)控中心，同時(shí)，來自監(jiān)控中心的命令，由GGSN接收，再轉(zhuǎn)發(fā)到SGSN，繼而傳送到GPRS通信模塊，由單片機(jī)向底層采集電路發(fā)送控制指令，完成校時(shí)、狀態(tài)監(jiān)測、提取數(shù)據(jù)等任務(wù)。
控制模塊電路是整個(gè)系統(tǒng)的核心，因此控制芯片的選擇尤為重要，選型時(shí)，既要考慮到芯片的功耗，又要滿足所需的功能，設(shè)計(jì)中采用Atmel公司研制的ATmega128L微控制器，它采用低功耗CMOS工藝生產(chǎn)，基于RISC結(jié)構(gòu)，具有片內(nèi)128 KB的程序存儲器(FLASH)、4 KB的SRAM和4 KB的E2PROM，2個(gè)8位和2個(gè)16位硬件定時(shí)／計(jì)數(shù)器，JTAG、SPI等接口，而且它可以在多種不同模式下工作，除了正常操作模式外，還具有六種不同等級的低能耗操作模式，掉電時(shí)電流小于25μA，2個(gè)異步通信串行口實(shí)現(xiàn)分別與通信模塊和采集電路功能，完全滿足設(shè)計(jì)需要。
無線通信模塊選擇Siemens公司的MC55模塊，此模塊被譽(yù)為當(dāng)今世界上最具價(jià)值、尺寸最小的三頻GSM／GPRS模塊，除具有普通的GSM模塊的通話、短信、電話簿管理、CSD(電路交換數(shù)據(jù))傳輸?shù)裙δ芎蜔o線MODEM的GPRS連接功能外，內(nèi)置完整的TCP／IP協(xié)議棧，不僅支持SOCKET連接下的TCP／UDP數(shù)據(jù)傳輸，還支持HTTP，F(xiàn)TP，SMTP，POP3等上層應(yīng)用協(xié)議。圖4為MC55模塊原理框圖。