基于GSM的无线数据传输系统设计_图文


歹■

基 于
o 王)

i基于GSM的无线数据传输系统设计
Design of Wii'eless Data TransmiSSion System based
on

GSM

梅文思
Mei Wensi

的 无 线 数 据 传 输


(华东交通大学,江西南昌330013)
(EaSt China Jiaotong
University,Jiangxi Nanchang 3300 1

统 设 计

3)

摘要:GSM在数据传输应用上,具有价格便宜、覆盖范围广等特点,它特别适用于需频繁传送小流量 数据的应用,如车辆调度、监控、监测等领域。本文利用GSM公共网络进行数据传输的方法,通过标准的 RS232接口结合己有的单片机系统,实现数据的无线传输,并且监控终端也不再仅局限于PC机,也可以是
移动电话或其他移动终端。 关键词:GSM;无线数据传输;短消息 中图分类号:TP277 文献标识码:B 文章编号:1671-4792.(201 1)1.0083.04
as

Abstract:The application ofGSM has its own advantages,such

low

price and wide

scope covering,which

is especially suitable in the field that the data,is.transmitted frequently but the flow of is low,for instance,at tem-
pering vehicles,supervising

and

navigating.The thesis use the method of data transmi豁ion On

GSM network,and

in virtue of the standard RS232 interface and the existing single chip micyoco GSM wireless network to realize wireless data transmi豁ion.The monitoring terminal is other mobile terminal.
not

limited in PC machine,it

call

be mobile telephone or

Keywords:GSM;Wireless 0引言

Data Transmission;Short Message Service

来越为GSM网络运营商所重视。短信服务(SMS:
Shoa Message

随着我国工业生产自动化程度的提高,需要在 野外监控、操作和维护的设备越来越多。而传统监控 手段的监控者和被监控对象都是固定的,无论任何 一端都无法随意移动。另外,传统监控手段针对偏 僻、偏远地域监控无法很容易的实现。面对这种局 面,按照传统方式进行分散维护和人工监控,不仅浪 费人力、物力,而且可靠性差,已经不能适应工业自 动化发展的需要。 无线数据传输系统是需要进行远距离数据传输 的应用系统的通信平台。GSM网络通信以其低廉的 价格和永远在线的性能有着不可估量的发展前景。 如何充分利用现有的GSM网络资源,发挥网络覆 盖率高、用户数量大等优势,开展多种增值业务,越

Service),作为GSM网络的一种主要

的基本业务,它的传递是可靠的。因此,选用GSM 的短消息业务来实现远程无线数据传输是可行的。 在短消息业务快速发展的背景下,短消息在无线监 控与数据传输方面的应用有着极为重要的现实意义 和实际价值。借助短消息服务业务(SMS:Short
Message

Service)和GSM网络,利用嵌入式系统实

现远程数据采集和设备终端远程监控逐渐成为人们 研究的热点。
1系统概述

基于GSM的无线数据传输系统应用了计算机 技术和GSM网络通讯技术,是一种新型无线通信 系统。该系统依托GSM网络,采用短消息进行数据

万方数据

通信,即在传统的单片机数据采集系统中增加支持 短消息、数据通信等业务的GSM模块,并为其分配 一个独立的SIM卡,结合单片机系统通过串行通信 接口,实现了数据的远程无线传输。
1.1

信模块内部集成了全部手机功能和一些手机以外的 功能。这些模块接口容易、使用方便,大大缩短了系 统的开发周期。利用GSM网络的短消息进行通信 的系统大多由控制端和受控端两部分组成。控制端 是PC机串口和这些通信模块相连的PC机系统。受 控端则是用单片机串口和通信模块相连的单片机系 统与受控设备的组合,系统内部用AT指令进行通 信。其中,控制端完成控制参数的设置与发送;受控 端接收控制参数并传送给受控设备。同时将受控设 备的状态信息回送给控制端。这些系统的特点是可 以利用PC机内部的各种资源,利用高级语言编程, 操作界面友好等。远程无线数据传输系统的实现框
图如图一所示:

GSM无线数据传输系统的功能

数据传输系统是监控系统中重要的一个环节, 是一个既有监控功能,又有强大管理功能的完善系 统,由主控端系统、GSM通信网络及远程监控终端 系统组成。监控终端通过GSM网络和主控端监控 中心进行双向的信息传输。它将采集到的数据信息 送到监控中心,同时接收监控中心操作命令,对受控 设备实施相应的操作。整个系统实现了以下的主要
功能:

(1)多数据采集与监控 可采集对象的各项数据,并根据参数设定对被 测对象实现实时监控和检测。 (2)信息发送 可设定信息向主控端发送消息,报告引起状态 改变的事件及相关数据。 (3)运行状态远程查询 操作人员可随时在值班中心操作主控端软件, 查询远端设备的当前运行状态,远端设备接收到该 命令后即将站点当前设备运行状态与全部数据返回 给主控端。 (4)参数设定 操作人员可操作主控端软件向各远端站点发送 用于监控被控对象的参数值,从而实现远程控制。 (5)数据记录 主控端软件将接收到的数据储存在数据库中, 以备日后检索查看。 (6)消息转发 当主控端软件接收到某一远端设备的信息后, 可根据设定转发到其它站点(可以是另外一部手机 或PC机)。
1.2

图一无线数据传输框图 2系统设计 2.1硬件连接图 无线数据传输系统硬件结构框图如图二所示。 本系统硬件主要由4部分组成,电源、MC35无线模 块、RCM2300模块和RCM2300开发板。

图二无线数据传输系统硬件连接图
(1)RCM2300

RCM2300是控制模块的核心,模块的硬件电路 由Rabbit2000微处理器、一个256K的Flash、一个 128K的SRAM、4个串口,26个I/O口和一个10针 的编程接El组成。RCM2300具有Rabbit2000微处 理器和其它内置的特点:快速高效的指令集;5个8 比特定时器,2个10比特定时器;22.1MHZ时钟速 率;四个串口;256K Flash用来存储RCM2300应用

GSM无线数据传输系统的结构

目前,由于手机的接口不易和单片机和PC机 相连,一些大的通信公司推出新的通信模块,这些通

万方数据

程序。
(2)RCM2300开发板

RCM2300可以非常容易地连接到开发板上,同 时开发板上还包含一些基本的I/O外设:LEDS和 开关,而且还为将来需要扩展的硬件预留了空间。 为连接无线模块和控制模块,需在开发板上添加一 个RS232串行接口,实现两者的串行通信。 (3)MC35模块 MC35是西门子公司的第一款GPRS模块,它 不仅支持GPRS技术,还具有TC35的全部功能:可 以在GSM网上进行数据、语音、短消息以及传真的 服务。采用标准的工业接El,易于集成。MC35支持
GSM900和GSMl800双频网络,内置SIM卡阅读

基 于
G)

∽ 孓




线 数 据 传 输


统 设 计

器以及支持即插即用的特性,可以把它作为通用的 双频带模块,用来简单、快速的传送数据。它为远程 监控提供了一个理想的解决方案,主要由GSM基 带处理器、供电模块(ASIC)、GSM射频模块、Flash 存储器、静态存储器、天线接口、ZIF连接器七部分 组成。GSM基带处理器是MC35的核心,主要处理 GSM终端内的语音、数据信号,涵盖了蜂窝射频设 备中所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电 路的前提下,可支持FR、HR和EFR语音信道编码。 数据通信电路主要完成数据收发、与RCM2300进 行通信、软件流控制等功能。MC35的数据接口采用 串行异步收发,提供透明的数据传输,硬件电路支持
RS-232串行接口。串行通信接口的通信规则是无校

验位、l位停止位、8位数据位。可以在300bpS-


15200bps的波特率下运行,支持的自动波特率为

图三程序流程图
{int ceshi,shezhi,test,message,j,fa,clear,shou; ceshi=O;test---0;mes=0;shezhi=O;j=0;shou=O;fa=0;
clear---O;

1 200bps,2400bps,4800bps,9600bps,1 9200bps,3 840

0bps,57600bps,l 15200bps等多个波特率类型。

2.2程序设计 程序主要完成模块初始化,与网络连接,对操作 进行判断,响应监控终端的请求,根据监控终端的需 求发送相应的数据信息等操作。程序流程如图三所
示:

#if__BOARD_TYPE剐x 12001I
E一一0x1201
brdInit0; #endif//初始化 serCopen(1 15200); sock_.initO; tcp_tick(NULL);

80ARDGW

利用SMS传送数据的程序如下:
#use”dcrtcp.1ib” #use”modem.1ib” void main0

万方数据

K~
ModemOpen(1 15200); while(ceshi!=1) {ModemSend(”a心”); ceshi-ModcmExpcct(”OK”,1 000);

for(j=O;j<3000;j++)
mes=ModemExpeet(”OK'’,2000);


printf(’.、lffIave sent!\n”);


prmtf(”\nConnect OK!\n”);


ModemClose0

while(shezhi!=1){
ModemSend(”A1’+CSCA=\”+861380043 1500\”

serCclosc0;


F); //设置短消息中心号码 shezhi=ModemExpect(”OK”,lOOO);


3系统性能分析 (1)本系统应用的GSM网络已经很成熟,网络 覆盖范围广;同时具有良好的可扩展性,可升级扩展 至GPRS;网络通信容量大,系统运行费用低。 (2)GSM短信息业务也有其缺点,如有一定的 延迟,还没有达到真正的。实时”。SMS的消息长度 只有160个字节,对数据量较大的系统,只能分成几 条短信息进行传输,进一步增加了延迟时间。只适于 数据量较小,实时要求不是非常高的监控系统。因 此,基于GSM网络的SMS不完全能够满足系统的 实时性和数据量的要求,对那些数据传输量大、实时 性要求比较高的就需要基于GPRS网络的实时数据 传输系统了。
is


while(clear!=1){ ModemSend(”at+cmgd=l\r'’);//清除短消息
clear=ModemExpect(”OK”,1 000);


printf(”Have clcared!\n”);

while(test!=1){ ModemSend(”AnC№沮-2,l,0,0,Er”);
tcst=ModemExpect(”+CMTP',tooo);



pm坝”There

new

message!\n”);

4结束语

//检测收到新消息

本系统采用GSM网络实现数据的无线传输, 系统稳定,可靠性高,在很多应用领域,比如水文监 测、地质勘探等,都需要使用便携终端通过无线传输 手段完成远程数据采集和对采集数据的实时传输。 本系统必将有广阔的应用前景。 参考文献 【1】陈海宴,徐玉滨.嵌入式通用远程多点无线监 控系统【J】.无线电工程,2003,3(4):20—24. 【2】李如鹏,黎峰.利用GSM传输业务实现远程 监控【J】.计算机应用,2003,(23):207—208. 作者简介 梅文思(1977一),男,江西湖口县人,现为华东


ifftcs产1){
ModcmSend(。’AT+CMGR=I\r”);//读取新消息
shou=ModemExpect(”I
ll

1",2000);

for(j=0j<22000;j++)

if(shoum一-1){
printf【”A REQUEST MESSAGE!、n”);

//验证是否命令消息 while(fa!=1){

ModemSend(”A1KMGS=却’+8613086865392\.‘
V’);//设置接收号码 fa=ModemExpect(”>”,l ooo); }

while(mes!=1){
ModemSend(”this is

test!\xlA");//发送数据

交通大学在职研究生,主要研究方向:无线通信。

万方数据

基于GSM的无线数据传输系统设计
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 梅文思, Mei Wensi 华东交通大学,江西,南昌,330013 科技广场 SCIENCE MOSAIC 2011(1)

参考文献(2条) 1.李如鹏;黎峰 利用GSM传输业务实现远程监控 2003(23) 2.陈海宴;徐玉滨 嵌入式通用远程多点无线监控系统 2003(04)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_kjgc201101024.aspx


相关文档

基于GSM的无线数据传输系统研究
基于GSM技术的无线数据传输模块设计
一种基于GSM或GPRS的无线数据传输系统
基于GSM的无线数据传输系统设计
基于GSM无线传输技术的手机遥控系统设计
基于GPRS的无线数据传输嵌入式系统设计
无线数据传输基于GPRS的远程监控系统设计
基于GSM技术的LED显示屏无线数据传输接口设计
基于ARM的无线数据传输系统设计与实现
GSM无线数据传输的研究和应用
电脑版