GPRS在汽車(chē)遠程監控系統中的應用

2 GPRS 終端系統設計

基于對應用場(chǎng)合的需求分析，本文要設計一個(gè)基于GPRS網(wǎng)絡(luò )通信的、采用S12單片機為核心芯片的終端系統，軟件系統設計是在“code warrior for HCS12”環(huán)境下開(kāi)發(fā)，終端系統采用Motorola公司的MC9S12DG128芯片作為CPU處理器，使用SIMCOM公司最新推出的SIM300模塊作為收發(fā)數據的GPRS通信模塊。

2.1 單片機模塊

單片機采用摩托羅拉的16位HCS12系列單片機MC9SDG128，它是基于16位HCS12CPU的存儲器產(chǎn)品中的中檔芯片。片內擁有128KB的Flash E E PROM、8KB的RAM、2KB的E E PROM，同時(shí)片上還集成了許多標準模塊，包括2個(gè)異步串行通信口SCI、2個(gè)同步串行通信口SPI、8通道輸入捕捉/輸出比較定時(shí)器、2個(gè)10位8通道A/D轉換模塊（ADC）、１個(gè)8通道脈寬調制模塊（PW M）、一個(gè)數字式字節數據鏈接控制器（BDL C）、29個(gè)獨立數字I/O口（（Port A, Port B, Port K andPort E ），其中20個(gè)具有外部中斷及喚醒功能、兼容CAN2.0A/B協(xié)議的5個(gè)CAN模塊、B軟件兼容模塊（MSCAN12）以及一個(gè)內部IC總線(xiàn)模塊；其較高的性能價(jià)格比使其非常適合用于一些中高檔汽車(chē)電子控制系統。同時(shí)其較簡(jiǎn)單的背景開(kāi)發(fā)模式（BDM），也會(huì )使開(kāi)發(fā)成本進(jìn)一步降低，同時(shí)也使得現場(chǎng)開(kāi)發(fā)與系統升級變得更加方便。

實(shí)現方法如下：

（1）復用串口1分別和GPRS模塊的TX D0和RX D0連接，PT口的其中6個(gè)端口分別接到GPRS模塊對應的剩余通信口，通過(guò)軟件置位完成對SIM300的初始化和控制GPRS模塊的收發(fā)數據。

（2）通過(guò)串口0擴展外部控制器（例如數據采集端）連接，外部控制器端接出標準串口，按照約好的協(xié)議可很容易利用本設計的控制器進(jìn)行通信。

2.2 GPRS 模塊

SIM300是SIMCOM推出的GSM/GPRS 雙頻模塊，主要為語(yǔ)音傳輸、短消息和數據業(yè)務(wù)提供無(wú)線(xiàn)接口。

SIM300集成了完整的射頻電路和GSM的基帶處理器，適合于開(kāi)發(fā)一些GSM/GPRS 的無(wú)線(xiàn)應用產(chǎn)品，如移動(dòng)電話(huà)、PDA、PCMCIA無(wú)線(xiàn)MODEM卡、USB無(wú)線(xiàn)MODEM、無(wú)線(xiàn)POS 機、無(wú)線(xiàn)抄表、無(wú)線(xiàn)數據傳輸業(yè)務(wù)，無(wú)線(xiàn)公用電話(huà)、無(wú)線(xiàn)商務(wù)電話(huà)、監控、調度、車(chē)載、遙控、遠程測量、定位和導航等系統和產(chǎn)品，應用范圍十分廣泛。

SIM300模塊為用戶(hù)提供了功能完備的系統接口，用戶(hù)只需投入少量的研發(fā)費用，在較短的研發(fā)周期內，就可集成自己的應用系統。用戶(hù)的主要工作集中在控制系統和人機界面方面。

DG128控制GPRS模塊接收和發(fā)送信息，通過(guò)標準串口和外部控制器（比如數據采集端）進(jìn)行數據通信。用軟件實(shí)現中斷，完成數據的轉發(fā)。

2.3 通信模塊硬、軟件設計

通信模塊硬件設計如圖2。

圖2：模塊硬件設計圖

GPRS模塊通過(guò)串口與單片機進(jìn)行數據傳送。在系統中，GPRS模塊相當于單片機系統的串口，GPRS的數據相當于單片機系統的串口數據。因此對遠程數據的采集就對應了對單片機串口數據的采集。串口采用中斷調用。串行口中斷服務(wù)程序完成數據發(fā)送和接收等功能，可接收上位機發(fā)送給本系統的各種命令，也可將本報警儀的結果傳送給上位機。

單片機和GPRS發(fā)送流程為：在發(fā)送數據之前，發(fā)送端要給出請求發(fā)送RTS，接收端利用這個(gè)信號清空接收緩沖區，發(fā)送端接收到接收端的允許發(fā)送信號CTS。接著(zhù)接收端發(fā)出數據終端準備好信號DTR，發(fā)送端的DTR接收到對方的DTR以后，開(kāi)始在TX D上送出數據。

CAN通信發(fā)送、接受流程如圖3。

圖3：發(fā)送和接收流程

3 結語(yǔ)

隨著(zhù)通信技術(shù)的發(fā)展，原有的遠程監控系統己日益不能滿(mǎn)足多方面的要求，我們需要更低成本的通信方式。

GPRS遠程監控系統利用現有的GPRS網(wǎng)絡(luò )資源，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò )覆蓋率高、傳輸特性好等優(yōu)勢，為現有數據采集系統提供一種便捷的無(wú)線(xiàn)數據傳輸方式，這必將成為工業(yè)控制及現場(chǎng)監測等領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，并可廣泛應用于交通、安防報警、電力監控、石油、礦山等行業(yè)。正是基于以上考慮，本系統中嵌入了GPRS模塊，運用它最具優(yōu)勢的短信功能，將采集的數據以短信的方式發(fā)送到基站，基站也以短信方式實(shí)現對終端的適時(shí)監控和管理。