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(多图) 单片机控制MC55模块实现远程无线数据传输

熊国灿?? 王艳森?? 北京经济管理职业学院?? 2014年11月11日 ?? 收藏3
随着无线通信网络技术的不断发展,通用分组无线业务(GPRS)技术在远程无线数据传输中起到了广泛的应用。GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称,是一种以全球手机系统(GSM)为基础的数据传输技术。GPRS网不但具有覆盖范围广、数据传输速度快、通信质量高、永远在线和按流量计费等优点,而且其本身就是一个分组型数据网,支持TCP/IP协议,无需经过PSTN(公用电话交换网)等网络的转接,可直接与Internet网互通。因此GPRS业务在无线上网、环境监测、交通监控、移动办公等行业中具有无可比拟的性价比优势。

西门子MC55是带有GSM/GPRS全套语音和数据功能的先进无线模块。其超小的体积----所有功能都集中在一块集成的芯片内(仅50 x 33 x 7.2 mm);最简便的开发----内嵌TCP/IP协议栈,使用户可以最大程度的缩短GPRS产品的研发周期。MC55是可以配置的,使得外部输入、输出接口提供的外部控制应用更有效,从而令MC55产品更适合。M2M解决方案。

在网络设置中有HTTP、FTP、POP3、SOCKET等类型。文中详细介绍利用单片机控制MC55 GPRS无线模块进行远程无线数据传输的控制方法,并给出实现SOCKET通信的初始化设计流程。

1 系统组成

系统的组成如图1所示。该系统利用现有的GPRS网络,单片机通过串口对MC55 GPRS模块进行收发控制,实现Internet网络通信服务,从而实现远程无线数据传输功能。

图1 系统总体结构图
图1 系统总体结构图

系统各部分的说明如下:

1)单片机。单片机选用NEC78F0547D MCU,NEC78F0547D是NEC 78KF0/KEZ8位单片机系列中的一款性能优越的单片机,它带有两个UART(异步串行通讯)口。它很突出的一点就是具有片上调试功能,非常方便开发应用。

2)GPRS模块。本设计采用西门子MC55 GPRS模块。

MC55模块内嵌了完整的TCP/IP协议栈,包括TCP、UDP、FTP、SOCKET、Telnet、POP3、SMTP、HTYP等,为用户提供了更简单的网络接口,使用户可以最大程度的缩短GPRS产品的研发周期。MC55是可以配置的,使得外部输入、输出接口提供的外部控制应用更有效,从而令MC55产品更适合M2M解决方案。

3)服务器。建立SOCKET连接必须具有公网的IP地址,故应保证服务器中心计算机连接到Internet并且取得公网IP地址。在单片机对GPRS模块控制之前,服务器端需运行SOCKET端口监听程序,并且设为监听状态,端口号也要设定,例如port:8000。

2 单片机与GPRS模块的连接

单片机与GPRS模块一般采用串行异步通信接口,通信速度可设定,通常为9600 bps。单片机通过电平转换电路与GPRS模块连接,电路比较简单,电路连接原理框图如图2所示。要特别说明的是,由于单片机的为5V TTL电平,MC55GPRS模块为2.7V TTL电平,为了确保MCU串行口与MC55GPRS串行口TTL电平的匹配,采用了NL27WZ07来实现电平的转换。电平转换电路如图3所示。

图2 单片机与GPRS模块连接原理框图
图2 单片机与GPRS模块连接原理框图

图3 5V TTL与2.7V TTL电平转换电路
图3 5V TTL与2.7V TTL电平转换电路

如图3所示,NL27WZ07的A1引脚接单片机的发送端TXD,A2引脚连接MC55 GPRS模块的发送端TXD,作为单片机向MC55 GPRS模块发送数据的信号通道。与之对应,NL27WZ07的Y1引脚接MC55 GPRS模块的接收端RXD,Y2引脚连接单片机的接收RXD,作为单片机从MC55 GPRS模块接收数据的信号通道。


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单片机? MC55? GPRS? AT命令?

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