近年來,基于gsm模塊的短信收發(fā)功能的各種應用系統(tǒng)如：被盜機動車追蹤系統(tǒng)、家庭網絡系統(tǒng)等已逐漸成為關注的焦點[1-3]。對于這些應用系統(tǒng)中如何通過短信收發(fā)模塊實現(xiàn)短信收發(fā)的功能是一個非常基本而又非常關鍵的問題。隨著通信技術的不斷成熟以及用戶對通信質量越來越高的要求,現(xiàn)有的gsm網絡將不可避免的向w-CDMA(寬帶碼分多址)演變。cdma網絡覆蓋范圍廣、使用費用低、技術完善、安全可靠,采用cdma網絡的短信息業(yè)務實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸,既方便又可靠。 1系統(tǒng)設計
本系統(tǒng)主要是利用cdma移動通信網絡的短信息業(yè)務完成數(shù)據(jù)的無線傳輸,免去了現(xiàn)場組網的初期建設費用以及日后的網絡維護費用。通過數(shù)據(jù)終端,將采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)以短信息的形式發(fā)送到監(jiān)控中心,在監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)處理、存儲、并提供相應的查詢、統(tǒng)計、報表功能。監(jiān)控中心也可以通過向數(shù)據(jù)終端發(fā)送短信息,設定監(jiān)控終端配置信息或控制命令,更新數(shù)據(jù)終端的實時數(shù)據(jù)。系統(tǒng)組成包括現(xiàn)場設備、采集器、數(shù)據(jù)終端、監(jiān)控中心。原理框圖如圖1所示。
2數(shù)據(jù)終端的硬件設計
數(shù)據(jù)終端采用cygnalc8051f020作為控制主芯片,該芯片具有集成度高、功耗低(供電電壓為2.7～3.6v,典型工作電流為12ma,并具有多種節(jié)電休眠和停機模式)、處理能力強(采用流水線結構,機器周期由標準的12個系統(tǒng)時鐘周期降為1個系統(tǒng)時鐘周期,峰值性能可達25mips)的特點,使其很適合應用于需要高可靠性、低功耗的控制系統(tǒng)中。cygnalc8051f為兼容：mcs-51內核的單片機,內置64kbflash程序存儲器和4352b數(shù)據(jù)ram,具有2個雙全工的uart。正是利用這2個串口實現(xiàn)了單片機與手機模塊和pc機的同時通訊。數(shù)據(jù)終端硬件結構框圖如圖2所示。
2.1通信單元電路設計
通信單元采用cdma無線模塊來實現(xiàn)。cdma無線模塊作為終端的無線收發(fā)模塊,把單片機接收到的數(shù)據(jù)信息進行編碼后以短信息的格式發(fā)送出去。cdma的無線模塊采用zteit的mg801a模塊,mg801a-cdma模塊是內置軟件支持cdma20001xrev0標準和gota協(xié)議的工業(yè)級應用模塊,工作頻段為800mhz。能完成語音、數(shù)據(jù)、傳真、短信息服務以及多種附加業(yè)務的功能。具有容量大、輻射小、低功耗、體積小等特點。模塊通過80腳的插座與外圍電路進行接口,電路如圖3所示。該模塊的供電電壓為3.3～4.25v,典型值為3.8v。
2.1.1開關機控制
有兩種方法可以使模塊開機,第一種方法是通過系統(tǒng)連接器上的on/off引腳,第二種方法是使用外部充電器。
系統(tǒng)連接器上的第51引腳是on/off引腳,在此引腳上加一瞬時低電平會使模塊開機,模塊關機是通過at指令實現(xiàn)的,關機指令為at+zpwroff。第二種方法是使用外部充電器為模塊供電,如果外部電壓同時加于v_main(pin71,72,73,74,75)和vchg(pin79)就會使模塊開機,當充電電源移走后,模塊會關機。
2.1.2通訊
mg801a模塊提供串行異步通訊接口uart(他與串口的數(shù)據(jù)通訊遵從rs232接口協(xié)議),因為單片機與模塊都是3v左右的供電電壓,都符合ttl電平標準,所以可以直接連接,實現(xiàn)通訊功能。
2.1.3uim卡
uim卡是cdma手機運用的一種智能卡。uim卡提供個人認證信息,可以允許ms或手機連接網絡。uim卡可以允許用戶撥打或接聽電話和收發(fā)短信息。uim卡固定在卡座上,通過卡座的6個引腳與外部連接。mg801a模塊為了減少功耗為uim提供了一個使能引腳,在此可以不用,使uim卡一直處于工作狀態(tài)。
