基于GPRS的电子秤无线网络接口设计

为了实现电子秤的远程管理，提出了一种嵌入式GPRS无线模块，并给出了具体的设计方案。目前，电子秤主要通过现场总线与外界通讯，这种方法有很大的局限性。它需要专用线路来连接电子秤和上位机。 ‘传输距离受到限制，数据共享被限制在一定范围内，并且无法实现数据。远距离传输和远程维护。电子秤网络可以弥补现场总线通信的不足，并使用Internet的便捷访问功能来完成更复杂的任务。本文将介绍基于GPRS的电子秤的无线网络接口的设计。 1.硬件设计1.1主要功能模块（1）数据处理模块：用于处理GPRS模块的数据传输。 （2）远程通讯模块：主要包括GPRS无线模块和SIM卡两部分。 （3）GPRS无线模块：GPRS无线模块使用SIMC0M公司的SIM100M模块。它的功能是充当电子秤的无线收发器模块，通过其连接天线发送数据或从Internet接收数据并接收接收到的数据。数据经过相应的协议处理后，通过电平转换芯片发送到单片机。 （4）SIM卡：它是GPRS无线传输中必不可少的组成部分。它的功能是在安全条件下存储数据并完成客户身份认证和客户信息加密算法的整个过程。 1.2工作原理单片机通过串口对GPRS模块进行收发控制，通过移动通信网关建立无线通信链路，并实现基于TCP / IP的数据传输。 GPRS是电子秤微控制器的透明物理通道。只要微控制器通过其通用异步串行接口发送要发送的数据，或从该接口接收数据，它就不会在通信过程中关心网络。协议的执行。电子秤上电并重置后，首先设置工作频率和其他参数，然后登录GPRS网络，获取本地IP，并完成GPRS Internet访问。 SIM100自动从Internet接收数据，将其拆包并将其发送给单片机P89C669进行处理。单片机P89C669通过串行端口将处理结果发送到SIMI00。 SIM100将其封装到GPRS数据包中，然后将其发送到GPRS网络，然后通过Internet将其发送给用户。 。 1.3 SIM100模块SIM100是SIMC0M推出的GSM / GPRS双频模块。它集成了完整的射频电路和GSM基带处理器，并提供了功能齐全的系统接口。它主要提供用于语言传输，短信和数据服务的无线接口。其-35 ^ -75 $工业应用范围几乎适用于所有工业环境，并具有较高的性价比。 SIM100具有标准的AT命令接口。与单片机的通信遵循GSM07.07，GSM07.05和增强型AT命令集。单片机通过AT命令控制SIM100，SIM100自动从Internet接收数据。 1.4接口电路设计无线传输模块电路的设计主要包括以下几个方面：（1）电源设计。 SIM100使用外部直流电源。电源电压范围为3.3V至4.6V。电源应具有至少2A的峰值电流输出能力。电子秤的数字电路电源为5V，因此手册中提供的电源电路用于供电。 （2）串口。仅需要数据接收RXD和数据发送TXD即可完成串行通信功能。从微控制器P89C669和SIM100的数据表中，我们知道P89C669的高电平为5V，低电平为0V。 SIM100需要3V的高电平和OV的低电平。 SIM100无法承受5V输入。如果不执行电平转换，SIM100将损坏，因此在连接时必须对其进行电平转换。 2软件设计电子秤无线传输模块的软件设计主要是GPRS模块的单芯片控制程序设计，包括芯片初始化和数据处理程序。 2.1初始化SIM100初始化程序是使SIM100正常工作的初始设置。单片机与GPRS模块之间的通信协议为AT命令集，GPRS无线模块由AT命令初始化。 SIM100的配置方法如下：AT + IPR = 9600 //通信波特率9600AT + CIPHEAD = 1 //设置接收数据头AT + CGCLASS = B //移动终端类型为Class B AT + CLPORT =“ TCP”，“ 2345”〃本地端口2345AT + CIMI”，获取SIM卡的IMSI编号AT + DESTNIFO =：“ ip” //通信服务器的IP地址AT + CSTT =“ CMNET”，“”，“” /准个人网关是一个移动梦想，网络初始化成功后，电子秤便连接到GPRS网络，获得网络运营商动态分配的GPRS终端的IP地址，并与目标终端建立连接。电子秤可以与目标终端进行通信以发送/接收数据。有关详细过程，请参见图2。2.2数据处理程序单片机以中断模式响应网络数据，并且数据处理程序接收并处理网络数据。数据处理遵循自定义电子秤和计算机通信协议。单芯片计算机将接收到的数据存储在预定义的数据缓冲区中。收到完整的命令（即带有开始和结束标记的一组字符串）后，单片机将开始处理该命令。具体过程为：首先确定远端发送的密码是否与本地密码一致。如果它们相同，则将查询命令表传送到相应的子例程，并将结果返回到该子例程末尾的服务器，并清除数据缓冲区的内容。如果收到的密码与本地密码不一致，请退出中断的程序，而不进行任何处理。流程图如图3和4所示。3.结论电子秤的无线网络功能的实现改变了测量技术的先前面貌，打破了传统的在同一地点采集，分析和显示的模式，并且监视站点并维护电子秤。管理扩展到Internet，不再局限于现场和内部LAN。基于GPRS的无线数据传输方法。用户始终处于在线状态，并根据通信的数据流向其收费。成本低，速度快，覆盖范围广。无需现场布线。用户使用方便。环境，具有广泛的应用前景。