06通信工程论文.doc

基于GSM网络远程测量系统的设计 0 绪论 （）基于无线通信的远程测控系统对于工作点多、通信距离远、环境恶劣且实时性和可靠性要求比较高的场合，可以利用无线电波来实现主控站与各个子站之间的数据通信，采用这种远程测控方式有利于解决复杂连线，无需铺设电缆或光缆，降低了环境成本。这种远程测控系统的关键是要使射频模块的接收灵敏度和发射功率足够高（可以采用专业无线电台来替代射频模块），以扩大站点间的距离，同时还需要考虑无线电波波段的选择；无线通信调制解调器已经有许多比较成熟的产品，可以根据实际需要来选择。基于无线通信的远程测控技术的应用领域十分广泛，比如说智能小区的保安系统、油井远程监测系统等均可以采用这种技术来实现，还有航空航天上使用的无线电跟踪测轨、遥测、遥控系统，是这种技术的典型应用。GPRS是在GSM基础上发展起来的一种分组交换的数据承载和传输方式，与原有的GSM比较，GPRS在数据业务的承载和支持上具有非常明显的优势：更有效的利用无线网络信道资源，特别适合突发性、频繁的小流量数据传输；支持的数据传输的速率更高，理论峰值达115kbps；计费方式更加灵活，可以支持按数据流量来进行计费；GPRS还能支持在进行数据传输的同时进行语音通话等等。 目前，国内已经开始使用的GSM模块有Falcom的A2D系列、Wavecome的WMO2系列、西门子的TC35系列、爱立信的DM10/DM20系列、中兴的ZXGM18系列等，而且这些模块的功能、用法差别不大。其中西门子的TC35系列模块性价比很高，并且已经有国内的无线电设备入网证。所以本设计选用的是西门子TC35设计紧凑，大大缩小了用户产品的体积。该模块集射频电路和基带于一体，向用户提供标准的AT命令接口，为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、安全的传输，方便用户的应用开发及设计。 ? 图2.1 系统总体结构 2.2单片机外围电路设计? 该系统的MCU采用ATMEL公司生产的AT89C52单片机。它是一种低电压、低功耗、高性能的CMOS?8位单片机，片内含8?kB可反复擦写的程序存储器和256?B的数据存储器。本设计用的单片机结构简单，外围电路除了包括单片机正常工作所必须的元件外，只有8个发光二极管，用以检测命令 2.3温度检测电路 温度检测电路采用Dallas公司生产的数字温度传感器DSl8B20，它采用3引脚T0-92封装：温度测量范围为-55℃～+125℃．编程设置9～12位分辨率。现场温度直接以1-Wire的数字方式传输。大大提高了系统的抗干扰性。多个DSl8B20可并联至3或2根总线上．CPU只需1根端口线就能与多个DSl8820通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。主机控制DSl8820实现温度转换，DSl8820采用外接电源方式，其VDD端采用3?v～5.5?V电源供电。3 GSM模块介绍 3.1 GSM模块概述 GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通讯系统，俗称全球通，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信网络。GSM系统包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM1900：1900MHz等几个频段 。GSM是一种广泛应用于欧洲及世界其他地方的数字移动电话系统。GSM使用的是时分多址的变体，并且它是目前三种数字无线电话技术（TDMA、GSM和CDMA）中使用最为广泛的一种。GSM将资料数字化，并将数据进行压缩，然后与其它的两个用户数据流一起从信道发送出去，另外的两个用户数据流都有各自的时隙。GSM实际上是欧洲的无线电话标准，据GSM MoU联合委员会报道，GSM在全球有12亿的用户，并且用户遍布120多个国家。因为许多GSM网络操作员与其他国外操作员有漫游协议，因此当用户到其他国家之后，仍然可以继续使用他们的移动电话。 图3.1 GSM系统组成 （1）移动交换子系统MSS ??? 完成信息交换、用户信息管理、呼叫接续、号码管理等功能。 （2）基站子系统BSS ??? BSS系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制，与MS进行通信的系统设备，完成信道的分配、用户的接入和寻呼、信息的传送等功能。 （3）移动台MS ? MS是GSM系统的移动用户设备，它由两部分组成，移动终端和客户识别卡（SIM卡）。