内置TCPIP协议GPRS模块应用.docVIP

内置TCP/IP协议的GPRS模块的应用 杜 垚，李 波 （武汉理工大学 自动化学院，湖北 武汉 430070） 摘要：本文首先介绍了内置TCP/IP协议的SIM100模块，并给出了SIM100的硬件组成的部分参考电路以及如何通过AT指令操作SIM100接入GPRS。在此基础上把SIM100应用于远程家居电器的控制系统，实践证明把SIM100作为微处理器的辅助器件，可以更简单的实现无线互联网的接入。 关键词：GPRS ；SIM100 ；AT指令 中国分类号： 文献标识码：A 引言： 随着GPRS技术在无线通信领域的发展，GPRS modem作为GPRS在Internet 的PC机终端己取得了越来越广泛的应用。相应的，在单片机系统中运用GPRS modem实现 Internet接入也开始为人们所重视。GPRS可以发挥永远在线、快速登录、按流量计费等优势。如果无线传输的仅仅只是低速数据，用成本较高的 PC机来控制则成本过高。现在，大部分都是使用不内置TCP/IP协议的GPRS模块（如西门子的MC35），这就需要在系统中另外加入TCP/IP协议，一般的做法是自己编写，或者使用操作系统再加入协议。 本文使用的SIM100是SIMCOM公司推出的内嵌TCP/IP协议GPRS模块。比起没有内置协议的模块，SIM100使用起来更方便，并可以缩短开发周期。 SIM100模块的接口 SIM100 模块为用户提供了功能完备的系统接口，在较短的研发周期内，就可集成自己的应用系统。用户的工作主要集中在控制系统和人机界面方面。SIM100 模块与应用系统的连接接口主要提供外部电源、RS-232 串口、SIM 接口和音频接口。 1.1 电源接口 SIM100 模块使用锂电池、镍氢电池或者其他外部直流电源供电，电源电压范围为：3.3V~4.6V，电源应该具有至少2A 的峰值电流输出能力。VDD_EXT 电压用于保证模块与外部数字接口的电平匹配，VANA 用于给音频电路提供电源。 其电源参考电路图如下： 图1 电源设计参考电路 串行接口 SIM100 提供标准的RS-232 串行接口，用户可以通过串行口使用AT 命令完成对模块的操作。 在应用设计中，当MCU 需要通过串口与模块进行通讯时，可以只用三个引脚：TXD、RXD和GND；但当需要通过模块上网时，应该尽量使用全部的串口信号引脚，包括：DTR、RTS、DCD、CTS、DCD、TXD、RXD、RI、GND。其中RI 变化是表示有来电呼入，可以连到MCU 的中断引脚，或者连到MCU 的其他输入引脚供MCU 查询其状态。 当模块需要与PC通讯时需要电平转换，与PC 类标准串行口的参考接口电路如下： 图2 与计算机的参考串口电路图 1.3 SIM卡接口 模块支持外部SIM 卡，可以直接与3.0V SIM 卡或者1.8V SIM 卡连接，并自动监测和适应SIM 卡类型 SIM 卡接口如下表所示： 针编号 针名 功能 19 SIM_VDD SIM 卡电源电压输出 21 SIM_I/O SIM 卡输入输出数据接口 23 SIM_CLK SIM 卡时钟 25 SIM_RST SIM 卡复位信号 SIM 卡连接的参考电路如下： 图3 SIM卡连接的参考电路 另外，SIM100还提供许多其它的接口，用户可以根据系统的配置来增加功能，例如输入输出接口和网络指示灯、SPI LCD 接口、蜂鸣器、音频通道、键盘等等。 AT指令控制SIM100接入GPRS 2.1 AT指令简介 “AT指令集” 一般指专门用来控制调制解调器的指令集。该指令集一开始由美国Hayes公司推出，专门用于数据传输通信领域，目前己成为全球通用的标准，任何与Hayes兼容的调制解调器都可使用这些指令。 AT指令是以AT开头，CR LF结尾的特定字符串，AT后跟的字母和数字表明AT指令的具体功能。 AT指令特点： （1）几乎所有的AT指令(除了“A/”及“+++”两个指令除外)都以一个特定的“命令前缀”开始，以一个命令结束标志符结束。命令前缀一般由AT两个字符组成，命令结束符通常为CR LF。 (2)每一条AT指令执行完后，调制解调器都会返回一个结果，以对接收到的命令作出应答。 指令集分成标准AT指令集(Standard V.25ter AT Commands)、AT增强指令集(AT Commands for Enhanced Functions )、传真指令集(AT Commands for FAX)等，根据具体的产品，不同的厂商还会设计特殊的指令集供设置使用：如本系统中使用的无线GSM模块，根据ETSI-