TCP/IP
协议
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关键字: WiFi 传感器网络 GPS 无线模式 低功耗传输协议 无线控制器 语音交换
内容摘要:介绍内置 TCP/IP 协议的 SIMl00 模块,给出其硬件组成的部分参考
电路
模拟电路李宁答案12数字电路仿真实验电路与电子学第1章单片机复位电路图组合逻辑电路课后答案
以及如何
通过 AT 指令操作 SIMl00 接入 GPRS,并在此基础上将 SIMl00 应用于远程家居电器的控制系统。
实践证明,把 SIMl00 作为微处理器的辅助器件,可以更简单地实现无线互联网的接入。
引 言
随着 GPRS 技术在无线通信领域中的发展,GPRSmodem 作为 GPRS 在 Internet 上的
PC 机终端己获得了越来越广泛的应用。相应地,在单片机系统中运用 GPRSmodem 实现
Internet 接入也开始为人们所重视。GPRS 具有永远在线、快速登录、按流量计费等优势。
如果无线传输的仅仅是低速数据,则用成本较高的 PC 机来控制成本过高。目前,大部分使
用的都是没有内置 TCP/IP 协议的 GPRS 模块(如西门子公司的 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 SIMl00 是 Simcom 公司推出的内嵌 TCP/IP 协议的 GPRS 模块。相对于
没有内置 TCP/IP 协议的模块,SIMl00 使用起来更方便,并且可以缩短开发周期。
1 SIMl00 模块的接口
SIMl00 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,就可以集成自
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。SIMl00 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
SIMl00 模块使用锂电池、镍氢电池或者其他外部直流电潭供电,电源电压为 3.3~4.6
V,电源应该具有至少 2 A 的峰值电流输出能力。EXT 电压用于保证模块与外部数字接口
的电平匹配,VAVA 则用于给音频电路提供电源。其电源参考电路如图 1 所示。
1.2 串行接口
SIMl00 提供
标准
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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信时,可以只用 3 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、TXD、RXD、RI 和 GND。其中,RI 变化表示有来电呼入,可以连到
MCU 的中断引脚或者其他输入引脚供 MCU 查询其状态。当模块与 PC 通信时需要电平转
换,与 PC 机类标准串行口的参考接口电路如图 2 所示。
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 仁连接,并自动监
测和适应 SIM 卡类型。SIM 卡引脚功能如表 l 所列。
SIM 卡连接的参考电路如图 3 所示。
另外,SIMl00 还提供许多其他接口,用户可以根据系统的配置来增加功能,如输入/
输出接口、网络指示灯、SPILCD 接口、蜂鸣器、音频通道和键盘等。
2 AT 指令控制 SIMl00 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。该指令集最初由美国 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、
结尾的特定字符串,AT 后面紧跟的字母和数字表明
AT 指令的具体功能。AT 指令具有以下特点:
①几乎所有的 AT 指令(除了“A/”及“+++”两个指令外)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。
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 ATCommands)、AT 增强指令集(AT
Commands for En-hanced Functions)和传真指令集(AT Commands forFAX)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,例如奉系统中使用的无线 GSM
模块,根据 ETSI-GSM07.07 和 ETSI-GSM07.05 协议,给调制解调器增加了一些扩充
指令。
2.2 建立 GPRS 连接
在本系统中,需要利用 TCP/UDP 协议来完成 GPRS 业务数据的装帧和拆帧。SIMl0
0 GSM/GPRS 模块内置 TCP/UDP 协议,微处理器向该模块直接发送 AT 指令可建立 T
CP/IP 连接实现数据传输。下面是模块的一些初始设置。
①置通信波特率。可以使用“AT+IPR=115200”命令,把波特率设为 115 200 bps 或者
其他速率。SIMCOM 模块默认为 ll5200 bps。
②置接入网关。通过“AT+CGDCONT=1”、“IP”、“CMNET”命令,设置 GPRS 接入网关
为移动梦网。
③设置移动终端的类别。通过 AT+CGCLASS=“B”设置移动终端的类别为 B 类,即同时
监控多种业务,但只能运行一种业务。也就是说,在同一时间只能使用 GPRS 上网,或者
使用 GSM 的语音通信。
④测试 GPRS 服务是否开通。使用“AT+CGACT=1,1”命令激活 GPRS 功能。如果返
回 OK,则表示 GPRS 连接成功;如果返回 ERROR,则意味着 GPRS 失败,应检查一下 S
IM 卡的 GPRS 业务是否已开通,GPRS 模块天线是否安装正确等问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
。
2.3 TCP/UDP 连接举例
(1)通过 TCP 的连接
发送数据程序
流程
快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计
如图 4 所示。
3 SIMlD0 的典型应用
SIMl00 模块可以应用于很多的远程监控系统中,下面的例子是其在远程家居电器控制
中的应用。
此系统的控制思路是客户机通过 SIMl00 接收来自 Internet 的控制数据,通过串口传送
给 AT89C5[3-4];单片机分析数据来源,如果合法(包括来源合法和数据结构合法),则驱动
执行机构来控制家中电器或反馈电器的状态信息。其系统结构框图如图 5 所示。
接收执行程序流程如图 6 所示。
发送数据程序流程可以参考图 4。整个系统由于采用了 SIMl00 模块,大大减小了系统
资源的开销,因此可以根据应用的实际要求来构建系统,而不必为实现 TCP/IP 协议选用
性能和价格都更高的微处理器甚至是存储器。软件部分的工作重心主要放在控制部分,以缩
短研发周期。
4 总 结
市场上有根多 GPRS 模块可供选择,有的适用于工业及车载高可靠场合,当然价格也
更高;但在一般的工业及车载应用中,如果用户对成本较敏感,则可以选用 Simcom 公司
的 SIMl00。其在功能、性能和价格三方面做了很好的折中。尤其是内置了 TCP/IP 协议,
使得软件部分的工作量减小;对于不需要操作系统的简单应用十分适合,可以有效地降低成
本,缩短研发周期。