基于gprs透明传输终端的设 - 图文

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湖南科技大学本科生毕业设计（论文）

摘要

近年来，移动通信技术高速发展，移动通信业务也由单纯的语通信占主导，逐步

转向语音与数据通信齐头并进。针对目前全球信化要求实现有线无线互联，本课题提出设计基于GPRS的无线数据明传输终端，针对的主要应用是工业类的无线数据传输。本文的主要工作和贡献有以下儿个方面:

首先，作者阐述了课题提出的背景，指出了课题的研究意义，明确课题研究的主要内容。第二，作者阐述了课题研究相关的理论基础，这主要包括GPRS的理论，分析了GPRS登录时的基本工作流程及其涉及的协议。第三，在课题理论背景的前提下，文章提出了GPRS透传终端的设计要求，分析了终端设计的方案。第四，文章详细介绍了基于Atmega64及GPRS模块M22设计的GPRS无线数据透明传输终端的硬件各单元电路，给出了其软件工作的流程。最后，针对此终端在电网电压监测系统中的应用，文章构造了基于GPRS的监控系统，并对GPRS无线数据透明传输终端的功能进行了实验和测试，与传统有线系统相比，具有高效、低成本、可维护性高等特点。本文的主要贡献在于设计和验证了GPRS透传终端，实现了移动Internet接入，推动了有线无线的互联。

关键词:GPRS TCP/IP协议，无线数据终端，透明传输

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ABSTRACT

In recently years，mobile communication and mobile technology is developing application with an amazing speed .With the expanding of its mobile data service will play a more and more important role in all mobile communication service .Now the information in the world requires communicating between wire and wireless .The study object of this article is the GPRS wireless data transparent transmission terminal .The aimed application is the wireless data transmission in the industry field. The major works and contributors of this paper are as follows.

Firstly, this paper expounds the background of advancing the study object .It points out the significance of the study .It also definitizes the contents of the study .Secondly ,The author expatiate the theory of the study ,including the theory of the GPRS. The paper gives the process that the terminal attaches to the GPRS net. The paper also analyses the protocols of the process .Thirdly, based on the theory, the paper proposes

design requirements of the terminal. Then the paper analyses the scheme of realizing the terminal. Fourthly, this paper gives the design of the hardware and the flow chart of the software. Finally, this article builds up the communication platform of the power network voltage monitor system based on the GPRS wireless data transparent transmission terminal. Through this communication platform the author carried out a testing on the terminal .The paper also compares the GPRS communication platform with traditional wire communication platform. The major contributors that the author gave the design and test of the terminal and the terminal promoted the connection of wire and wireless.

Keywords: GPRS，TCP/IP Protocol，Wireless Data Terminal Transparent transmission.

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第一章概述. ................................................................................................................- 1 -

1.1 引言 ..........................................................................................................................- 1 - 1.2 课题提出的背景及意义 ..........................................................................................- 1 - 1.3 课题的主要工作及组织结构 ..................................................................................- 2 -

第二章无线移动通信技术综述 ..............................................................................- 4 -

2.1 介绍和总述 ..............................................................................................................- 4 - 2.2 GPRS介绍 ................................................................................................................- 5 -

2.2.1 GPRS产生的原因 ..........................................................................................- 5 - 2.2.2 GPRS系统的特点 .......................................................................................- 6 - 2.2.3 GPRS系统结构 ..............................................................................................- 7 - 2.2.4 GPRS基本工作流程 ......................................................................................- 8 -

第三章 GPRS无线数据透明传输终端的技术要求及其总体 .......................- 10 -

3.1 GPRS透传终端的功能介绍 ..................................................................................- 10 - 3.2 GPRS透传终端的技术要求 .................................................................................. - 11 - 3.3 GPRS透传终端的总体方案选择 ..........................................................................- 12 -

3.3.1 GPRS透传终端的协议实现方案分析 ........................................................- 12 - 3.3.2 GPRS透传终端组网方案分析 ....................................................................- 15 - 3.3.3 GPRS透传终端总体方案 ............................................................................- 16 - 3.4本章小结 .................................................................................................................- 16 -

第四章 GPRS无线数据透明传输终端的硬件系统描述 ..............................- 18 -

4.1 硬件电路总体结构设计 ........................................................................................- 18 - 4.2 G PRS透传终端的硬件资源描述 .........................................................................- 19 -

4.2.1 Atmega64微处理器主要性能介绍 .............................................................- 19 - 4.2.2明基M22 GPRS无线模块主要性能介绍 ..................................................- 20 - 4.2.3串行Flash存储器AT45DB16介绍 ............................................................- 21 - 4.3 GPRS透传终端的各单元电路分析 ......................................................................- 22 -

4.3.1电源电路设计 ...............................................................................................- 22 - 4.3.2存储器扩展电路 ...........................................................................................- 23 - 4.3.3 SIM卡接口电路及模块与CPU接口电路 .................................................- 23 - 4.3.4模块状态指示电路 .......................................................................................- 24 - 4.3.5复位电路及晶振电路 ...................................................................................- 25 - 4.3.6串口电路单元 ...............................................................................................- 26 - 4.3.7 JTAG接口单元 ............................................................................................- 27 - 4.4GPRS透传终端PCB设计注意问题 .....................................................................- 27 - 4.5本章小结 .................................................................................................................- 28 -

第五章 GPRS无线数据透明传输终端的软件设计 ..........................................- 29 -

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5.1 GPRS透传终端的软件开发环境介绍 ................................................................. - 29 - 5.2 软件设计思路及各功能模块流程 ........................................................................- 30 -

5.2.1 系统初始化模块 ..........................................................................................- 31 - 5.2.2 串口的接收与发送模块 ..............................................................................- 31 - 5.2.3 参数设置模块 ..............................................................................................- 32 - 5.2.4 串口数据包接收完成处理模块 ..................................................................- 33 - 5.2.5 GPRS网络登陆模块 ....................................................................................- 34 - 5.2.6 短消息传送模块 ..........................................................................................- 35 - 5.2.7 网络状态检测及保活检测模块 ..................................................................- 39 - 5.3 总流程图 ................................................................................................................- 40 - 5.4 本章小结 ................................................................................................................- 41 -

第六章GPRS无线数据透明传输终端的应用及其实验 .................................- 42 -

6.1 GPRS电网电压监测系统的应用背景 ..................................................................- 42 - 6.2 GPRS电网电压监测系统的实现 ..........................................................................- 43 -

6.2.1 GPRS电网电压监测系统的网络拓扑及工作原理 ....................................- 43 - 6.2.2数据中心上位机软件简介 ...........................................................................- 44 - 6.2.3GPRS电网电压监测系统的运行界面 .........................................................- 45 - 6.2.4GPRS电网电压监测系统的运行结果 .........................................................- 47 - 6.3 本章小结 ................................................................................................................- 47 -

参考文献.............................................................................................................................................. 49 致谢......................................................................................................................................................... 51 附录......................................................................................................................................................... 52

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