基于CDMA短信息的無線通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

近年來,基于gsm模塊的短信收發(fā)功能的各種應(yīng)用系統(tǒng)如：被盜機(jī)動(dòng)車追蹤系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等已逐漸成為關(guān)注的焦點(diǎn)[1-3]。對于這些應(yīng)用系統(tǒng)中如何通過短信收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)短信收發(fā)的功能是一個(gè)非�；�本而又非常關(guān)鍵的問題。隨著通信技術(shù)的不斷成熟以及用戶對通信質(zhì)量越來越高的要求,現(xiàn)有的gsm網(wǎng)絡(luò)將不可避免的向w-cdma(寬帶碼分多址)演變。cdma網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、使用費(fèi)用低、技術(shù)完善、安全可靠,采用cdma網(wǎng)絡(luò)的短信息業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸,既方便又可靠。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要是利用cdma移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的短信息業(yè)務(wù)完成數(shù)據(jù)的無線傳輸,免去了現(xiàn)場組網(wǎng)的初期建設(shè)費(fèi)用以及日后的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)費(fèi)用。通過數(shù)據(jù)終端,將采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)以短信息的形式發(fā)送到監(jiān)控中心,在監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、存儲、并提供相應(yīng)的查詢、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表功能。監(jiān)控中心也可以通過向數(shù)據(jù)終端發(fā)送短信息,設(shè)定監(jiān)控終端配置信息或控制命令,更新數(shù)據(jù)終端的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)組成包括現(xiàn)場設(shè)備、采集器、數(shù)據(jù)終端、監(jiān)控中心。原理框圖如圖1所示。

2 數(shù)據(jù)終端的硬件設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)終端采用cygnal c8051f020作為控制主芯片,該芯片具有集成度高、功耗低(供電電壓為2.7～3.6v,典型工作電流為12ma,并具有多種節(jié)電休眠和停機(jī)模式)、處理能力強(qiáng)(采用流水線結(jié)構(gòu),機(jī)器周期由標(biāo)準(zhǔn)的12個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期降為1個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期,峰值性能可達(dá)25mips)的特點(diǎn),使其很適合應(yīng)用于需要高可靠性、低功耗的控制系統(tǒng)中。cygnal c8051f為兼容：mcs-51內(nèi)核的單片機(jī),內(nèi)置64kb flash程序存儲器和4352b數(shù)據(jù)ram,具有2個(gè)雙全工的uart。正是利用這2個(gè)串口實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)與手機(jī)模塊和pc機(jī)的同時(shí)通訊。數(shù)據(jù)終端硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

2.1 通信單元電路設(shè)計(jì)

通信單元采用cdma無線模塊來實(shí)現(xiàn)。cdma無線模塊作為終端的無線收發(fā)模塊,把單片機(jī)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行編碼后以短信息的格式發(fā)送出去。cdma的無線模塊采用zteit的mg801a模塊,mg801a-cdma模塊是內(nèi)置軟件支持cdma2000 1x rev0標(biāo)準(zhǔn)和gota協(xié)議的工業(yè)級應(yīng)用模塊,工作頻段為800mhz。能完成語音、數(shù)據(jù)、傳真、短信息服務(wù)以及多種附加業(yè)務(wù)的功能。具有容量大、輻射小、低功耗、體積小等特點(diǎn)。模塊通過80腳的插座與外圍電路進(jìn)行接口,電路如圖3所示。該模塊的供電電壓為3.3～4.25v,典型值為3.8v。

2.1.1 開關(guān)機(jī)控制

有兩種方法可以使模塊開機(jī),第一種方法是通過系統(tǒng)連接器上的on/off引腳,第二種方法是使用外部充電器。

系統(tǒng)連接器上的第51引腳是on/off引腳,在此引腳上加一瞬時(shí)低電平會使模塊開機(jī),模塊關(guān)機(jī)是通過at指令實(shí)現(xiàn)的,關(guān)機(jī)指令為at+zpwroff。第二種方法是使用外部充電器為模塊供電,如果外部電壓同時(shí)加于v_main(pin 71,72,73,74,75)和vchg(pin 79)就會使模塊開機(jī),當(dāng)充電電源移走后,模塊會關(guān)機(jī)。

2.1.2通訊

mg801a模塊提供串行異步通訊接口uart(他與串口的數(shù)據(jù)通訊遵從rs232接口協(xié)議),因?yàn)閱纹瑱C(jī)與模塊都是3v左右的供電電壓,都符合ttl電平標(biāo)準(zhǔn),所以可以直接連接,實(shí)現(xiàn)通訊功能。