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1、摘 要通用分组无线服务技术GPRS（General Packet Radio Service)是GSM（Global System For Mobile Communications）移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS可说是GSM的延续，突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。GPRS以封包式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。 GPRS通信
2、模块，采用高性能工业级无线模块及嵌入式处理器，以实时操作系统作为软件支撑平台，内嵌自主知识产权的TCP/IP协议，为用户提供高速，稳定可靠，永远在线的透明数据传输通道。模块支持多种工作模式，已广泛应用于移动POS终端、智能化运输、工业自动化、智能建筑、数字化医疗、遥感勘测等领域。 本次课程设计的内容就是基于MC39I通信模块实现无线通信功能，通过串口连接模块在电脑上编写程序实现拨打电话，发送短信，拨号上网等功能。关键词：GPRS，MC39I，无线通信，数据传输目 录1.移动通信模块调研和分析12.拨打电话，发送短信和拨号上网的实现方法43程序流程和功能实现53.1程序流程53.2功能实现74关
3、键代码105.讨论及进一步研究建议136.课程设计心得14Abstract15参考文献161.移动通信模块调研和分析现在市场上常用的无线通信模块有几大品牌，下面大概介绍一下这些品牌的部分产品：1）西门子SIEMENS：TC35IT。蜂窝通信引擎TC35IT终端是Siemens推出的新一代GSM通信模块。它设计小巧、功耗很低，可以为很多通信应用提供经济高效的解决方案。适用的范围包括：便携电脑的低功耗通信设备，遥测遥感、远程信息处理和通信等工业领域。TC35i是西门子推出的新一代GSM双频模块，用于替代TC35模块，并与之完全兼容。TC35i的紧凑型设计，有效地减小了用户系统的体积。TC35i是一
4、款双频900/1800MHZ高度集成的GSM模块。在GSM网络日臻完善的今天，TC35秉承了西门子一贯的优秀品质，它易于集成，使用它，您可以在较短的时间内花费较少的成本开发出新颖的产品。在远程监控和无线公话以及无线POS终端等领域您都能看到TC35i无线模块在发挥作用，使用它是您产品质量和性能的保证。12）索尼爱立信SONYERICSSON：GR47。GR47是索爱公司生产的高品质GSM/GPRS工业模块。GR47是带有GSM/GPRS全套语音和数据功能的先进无线模块。其超小的体积-所有功能都集中在一块集成的芯片内（50x 33x7.2mm）；最简便的开发-内嵌TCP/IP协议栈，使用户可以最
5、大程度的缩短GPRS产品的研发周期。GR47是可以配置的，使得外部输入、输出接口提供的外部控制应用更有效，从而令GR47产品更适合M2M解决方案。嵌入式的控制器对于在报警、仪表采集和应用公布等群组应用区域是可以访问的（当GR47 M2M功能包连接在一起时）。23) SIMCOM: SIM300。SIM300是小体积即插即用模组中完善的三频/四频GSM/GPRS解决方案，使用工业标准界面，使得具备GSM/GPRS 900/1800/1900MHz功能的SIM300C以小尺寸和低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的高速传输。SIM300的优良性能让它应用于许多方面，例如WLL、M2M等。三频/四
6、频GSM/GPRS GPS/target=_blank模块，外形尺寸 40x33x2.85mm。支持用户定制的MMI和键盘/LCD，内嵌强大的TCP/IP协议栈。35) 华为HUAWEI：GTM900。GTM900-C的推出是为替代停产后的华为GTM900-B模块，标准SIM卡接口（1.8或3V）两路模拟音频接口电源接口，GSC射频天线连接器；语音业务：支持FR、EFR、HR和AMR的语音编码支持免提通话，提供回声抑制功能；短消息业务：支持MO和MT点对点和小区广播短消息模式，支持TEXT和PDU GPRS数据业务；GPRS CLASS 10编码方式CS1，CS2，CS3，CS4，最高速率可达
7、85.6Kbit/s，支持PBCCH内嵌TCP/IP协议：支持多链接，提供ACK应答，提供大容量缓存，电路型数据业务，支持CSD数据业务，最高速率可达14.4Kbit/s，支持传真：Group3，Class2.0，支持USSD；补充业务：来电显示、呼叫转移、呼叫保持、呼叫等待、三方通话等；集群功能：组呼，广播，私密呼叫等；STK功能：通过增强的AT命令支持STK功能 ROHS环保，符合ROSH环保认证要求。46）课程设计选用模块：MC39I。MC39I模块设计为工作在GSM 900兆赫和1800兆赫的GSM网络，MC39i支持GPRS的多时隙Class 10和GPRS coding schem
8、es CS-1，CS-2型，CS-3和CS4。为了节省空间的应用平台，MC39i是一个极其轻薄而紧凑的模块。这使其成为理想的移动计算设备，广泛适用于如笔记本电脑，多媒体设备，尤其是可轻松整合PDAs，pocket organizers 或微型移动电话。这种微小的MC39i模块集成了所有你需要创建高性能的GSM / GPRS 解决方案：基带处理器，电源专用集成电路，完整的射频电路包括功率放大器和天线接口。功率放大器由BATTA+支持供电。该MC39i软件是建立在闪存装置内。一个额外的SRAM实现MC39i满足GPRS连接的要求。物理接口的移动应用程序是通过一个ZIF接口构成。它由个40引脚，控制
9、单位所需，传输数据和音频信号，并提供电源线。串行接口可与人机界面综合，由AT命令远程控制，并支持最高波特率达230kbps。本次课程设计会用到的硬件资料如下：短信：MT, MO, CB, 文本和PDU模式。短信存储：SIM卡短信加25个地点；Transmission of SMS alternatively over CSD or GPRS.短信传输模式可选CSD或GPRS。Preferred mode首选模式can be user-defined.可由用户定义。SIM接口：支持SIM卡：3V。外部SIM卡读取器必须通过接口连接器相连。音频接口：2个模拟音频接口（平衡式麦克风输入和平衡输出）。
10、 语音编解码器：三速率编解码器，半速率（ETS 06.20），全速率（ETS 06.10），增强全速率（ETS 06.50 / 06.60 / 06.80），增强免提操作的回声消除和噪声减少。串行接口：2.65V电压双向总线命令/数据使用AT命令；支持RTS / CTS硬件握手和软件XON / XOFF流控制。根据GSM 07.10多路复用协议的多重能力，波特率从300bps至230.400bps，自动波特率调整支持速率：1.200，2.400，4.800，9.600，19.200，38.400，57.600，115.200和230.400bps。电话簿管理：支持电话簿类型：SM, FD, L
11、D, MC, RC, ON, ME。SIM应用工具包：支持SAT class 3，GSM 11.14 98版，support of letter class“c”。 硬件工作模式如下：模式：正常操作功能：GSM/GPRS SLEEP 通过AT+CFUN指令设定各种省电模式。软件最低程度启用。如果模块是登记在GSM网络空闲模式下，那仍然在休眠状态下，自BTS登记和分页。可选择不同等级的节电：非循环休眠模式，禁用AT接口。循环睡眠模式AT+ CFUN = 5，6，7和8 交互启用和禁用AT接口，允许永久访问所有AT命令。GSM IDLE 软件启用。 一旦注册到GSM网络，该模块从BTS分页并且已准
12、备好发送和接收。GSM TALK支持两个用户之间的连接正在进行。功耗取决于网络覆盖范围个人设置，如DTX的关/开，FR/EFR/HR，跳频序列，天线。GPRS IDLE模块准备GPRS数据传输，但没有数据正在发送或接收。功耗取决于网络设置和GPRS配置（如DRX设置）。GPRS DATA GPRS数据传输过程中。功耗取决于网络设置（如电源控制级），上行/下行数据传输速率和GPRS配置（如：多时隙设置）。掉电模式 通过ATSMSO指令正常关机或者通过EMERGOFF紧急关机。电源供应器ASIC（PSU_ASIC）从电路的基带部分的电源电压断开。 只有PSU-ASIC中的稳压器是运行的，为RTC提
13、供电源。软件禁用。串行接口是无法访问。工作电压（连接到BATT+）仍适用。报警模式 当模块在掉电模式下通过RTC报警功能限制运行开始。在报警模式，该模块仍然无法登记到GSM网络。 有限数量的AT命令可以访问。2.拨打电话，发送短信和拨号上网的实现方法拨打电话实现方法：通过串口向MC3 9I模块写入指令ATD+；+回车键” ；x0d”实现拨打电话功能。当串口输入缓存器触发的DataReceived()函数接收到的数据串包含有“NO CARRIER”信息时判定通话结束并通过串口向MC3 9I模块写入指令ATH+回车键实现断开连接。接电话实现方法：通过串口输入缓存器触发的DataReceived()
14、函数实现输入数据检测和接收；当接收到的数据串包含有“RING”信息时判定有来电；通过串口向MC3 9I模块写入指令ATA+回车键 ；实现电话接听；当接收到的数据串包含有“NO CARRIER”信息时判定通话结束并通过串口向MC3 9I模块写入指令ATH+回车键实现断开连接。发送短信实现方法：1、发送指令at+cmgf =0设置为PDU短信模式；2、对短信中心，接收电话号码，短信内容进行相应编码3、发送指令AT+CMGS= + 4、发送数据实现短信发送。接收短信实现方法：1、通过串口输入缓存器触发的DataReceived（）函数实现输入数据检测和接收；2、当接收到的数据串包含有“SM”信息时判
15、定有新信息；3、发送指令AT+CMGR=读取数据4、对数据进行解码，并分别提取手机号、日期和短信内容并显示3.程序流程和功能实现3.1程序流程1）系统程序流程系统进行串口初始化后，会一直探测系统是否有触发事件发生和其类别，然后根据不同的事件类型进行相关处理。当GPRS模块接收来电或者短信，软件会出现提示窗口。在GPRS模块完成接听，拨打，发短信，查看短信四种功能后会进入空闲状态，继续检测下一次的触发事件。系统程序图如图1所示。 图12）收发短信工作流程 在进行短信收发过程中，MC39i模块内部会自行执行一个流程，如图2所示。通信软件根据此流程，判断收到的数据类型，然后根据不同的数据类型进行相关
16、的编码和处理。短信接收流程如图3所示。 图2 MC39i收发短信流程图 图3接收短信过程流程图3.2功能实现：1）系统初始化，选择串口并打开后即建立连接。2）拨打电话，向模块发送指令来实现 3）来电显示及通话记录 4）接受短信提示及查看短信 5）发送短信 6）查看最近7条短信 4关键代码程序执行，GPRS模块所使用的端口由serial_Port传递选择，波特率默认为9600: 拨打电话或接听电话，拨打电话时发送“ATD；”指令，接听电话时向GPRS模块发送“ATA”指令:发送短信的执行程序，由按键触发调用串口数据判断函数及短信编码函数，将接信息发送出去： 接收短信的执行程序，由按键触发将获取的
17、信息代号传递给接收函数，通过调用串口数据接收函数及短信解码函数将接收到的信息显示出来：串口数据接收及判断代码，通过检查串口数据关键字，判断当前工作状态，获取数据后进行处理：5.讨论及进一步研究建议从网上查询资料得知，GPRS支持TCP/IP业务,理论上可提供高达171.2Kbit/s的传输率,这就使强大的实时在线的数据传输成为可能,并且信息管理中心的服务器只需要普通地接入因特网的主机,大大节省了服务器端的开销5 。另外这次设计采用GPRS模块还因为GPRS通信还具有以下几个优势：(1)资源利用率高；在GSM网络中，GPRS首先引入了分组交换的传输模式，使得原来采用电路交换模式的GSM传输数据方
18、式发生了根本性的变化，这在无线资源稀缺的情况下显得尤为重要。按电路交换模式来说，在整个连接期内，用户无论是否传送数据都将独自占有无线信道。在会话期间，许多应用往往有不少的空闲时段。(2)传输速率高；(3)接入时间短；分组交换接入时间缩短为少于1秒，能提供快速即时的连接，可大幅度提高一些事务的效率，并可使已有的Internet应用操作更加便捷、流畅。(4)支持IP协议和X.25协议 GPRS支持Internet上应用最广泛的IP协议和X.25协议。6另外, 随着新的GPRS modem模块的出现,使系统的硬件接口变得简单。由于现有的GPRS模块中大多无TCP/IP协议栈和PPP协议,虽然计算机能
19、比较方便地应用它上网,但无TCP/IP协议栈和PPP协议的终端设备,很难应用它的数据分组业务与其他设备进行通信。通过在单片机系统中嵌入按TCP/IP和PPP协议标准编制的程序,就能使终端设备方便地使用GPRS Modem的数据分组业务7。这次设计中，GPRS模块完成无线上网功能,我们选用SIEMENS公司的MC39I,因为其稳定性以及性价比较高。该模块需要自行设计外围电路。通过ZIF为用户提供SIM卡、RS232及语音等接口。MC39I是双频GSM/GPRS无线模块,它支持标准ITUT的AT命令集。支持全双工的数据通信,其具有低功耗、接口简单并支持GPRSCLASS 10以及SMS功能8。完成
20、上网功能还需用户提供SIM卡以及天线。96.课程设计心得经过为期两周的课程设计，我们从中学到不少东西，尤其是从中学到了如何发现问题，解决问题，积累了一些解决问题的经验，懂得了实际中遇到问题怎样用理论去解决，而且也明白了团队合作和协调的重要性。通过接触无线通信MC39I模块，在电脑用软件编程实现超级终端功能并连接硬件从基层上接触到我们平时常用的GPRS数据传输业务是大概怎么进行的，加深了对GPRS数据传输的了解。同时在设计前期通过上网查资料也认识到几种市面上无线通信模块的一些相关参数，价格，市场用途和市场供需等等的信息，开阔了视野，从实践应用上提高了自己的专业能力。虽然这次课程设计经过大家努力基
21、本上实现了设计要求的基本功能，界面也做得简洁美观。设计期间通过编写的软件成功向手机发短信及打电话，同时大家充分发挥创造力为软件添加了很多附加功能，也因此大大提高了大家对软件设计的兴趣，相信这次课程设计大大提高了我们的软件设计和开发能力。 Design of the mobile communication of super terminals based on MC39IAbstract:：GPRS is Packet Radio Service technology (General Packet Radio Service) for short.It through the use of
22、GSM network unused TDMA channel, provide the data transfer medium speed. GPRS broke through the GSM nets can only provide circuit switching of the way of thinking, by increasing the function of the corresponding only entity and the existing base station system to realize the transformation of packet
23、 switching, no longer need to current wireless applications need intermediary converter, so connection and the transmission will be more convenient for easy.GPRS communication module, by high performance industrial wireless module and embedded processors, with real-time operating system as a softwar
24、e support platform, inline independent intellectual property rights of the TCP/IP protocol, to provide users with high speed, stable and reliable, transparent data transmission forever online channel.This course design is based on the content of the MC39I communication modules realize the wireless c
25、ommunication function, through a serial port connection modules on the computer programming realize call, send message, dial-up Internet etc.参考文献1. 2. GR47模块简介.百度百科3. 4. GTM900模块简介.百度百科5.周国祥,刘成良.基于无线JAVA的远程监控系统研究J.自动化仪表,2006,27(2):18-21.6.张志元,于立平,李立刚. GPRS通信技术J. 通信技术,2011.7.黄涛,白创.嵌入式无线互联系统开发从实践到提高M.北京:中国电力出版社,2007:94-102.8.SIEMENS.MC39I Handware Interface Description EB/OL.www.SIEMENS.com,2003-10-12.9.汪俊锋,陶维青,张全. 基于MC39I 的电能管理终端远程GPR接口设计J.合肥工业大学学报(自然科学版),2009,1.
