圖文分析:無線數據傳輸系統
移動無線數據傳輸的基本內容大家應該在前文有所了解了,那么基于此技術的業務分析和系統構架,以及終端構成是我們下面重點介紹的內容。具體內容請詳見下文。
利用CDMA業務傳送GPS定位信息的實例。當然,GPS定位信息只是整個信息傳輸管理系統的一個應用,通過更換不同的無線數據源模塊可實現不同的信息傳輸,從而構成不同的信息傳輸管理系統,如遠程抄表系統、水文數據采集系統等等。
1 無線數據傳輸系統構成
如圖1所示,整個信息傳輸管理系統由移動終端、CDMA網絡、Internet網、信息管理中心服務器組成。
移動終端將GPS數據組成CDMA數據分組,通過CDMA網絡和Internet網,上傳到信息管理中心服務器。服務器應當具備IP地址和電子地圖。
信息管理中心也可以通過Internet網和CDMA網絡向移動終端發出各種指令。
2 移動終端硬件組成
移動終端的硬件部分主要有CDMA Modem模塊、GPS模塊、MCU及電源四部分,連接關系如圖2所示。
其中的CDMA模塊為Wavcom公司的ME45。這是一個具有完整功能的CDMA移動通信模塊,通過串口可以實現對此模塊的控制和無線數據傳輸系統,包括短信和無線上網等。另外加上模擬部分電路,可實現話音通信功能。對ME45的控制用的是AT命令方式。#p#
GPS模塊是臺灣Holux公司的GM82 OEM板。它通過外接天線接收GPS信號,計算出所處位置的地理信息,通過串口將此信息傳送給MCU。
MCU采用新華龍公司代理的C8051F020八位微控制器。選擇此MCU是基于諸多考慮的:首先,是功能強大,幾乎在單片中包容了所有常用的功能;其次,與普通的8051有相同的內核,開發容易,而且支持C語言源程序調試。
在此移動終端中,采用了如下一些必需的功能部件:
首先是它的兩個硬件串口。這兩個串口的波特率產生是獨立的,而且不占用芯片的定時器,使用起來相當靈活。這兩個串口分別對GPS模塊和CDMA模塊通信。GPS模塊把位置信息以固定的格式從串口發出,MCU接收GPS模塊送來的數據,解析出其中有用的數據進行封裝,然后以規定的格式通過第2個串口交給CDMA模塊,將數據送上Internet網。
其次,128字節的Flash可用于存放一些可設置的參數,如移動終端的識別號或IP地址、信息管理中心服務器的IP地址等。
再次,4 KB的SRAM相對其他的8位機來講是相當大了,可以滿足組幀、數據緩沖的要求。
64 KB的Flash可以滿足較大程序量的要求。
64 KB的Flash和4 KB RAM的組合可以完成對無線數據信息的加解密工作,可提供某些特定場合使用。
引出了某些I/O口,通過光電耦合器隔離后引至其他監測點,可以擴展相應的功能。
另外,留出了總線擴展口,可擴展64 KB的SRAM,一方面可以用于嵌入實時操作系統,另一方面可以用于使用C8051F020的在線自我編程功能來遠程更新程序。
由于用于移動設備,需要低功耗器件,而C8051F020工作電壓為3.3 V,功耗很小。
設計時考慮該移動終端主要作為車載應用,所以實際電路中設計了從點煙器取電的電源電路。
在移動無線數據傳輸系統中,移動終端利用C8051F020芯片控制實現,不用另行擴展串口、ROM以及RAM。此硬件結構并不僅僅局限在定位功能上,對于很多數據采集/控制應用也可以滿足要求,只需改變程序結構。正是由于C8051F020的功能強大,使得硬件的組成和結構都變得非常簡單。