专利名称：基于gsm协议的无线数据传输系统的制作方法
技术领域：
本发明属于无线通讯技术领域，具体涉及一种基于GSM协议的无线数据传输系 统。
背景技术：
随着计算机与自动化科学技术的发展，各种控制系统在现代化的生产和生活中得 到了广泛的应用。由于这些控制系统总是长时间不间断地运转，因此对系统工作状态进行 实时监视和控制是保障系统稳定运行的重要手段。对于远距离的控制系统而言，同样必须 实现从被控制对象获取所需监控信息，并在对所获信息进行数据分析和处理后对被控制系 统发出控制命令。因此，目前远距离数据传输系统是各种远程监控控制系统中倍受重视的 主要组成部分之一。然而，现有技术中还没有成熟的远距离数据传输系统的实现，本发明由 此而来。
发明内容本发明目的在于提供一种基于GSM协议的无线数据传输系统，能够对异地设备监 视和控制的同时可以将采集到的数据传送到控制中心的多台计算机或设备，从而实现对控 制系统和管理系统的联接，有效的解决了信息采集、信息分析、信息处理、信息存储、信息输 出的集成化系统的互联问题。为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是一种基于GSM协议的无线数据传输系统，设置在无线通信终端与计算机控制中心 间，其特征在于所述系统包括微处理器模块、分别与微处理器模块连接的GSM通信模块和 以太网接口模块，所述微处理器模块通过GSM通信模块接受无线通信终端的数据信息并处 理后通过以太网接口模块发送给计算机控制中心或微处理器模块通过以太网接口模块接 受计算机控制中心的控制指令并转发给无线通信终端。优选的，所述系统还包括输入/输出模块，所述微处理器模块与输入/输出模块连 接接受输入/输出模块的输入输出指令。优选的，所述输入模块选用四线式电阻式触摸屏；所述输出模块选用LCD显示器。优选的，所述系统还包括存储模块，所述存储模块与微处理器模块连接接受微处 理器模块的写入、读取操作。优选的，所述存储模块选用EEPR0M。优选的，所述微处理器模块为32bit微处理器，运行频率为40MHz，内存为8MB。优选的，所述GSM通信模块为标准GSM模块；所述以太网接口模块为通过RJ45网 卡接口与计算机控制中心通信的IOMbps带宽的以太网模块。优选的，所述系统还包括AD接口、SRAM控制器、IXD控制器、IIC-BUS接口、UART接口。微处理器作为无线数据和命令传输的中转站，它主要负责接收来自于GSM无线通
3信终端的现场数据，分析后保存在存储模块中，等待计算机控制中心各主控制计算机的采 集数据的命令；同时从以太网接口接收来自主控计算机的控制指令，转发给GSM无线通信 终端，对设备实施相应的控制。使无线数据传输系统、无线通信终端、计算机控制中心形成 一个闭环控制回路，达到对无线通信终端进行测控的目的。所述GSM通信模块进一步地用于接收GSM无线通信终端状态信息，所述GSM通信 模块与所述微处理器连接，所述以太网接口与RJ45网卡接口连接、微处理器还与所述输入 /输出模块、存储模块均连接。所述微处理器为32bit处理器，能充分保证相关网络协议的 运行以及嵌入式操作系统的移植，也为以后软件的升级和维护带来极大的方便。所述GSM 无线模块采用目前在市场上提供的可供二次开发的标准的GSM模块。所述的以太网接口模 块可以选用通用的IOMbps带宽的以太网模块。所述输出模块用于进行系统设置操作，并可 以显示相关数据信息，优选为具有轻薄、体积小、低耗电量等特点的LCD显示器。所述的输 入模块用于接收用户输入操作，优选为根据系统实际情况选用四线式电阻式触摸屏。所述 存储模块，用于保存从自结点接收或分析好的数据，优选为EEPR0M。本系统中，可以设置AD 接口、SRAM控制器、LCD控制器、IIC-BUS接口、UART等众多的IO接口。相对于现有技术中的方案，本发明的优点是1、技术先进。采用先进的GSM技术作为通讯方式，采用高性能的CPU，集计算机、通 信、机电、自动控制等多种先进技术于一体，结构稳定，扩展性强。2、系统互联。以太网接口将采集到的数据传送到多台计算机和设备，解决了上层 管理系统和监控系统的互联问题，实现了数据共享。3、远程监控。利用GSM公网作为数据传输的信道，使得用户可以利用短信息远程 监控系统，随时随地了解系统实时运行状况，并做出科学的决策。4、升级容易、扩展性强。本系统在设计时，不论硬件还是软件，尽可能的使各个模 块相对独立。针对不同的系统，做少量的更改便可以很容易的扩展升级。本系统可广泛的 应用于各种远程测控的场合，特别适用于对某些危险的、人类难于近距离现场。而优选采用 的微处理器功能强大，使用方便，已经成为当代工业自动化的主要控制器之一，几乎在工业 生产的所有领域都得到了广泛的应用，在民用和家庭自动化等其他领域也得到了迅速的发 展，所以其应用成本较低，通用性强，容易实现硬件的兼容。综上所述，本发明在对现有传输系统进行分析和研究的基础之上，结合工业应用 的现状和远程传输系统的特点，提供了一种基于GSM的无线数据传输系统，该系统以GSM为 远程数据传输信道，且内含以太网接口，得到了一种远距离数据传输方案。可以非常方便地 用于各种远程监控系统。具体的，该系统的微处理器作为无线数据和命令传输的中转站，负 责接收来自于GSM无线通信终端的现场数据，分析后保存在存储模块中，等待控制中心各 主控制计算机的采集数据的命令；同时从以太网接口接收来自主控计算机的控制指令，转 发给GSM无线通信终端，对设备实施相应的控制。本发明同时具有GSM接口和以太网接口， 一方面可以利用GSM网络向分布在控制现场的各个子结点发送控制命令，同时接收来自各 子结点所采集到的数据；另一方面利用以太网接口实现与控制中心的计算机或显示屏的通 信。这样在达到对异地设备监视和控制的同时可以将采集到的数据传送到控制中心的多台 计算机或设备，实现控制系统与管理系统的互联。以下结合附图及实施例对本发明作进一步描述
图1为本实用新型所述的无线数据传输系统的结构示意图；图2为本实用新型所述的无线数据传输系统的软件结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明 本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做 进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例如图1所示，该无线数据传输系统设置在无线通信终端与计算机控制中心 间，包括微处理器模块、输入/输出模块、存储模块、GSM通信模块、以太网接口模块，GSM通 信模块和以太网接口模块分别与微处理器模块连接的，所述微处理器模块通过GSM通信模 块接受无线通信终端的数据信息并处理后通过以太网接口模块发送给计算机控制中心或 微处理器模块通过以太网接口模块接受计算机控制中心的控制指令并转发给无线通信终 端。所述微处理器模块与输入/输出模块连接接受输入/输出模块的输入输出指令。所述 存储模块与微处理器模块连接接受微处理器模块的写入、读取操作。其中微处理器采用ARM7处理器。由于普通的Sbit微处理器，速度较低，内存少，只 能勉强运行一些不复杂的网络协议，因此从总体上说不适宜作为系统的微处理器。而ARM7 处理器是32bit处理器，运行频率为40MHz，内存8MB，因此能够充分保证相关网络协议的运 行以及yC/OSII等嵌入式操作系统的移植，也为以后软件的升级和维护带来极大的方便。 同时考虑到系统需要大量的存储器接口和丰富的IO端口(UART/LCD/TSP)资源，在本系统 中将选用以ARM7CPU为微处理器，并具有丰富接口的开发板为实验系统。GSM通信模块采用在市场上提供的可供二次开发的标准的GSM模块。这些嵌入式 系统的通信模块都具备GSM无线通信的全部功能，并提供标准的UART串行接口，支持GSM 07. 05所定义的AT命令集的指令。因此，MCU能非常方便地通过UART接口与GSM模块连接， 并直接使用AT命令就可以方便简洁地实现短信息的收发、查寻和管理，在本系统中将选用 德国西门子公司的TC35i模块作为GSM的通信模块。以太网接口模块采用选用通用的IOMbps带宽的以太网模块。由于本系统需要以 太网接口模块，但在传输过程中的数据量不大，对数据传输的速度要求也不高，所以选用通 用的IOMbps带宽的以太网模块即可。由台湾Realtek公司生产的RTL8019AS是高度集成 以太网控制器，由于其优良的性能、低兼的价格，使其在市场上IOMbps网卡中占有相当的 比例。在本系统中将选用RTL8019AS作为以太网通信模块。存储模块采用EEPROM存储模块。数据的保存采用EEPROM电可擦可编程只读存储 器，一种掉电后数据不丢失的存储模块。输入/输出模块包括输入模块、输出模块；输出模块用于输出被控设备状态与信 息，以便于操作者发出进一步控制命令。具体的，所述输出模块为文字和图形输出模块，其 可以利用文字表述的方式显示对象的控制结果，或者所述信息输出模块可以为图像显示输 出模块，利用图像输出的方式显示对象的控制结果。本系统主要利用LCD和TSP相结合，为 用户和设备的交互工作提供了良好的显示和输入接口。设备参数如下分辨率320X240，
5色彩256色，画面尺寸5. 7inch ；输入模块用于接收用户输入操作。本系统输入模块选用 四线式电阻式触摸屏，点数为320x240。该系统运行时需配备软件进行运行，软件包括无线数据传输系统的程序和GSM无 线通信终端的程序。GSM无线通信终端程序现有技术中已存在，如android系统、megoo系 统等；无线数据传输系统的控制系统软件可以使用实时操作系统(RTOS)来实现，也可以由 用户自己直接编写控制程序来完成对各任务的调度。无线数据传输系统的控制系统软件结构示意图如图2所示，主要包括系统的初始 化、主程序、数据显示程序、触摸屏的输入、定时信号采集程序、GSM的通信程序、TCP/IP协 议栈程序等部分。各模块的功能相对独立，各模块间的任务调度与处理全部由系统主程序 完成即可。系统启动后，先运行系统程序。系统上电后首先对系统板、LCD显示屏、触摸屏 TSP、GSM模块Mc35i、RTL8019AS网络模块进行初始化，初始化完成后系统每隔一段时间 向各子结点发送查询命令，等待串口有接收中断产生，则读取收到的数据并保存到EEPROM 中。当有以太网中断产生时，系统将EEPROM中的参数通过以太网接口传回监控中心。同时 负责用户(触摸屏)的输入与输出(LCD显示屏)。当发送控制命令时，定时中断产生，无线 数据传输系统通过GSM向各子结点发送查询命令。当进行数据采集时，GSM中断产生，无线 数据传输系统读取GSM通信模块接收的数据，进行分析后保存在EEPROM中。当进行存储操作时，擦除EEPROM后，进行写入操作。而输出模块IXD显示部分根 据系统状态进行相应的显示界面切换。输入模块触摸屏控制部分当TSP中断产生后，系统 读入触摸屏的坐标，并根据当前状态确定用户的输入操作，调用相应的处理程序。当进行 TCP/IP的数据传输时，RTL8019中断产生，微处理器模块读取收到的用户命令，分析后读取 FLASH中的数据，然后将数据处理后通过以太网接口回送给主控计算机。上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是 能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精 神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求一种基于GSM协议的无线数据传输系统，设置在无线通信终端与计算机控制中心间，其特征在于所述系统包括微处理器模块、分别与微处理器模块连接的GSM通信模块和以太网接口模块，所述微处理器模块通过GSM通信模块接受无线通信终端的数据信息并处理后通过以太网接口模块发送给计算机控制中心或微处理器模块通过以太网接口模块接受计算机控制中心的控制指令并转发给无线通信终端。
2.根据权利要求1所述的基于GSM协议的无线数据传输系统，其特征在于所述系统还 包括输入/输出模块，所述微处理器模块与输入/输出模块连接接受输入/输出模块的输 入输出指令。
3.根据权利要求2所述的基于GSM协议的无线数据传输系统，其特征在于所述输入模 块选用四线式电阻式触摸屏；所述输出模块选用LCD显示器。
4.根据权利要求1所述的基于GSM协议的无线数据传输系统，其特征在于所述系统还 包括存储模块，所述存储模块与微处理器模块连接接受微处理器模块的写入、读取操作。
5.根据权利要求4所述的基于GSM协议的无线数据传输系统，其特征在于所述存储模 块选用EEPROM。
6.根据权利要求1所述的基于GSM协议的无线数据传输系统，其特征在于所述微处理 器模块为32bit微处理器，运行频率为40MHz，内存为8MB。
7.根据权利要求1所述的基于GSM协议的无线数据传输系统，其特征在于所述GSM通 信模块为标准GSM模块；所述以太网接口模块为通过RJ45网卡接口与计算机控制中心通信 的IOMbps带宽的以太网模块。
8.根据权利要求1所述的基于GSM协议的无线数据传输系统，其特征在于所述系统还 包括AD接口、SRAM控制器、IXD控制器、IIC-BUS接口、UART接口。
专利摘要本实用新型公开了一种基于GSM协议的无线数据传输系统，设置在无线通信终端与计算机控制中心间，其特征在于所述系统包括微处理器模块、分别与微处理器模块连接的GSM通信模块和以太网接口模块，所述微处理器模块通过GSM通信模块接受无线通信终端的数据信息并处理后通过以太网接口模块发送给计算机控制中心或微处理器模块通过以太网接口模块接受计算机控制中心的控制指令并转发给无线通信终端。该系统能够对异地设备监视和控制的同时可以将采集到的数据传送到控制中心的多台计算机或设备，从而实现对控制系统和管理系统的联接，有效的解决了信息采集、信息分析、信息处理、信息存储、信息输出的集成化系统的互联问题。
文档编号H04L29/08GK201742445SQ20102025766
公开日2011年2月9日 申请日期2010年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者尚鲜连, 陈静, 顾小晶 申请人:苏州市职业大学