GPRS技术的沿岸海洋机动调查测量数据传输系统的研究

2．2 硬件部分
硬件部分主要是GPRS通信接口电路的设计，GPRS通信接口电路原理图如图3所示。

GPRS通信接口电路主要由三部分组成：电平转换电路、单片机控制电路和GPRS通信模块电路。电平转换电路实现将输入电平转换为各功能模块所需电平。单片机控制电路主要完成控制电压转换，与GPRS通信模块和采集电路进行异步串行通信等任务。无线通信模块的功能是接收和发送各种指令。单片机接收采集电路指令，控制GPRS发送数据，GPRS通信模块将包括数据信息在内的GPRS分组和专用APN信息经基站发送到GPRS服务支持节点(SGSN)，SGSN与GPRS网关支持节点(GGSN)进行通信，GGSN对分组数据进行相应的处理，再经Internet路由至监控中心，同时，来自监控中心的命令，由GGSN接收，再转发到SGSN，继而传送到GPRS通信模块，由单片机向底层采集电路发送控制指令，完成校时、状态监测、提取数据等任务。
控制模块电路是整个系统的核心，因此控制芯片的选择尤为重要，选型时，既要考虑到芯片的功耗，又要满足所需的功能，设计中采用Atmel公司研制的ATmega128L微控制器，它采用低功耗CMOS工艺生产，基于RISC结构，具有片内128 KB的程序存储器(FLASH)、4 KB的SRAM和4 KB的E2PROM，2个8位和2个16位硬件定时／计数器，JTAG、SPI等接口，而且它可以在多种不同模式下工作，除了正常操作模式外，还具有六种不同等级的低能耗操作模式，掉电时电流小于25μA，2个异步通信串行口实现分别与通信模块和采集电路功能，完全满足设计需要。
无线通信模块选择Siemens公司的MC55模块，此模块被誉为当今世界上最具价值、尺寸最小的三频GSM／GPRS模块，除具有普通的GSM模块的通话、短信、电话簿管理、CSD(电路交换数据)传输等功能和无线MODEM的GPRS连接功能外，内置完整的TCP／IP协议栈，不仅支持SOCKET连接下的TCP／UDP数据传输，还支持HTTP，FTP，SMTP，POP3等上层应用协议。图4为MC55模块原理框图。