發布日期:2022-04-18 點擊率:27
0 引 言 1.1 ATmegal6與G20模塊的硬件接口 這里采用光電耦合器件TLP521進行5 V和3.3 V之間的電平轉換。ATmegal6的I/O驅動能力較強(最大輸出40 mA電流),可以直接驅動TLP521。G20模塊的I/O驅動能力較弱,需加一級驅動緩沖器才能驅動TLP521,這里使用7406反相驅動緩沖器。 1.2 ATmegal6與LCD的硬件接口 2 ATmega16與G20模塊的接口程序設計
目前,在由GPRS承載業務支持的標準化網絡協議的基礎上,可提供點對點無連接型網絡業務(PTP—CLNS)、點對點面向連接的數據業務(PTP-CONS)和點對多點業務(PTM),還能支持用戶終端業務、補充業務、GSM短消息業務和各種GPRS電信業務。GPRS可提供Internet、多媒體、電子商務等業務,可應用于運輸業、金融、證券、商業和公共安全業;PTM業務支持股市動態、天氣預報、交通信息等實時發布;另外,還能提供種類繁多、功能強大的以GPRS承載業務為基礎的網絡應用業務和基于WAP的各種應用。其中,GPRS的數據業務在行業應用中越來越廣泛。該業務已被應用于遠程抄表、電力系統遠程監控、交通遠程監控、車輛監控和GPS導航等諸多方面。
在GPRS數據業務的行業應用中,數據終端是最基本的設備。目前的數據終端具有智能化和可擴展性不斷增強的發展趨勢,性能越來越強大,接口越來越豐富,但成本一直居高不下。本文介紹一種以基于AVR單片機ATmegal6和Motorola G20模塊的低成本GPRS數據終端的設計。
l 終端的硬件設計
終端由ATmegal6和G20模塊及一些外圍器件組成,系統的硬件結構如圖1所示。ATmega16具有1個功能完整的異步串行通信接口(UART),在直流5V供電時,其I/O操作電壓范圍約為O~5V;G20模塊提供一個用于接收控制命令和傳輸數據的異步串行通信接口,在直流3.3V供電時,其I/O操作電壓范圍為0~3.3 V,因此,可以將ATmegal6串行接口經電平轉換電路轉接后與G20模塊的串行口相連,進行異步串行數據交換。終端采用一塊16×2字符型LCD顯示GPRS網絡連接及數據傳輸狀況信息。ATmegal6和LCD采用直流5 V供電,5 V電源經過由低壓差線性穩壓集成電路LM1117—3.3組成的穩壓電路將電壓轉換成3.3 V后給G20模塊供電。
由于ATmegal6和G20模塊的I/O操作電壓范圍不相同,所以兩者的串行口之間需經過電平轉換才能確保穩定通信,其電平轉換電路如圖2所示。
系統中采用基于HD44780液晶控制芯片的16×2字符型LCD,該器件內置了字符產生器,能顯示192個常用字符(包括阿拉伯數字和大小寫英文字母)和16個用戶自定義字符,它與ATmegal6的接口如圖3所示。HD44780的數據總線DB7~DB0與ATmegal6的PA7~PA0相接,RS、R/W和EN分別與單片機的PD3、PD4和PD5相連。利用ATmega16的I/O口控制LCD進行指令和數據輸入,正確地顯示出經緯度數據。
利用GPRS網絡進行數據傳輸一般有多種組網方案,這里以其中一種方案進行說明,其他方案的數據終端實現方式類似。該方案采用數據中心公網固定IP,由監測點直接向中心發起連接。
G20模塊自身內嵌了TCP/IP和UDP/IP協議棧,大大簡化了接口程序的編寫。G20模塊串口通信默認在57 600 b/s的速率下進行,數據格式為:8位數據位、1位停止位、無奇偶校驗和硬件流控制。
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