时间：2022-10-27 09:42:52
摘 要：介绍一种以STC89C52RC和GPRS模块为核心的的单片机无线数据收发系统，设计了硬件电路和软件程序。该系统具有结构紧凑，工作稳定可靠，可扩展性强的特点。
关键词：无线通讯；GPRS；STC89C52RC；数据转换
无线数据收发是一种需求量很大的电子技术，GPRS系统已经在通信领域使用多年，拥有极强的稳定性，可以借助无线运行商的通信系统实现远距离的传输。近年来由于对于信息的时效性的要求越来越高，我们需要将数据通过无线的方式进行发送，实现多个系统间的通讯是发展的必然趋势。
1 系统分析与总体设计
通用短信收发装置由硬件和软件两部分组成。硬件部分由单片机，GPRS收发模块，RS485模块和驱动电路等组成，软件系统包括主程序，RS485通信协议，GPRS驱动和信息的纠错等子程序组成。系统采用工业级单片机芯片STC89C52RC，MAX3232和GPRS收发模块完成已有的标准RS485与GPRS的通信协议转换。该系统接收RS485协议的信号，经过软件对信息进行编排，使之可以通过GPRS进行发送，同时接收GPRS模块的数据，以RS485协议进行传输。系统可以将任意RS485串口通信的设备转化成使用GPRS无线通信的设备。实现远距离的GPRS通信[1-2]。
2 系统的硬件设计
GPRS模块采用Sim900A模块。该模块通信GSM/GPRS双频可选满足GPRS （class 10/8） 标准，GPRS（class B）。尺寸小巧待机功耗低，提供UART接口内置TCP/IP协议栈，且工作环境要求低。MAX3232采用专有低压差发送器输出级，利用双电荷泵在3.0V至5.5V电源供电时能够实现真正的RS485性能。MAX3232确保在120kbps数据速率，同时保持RS485输出电平。MAX3232在最差工作条件下能保证120kbps的数据速率。通常可工作于235kbps数据速率[3-4]。
如图1所示，MAX3232的内部电源由两路稳压型电荷泵组成，使用电池供电，采用设置与C1相同的旁电容来解决VDD与地线之间的波动。将旁电容接地进行去耦。同时旁路电容靠近 IC放置。Sim900A与单片机之间的连接可以通过其提供的UART接口直接连接，但是由于Sim900A需要特定的供电，所以采用了如图2的电路，保证数据传输完整和模块的稳定。
3 软件设计
软件分为信号接收、数据校验、转换格式和数据输出4个步骤。 主程序是整个系统的核心部分，它完成定时器，数据接收，检验，存储，发送这些子程序的调用，并使得处理器的硬件资源得到合理的应用。其逻辑框如图3所示。
当收发装置开始工作的时候，首先对Sim900A、MAX3232、程序主体以及单片机缓存进行初始化，避免上次工作可能残留的信息对系统产生影响致使收发出错。随后对数据发出进行回应，并准备开始接收数据。在接收到数据之后，将数据写入缓存，避免调用中的损失。此时判定数据的来源是来自系统的哪一方，对无线和有线调用不同的子程序进行处理，得到要输出的文件，如果接收的上位机有要求或者可以支持如json等高效的格式的话，可以将低效率低信息量的数据进行转化，之后以一个高效的形式发出，节省数据发出占用通信通道的时间，提高工作效率，这种格式的转化是由微处理器即单片机来完成的，单片机的存在使得不同的数据协议之间的通讯成为了可能，只需要提前进行封装，就能完成数据转化[5-6]。
主程序数据处理过程中，会对信息的格式，校验位，合理性进行判别，确定数据是否完整，完整则发送，不完整则再次请求数据。在通信芯片中进行校验，两侧转换程序分离的办法，可以化简原来的过程，少经过一次数据传递，节约了通信时间，增加了通信的稳定性。提高系统的效率。只需要根据不同的场合进行合理性的判定更改即可。
系统部分程序如下：
Void Init_Com（）
{
TMOD=0x20；
PCON=0x00；
SCON=0x50；
TH1=0xE8；
TL1=0xE8；
TR1=1；
}
void load3232（void）
{
unsigned char dat；
Init_Com（）；
x=x
x=x&temp；
for（i=500；i>0；i--）
for（j=0；j
}
4 结束语
由Sim900A、STC89C52RC和mMAX3232组成的RS485转换GPRS模块结构简单、接口方便、集成度高。且解决了远距离无线数据传输需要经过上位机基站的问题，使得设备数据通过GPRS网络完成数据交互成为了可能，并且使用方便。该装置在设备控制应用方面具有一定的现实意义。
参考文献
[1]郑洪，曲博.基于单片机的模拟量数据采集系统设计[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2014，10（4）：363-365.
[2]谢加明.基于ARM9-μC/OS-II的多任务A/D采集系统设计与实现[J].电子制作，2014（23）.
[3]张一倩，石嘉川.标准模板库STL及应用[J].科技信息（科学教研），2008（04）.
[4]翁 .软件工程的若干热点技术发展现状与展望[J].电子测试，2015（24）.
[5]蓝厚荣.单片机的PWM控制技术[J].工业控制计算机，2010（03）.
[6]夏晓南.基于单片机的温箱温度和湿度的控制[J].现代电子技术，2005（24）.
作者简介：曹翰云（1996-），男，过程装备与控制工程专业本科学生。
*通讯作者：李铁钢（1973-），男，高级工程师，副教授。