專(zhuān)利名稱(chēng)：基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和gprs的無(wú)線通信模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和 GPRS網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線通信模塊。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)、工業(yè)數(shù)據(jù)采集、交通管理、安全監(jiān)控等領(lǐng)域，常常需要實(shí) 現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和服務(wù)器之間的通信，但是若現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和服務(wù)器相隔較遠(yuǎn)，通常 采用有線的布線方式來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)到服務(wù)器終端的通信，帶來(lái)高成本、不 易維護(hù)的缺點(diǎn)。
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合了傳感器技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和嵌入式技術(shù)，具有 功耗低、數(shù)據(jù)傳輸可靠、網(wǎng)絡(luò)容量大、兼容性好、實(shí)現(xiàn)成本低的特征。通用 分組無(wú)線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service, GPRS)作為一種移動(dòng)數(shù)據(jù) 通信業(yè)務(wù)，具有永遠(yuǎn)在線、按通信流量計(jì)費(fèi)的特點(diǎn)，為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸提供了 一種高效而實(shí)用的無(wú)線通信方式。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，采用 GPRS/CDMA lx通信方式的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了全國(guó)各地，網(wǎng)絡(luò) 覆蓋廣，且運(yùn)行穩(wěn)定。
因此，我們考慮是否可以將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和GPRS技術(shù)用于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng) 設(shè)備和遠(yuǎn)端服務(wù)器之間的通信。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是設(shè)計(jì)一個(gè)基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和GPRS技 術(shù)的無(wú)線通信模塊，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和遠(yuǎn)端服務(wù)器之間的無(wú)線通信，降低系統(tǒng) 成本，保證運(yùn)行穩(wěn)定，且易于維護(hù)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和GPRS的無(wú)線通信模 塊，包括電源模塊3，還包括近距離通信模塊1和遠(yuǎn)距離通信模塊2，所述 近距離通信模塊1包括以下子模塊
(1.1) 近距離微處理器模塊4，用于處理數(shù)據(jù)和控制近距離通信模塊的 各個(gè)子模塊；
(1.2) 射頻收發(fā)模塊5，用于發(fā)送和接收2.4GHz的無(wú)線射頻信號(hào)；
(1.3) 近距離電源管理模塊6，用于對(duì)近距離通信模塊的各個(gè)子模塊供
電；所述近距離微處理器模塊4輸出控制信號(hào)和數(shù)據(jù)給射頻收發(fā)模塊5，并發(fā)送到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)13中，隨后，射頻收發(fā)模塊5從無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中接收現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備14發(fā)出的射頻信號(hào)，輸入給近距離微處理器模塊4處理；
所述遠(yuǎn)距離通信模塊2包括以下子模塊
(2.1) 遠(yuǎn)距離微處理器模塊7，用于處理數(shù)據(jù)和控制遠(yuǎn)距離通信模塊的各個(gè)子模塊；
(2.2) GPRS通信模塊8，用于和GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線通信；
(2.4) 遠(yuǎn)距離電源管理模塊9:用于對(duì)遠(yuǎn)距離通信模塊的各個(gè)子模塊供
電；
所述遠(yuǎn)距離微處理器模塊7和近距離微處理器模塊4通過(guò)串口進(jìn)行通信，遠(yuǎn)距離微處理器模塊7控制GPRS通信模塊8通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)15和遠(yuǎn)端服務(wù)器16進(jìn)行遠(yuǎn)距離的無(wú)線通信。
本發(fā)明的更詳細(xì)的技術(shù)方案是
所述遠(yuǎn)距離通信模塊2，還包括以下子模塊-
(2.5) 復(fù)位模塊IO，用于對(duì)遠(yuǎn)距離微處理模塊進(jìn)行復(fù)位；
(2.6) 調(diào)試模塊ll，用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和讀寫(xiě)程序；
(2.7) LED指示燈模塊12，用于控制LED指示燈，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)進(jìn)行顯示；
所述復(fù)位模塊10、調(diào)試模塊11和LED指示燈模塊12分別和近距離微處理器模塊7相連。
所述近距離通信微處理器模塊4輸出第一、第二和第三控制信號(hào)(PA—EN、 HGM和RXTX)連接射頻收發(fā)模塊5的第 一 、第二和第三控制輸入端口，輸出第一、第二射頻輸出信號(hào)(RFOuU、 RFOut2)接射頻收發(fā)模塊5的第一、第二輸入端，射頻收發(fā)模塊5輸出的第一、第二射頻輸入信號(hào)(RFInl、 RFIn2)連接近距離通信微處理器模塊4的第 一 、第二輸入端。
所述GPRS通信模塊8包括GPRS基帶處理器17、 SIM卡和SIM卡座18， SIM卡通過(guò)SIM卡座18上的接口和GPRS基帶處理器17通信。
所述遠(yuǎn)距離微處理器模塊7通過(guò)輸入/輸出RX1/TX1端口和近距離微處理模塊4的TX1/RX1輸入輸出端口連接，通過(guò)RX2/TX2輸入輸出端口和GPRS通信模塊8的TX2/RX2輸入/輸出端口連接。所述遠(yuǎn)距離微處理器模塊7通過(guò)第三、第四信號(hào)端口 ( RESET 、DOG—IO)連接復(fù)位模塊10，通過(guò)第五信號(hào)端口 (PTG0)連接調(diào)試模塊11，通過(guò)第六、第七信號(hào)端口 (LED1—NET、 LED2—DATA)連接LED指示燈模塊12。
所述近距離微處理器模塊4采用MC13213芯片。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1. 網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣在短距離通信可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)多達(dá)255個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備；
2. 抗干擾無(wú)線通信模塊工作在2.4GHz，可有效屏蔽絕大部分自然界的干擾信號(hào)，使短距離通信更加可靠、有效和實(shí)時(shí)；
3. 無(wú)線通信減少了復(fù)雜的布線和高昂的維護(hù)成本；
4. 無(wú)線通信模塊可以以固定時(shí)間間隔，或者在監(jiān)測(cè)值達(dá)到閾值，或者在監(jiān)測(cè)值變化頻率過(guò)快時(shí)通過(guò)中國(guó)移動(dòng)的基站發(fā)送監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)到遠(yuǎn)端服務(wù)器，用戶通過(guò)桌面軟件或者互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控或報(bào)警。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述圖1是本發(fā)明的無(wú)線通信模塊的總系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的近距離通信模塊的示意圖；圖3是本發(fā)明的遠(yuǎn)距離通信模塊的示意圖4是本發(fā)明的實(shí)施例的近距離微處理器模塊的電路引腳圖5是本發(fā)明的實(shí)施例的射頻收發(fā)模塊的電路原理圖6是本發(fā)明的實(shí)施例的近距離電源管理模塊的電路原理圖7是本發(fā)明的實(shí)施例的遠(yuǎn)距離微處理器模塊的電路原理圖8是本發(fā)明的實(shí)施例的GPRS通信模塊的電路原理圖9是本發(fā)明的實(shí)施例的遠(yuǎn)距離電源管理模塊的電路原理圖IO是本發(fā)明的實(shí)施例的復(fù)位模塊的電路原理圖11是本發(fā)明的實(shí)施例的調(diào)試模塊的電路原理圖12是本發(fā)明的實(shí)施例的LED指示燈模塊的電路原理圖13是本發(fā)明的無(wú)線通信模塊"發(fā)送至遠(yuǎn)端服務(wù)器"的工作流程圖14是本發(fā)明的無(wú)線通信模塊"發(fā)送至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備"的工作流程圖。其中l(wèi)近距離通信模塊；2遠(yuǎn)距離通信模塊；3電源模塊；4近距離微處理器模塊；5射頻收發(fā)模塊；6近距離電源管理模塊；7遠(yuǎn)距離微處理器模塊；8GPRS通信模塊；9遠(yuǎn)距離電源管理模塊；10復(fù)位模塊；11調(diào)試模塊；12LED指示燈模塊；13無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；14現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備；15 GPRS網(wǎng)絡(luò)；16遠(yuǎn)端服務(wù)器；17GPRS基帶處理器；18SIM卡座。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)施例的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)的
無(wú)線通信模塊，包括近距離通信模塊1、遠(yuǎn)距離通信模塊2和電源模塊3，電源模塊3向近距離通信模塊1和遠(yuǎn)距離通信模塊2提供工作電源。如圖2所示，近距離通信模塊l包括近距離微處理器模塊4、射頻收發(fā)模塊5和近距離電源管理模塊6。如圖3所示，遠(yuǎn)距離通信模塊2包括遠(yuǎn)距離微處理器模塊7、 GPRS通信模塊8和遠(yuǎn)距離電源管理模塊9。
近距離通信模塊1的近距離微處理器模塊4，用于處理數(shù)據(jù)和對(duì)近距離通信模塊1的各個(gè)子模塊進(jìn)行控制。近距離微處理器模塊4輸出控制信號(hào)和數(shù)據(jù)給射頻收發(fā)模塊5，并發(fā)送到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)13中，隨后，射頻收發(fā)模塊5從無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中接收現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備14發(fā)出的射頻信號(hào)，輸入給近距離微處理器模塊4處理。近距離通信微處理器模塊4輸出第一、第二和第三控制信號(hào)(PA—EN、 HGM和RXTX)連接射頻收發(fā)模塊5的第一 、第二和第三控制輸入端口，輸出第一、第二射頻輸出信號(hào)(RFOutl、 RFOut2)接射頻收發(fā)模塊5的第一、第二輸入端，射頻收發(fā)模塊5輸出的第一、第二射頻輸入信號(hào)(RFInl、 RFIn2)連接近距離通信微處理器模塊4的第一、第二輸入端。
射頻收發(fā)模塊5，用于通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收2.4GHz的無(wú)線射頻信號(hào)，和在現(xiàn)場(chǎng)要采集數(shù)據(jù)的設(shè)備進(jìn)行通信。近距離通信微處理器模塊4和射頻收發(fā)模塊5通過(guò)電源和地線連接電源管理模塊6。近距離電源管理模塊6，用于對(duì)近距離通信模塊的各個(gè)子模塊進(jìn)行供電。
遠(yuǎn)距離通信模塊2的遠(yuǎn)距離微處理器模塊7，用于處理數(shù)據(jù)和控制遠(yuǎn)距離通信模塊的各個(gè)子模塊。遠(yuǎn)距離微處理器模塊7，通過(guò)串口和近距離通信模塊1進(jìn)行通信，控制GPRS通信模塊8，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)15和遠(yuǎn)端服務(wù)器16進(jìn)行遠(yuǎn)距離無(wú)線通信。GPRS通信模塊8，用于和GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)距離無(wú)線通信，包括GPRS基帶處理器17、 SIM卡和SIM卡座18， SIM卡通過(guò)SIM卡座18上的接口和GPRS基帶處理器17通信；遠(yuǎn)距離電源管理模塊9，用于對(duì)遠(yuǎn)距離通信模塊的各個(gè)子模塊供電；復(fù)位模塊IO，包括看門(mén)狗復(fù)位電路，具有自動(dòng)復(fù)位功能；調(diào)試模塊ll，用于調(diào)試系統(tǒng)程序和燒寫(xiě)程序；LED指示燈模塊12，用于控制LED指示燈，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)進(jìn)行顯示。遠(yuǎn)距離通信模塊的各個(gè)子模塊根據(jù)各自所需的不同工作電壓連接遠(yuǎn)距離電源管理模塊9的不同電源輸出端口 。
遠(yuǎn)距離微處理器模塊7通過(guò)輸入/輸出(RX1/TX1)端口和近距離微處理模塊4的輸入/輸出(TX1/RX1)端口連接，通過(guò)輸入/輸出(RX2/TX2)端口和GPRS通信模塊8的輸入/輸出(TX2/RX2)端口連接。第三、第四輸出信號(hào)(RESET、 DOG—IO)連接復(fù)位模塊10，通過(guò)第五輸出信號(hào)(PTG0)連接調(diào)試模塊11,通過(guò)第六、第七輸出信號(hào)(LED1—NET、 LED2—DATA)連接LED指示燈模塊12。
如圖4所示，本實(shí)施例的近距離微處理器模塊4選用Freescale公司的處理器芯片MC13213。 MC13213的第12和13腳用于和遠(yuǎn)距離微處理器模塊7進(jìn)行串口通信，定義12腳為RX1， 13腳為T(mén)X1。 MC13213的第50腳輸出PA—EN控制信號(hào)，用于使能射頻收發(fā)模塊；MC13213的第34腳輸出RXTX控制信號(hào)，用于控制射頻收發(fā)模塊接收或發(fā)送；MC13213的第49腳輸出HGM信號(hào)，對(duì)射頻收發(fā)模塊5的增益進(jìn)行數(shù)字控制，選擇高增益或低增益模式。MC13213的36腳、35腳輸出上述的第一、第二射頻輸出信號(hào)(RfOutl、 RfOut2)，上述的第一、第二射頻輸入信號(hào)(Rflnl、 Rfln2)分別接MC13213的36腳、35腳。MC13213的第6、 45、 32、 23腳輸入5V供電電壓，60腳接2.5V電壓，并串聯(lián)一個(gè)電容后接地。
如圖5所示，本實(shí)施例的射頻收發(fā)模塊5由Texas Instruments公司的射頻芯片CC2591以及若干電感、電容組成，上述PA—EN信號(hào)接CC2591的5、 6腳，上述RXTX信號(hào)接CC2591的3腳，上述HGM信號(hào)接CC2591的7腳，上述第一射頻輸入/輸出信號(hào)(RFInl/RFOutl)串聯(lián)電感后接CC2591的2腳，上述第二射頻輸入/輸出信號(hào)(RFIn2/RFOut2)串聯(lián)電感后接CC2591的4腳，且CC2591的2腳和4腳并聯(lián)一個(gè)電容，CC2591的8、 9、 12、 14、17腳接地，CC2591的1、 10、 13、 16腳接電源，CC2591的11腳串聯(lián) 一 個(gè)電容后連接天線，發(fā)送和接收2.4GHz的射頻信號(hào)。
如圖6所示，本實(shí)施例的近距離電源管理模塊6采用NationalSemiconductor的LM2576和LM317作為電源轉(zhuǎn)換芯片，允許輸入電壓為+7V~+40V， LM2576芯片及其外圍電路實(shí)現(xiàn)輸入電壓轉(zhuǎn)5V的功能，LM317芯片及其外圍電路實(shí)現(xiàn)電壓5V轉(zhuǎn)2.5V的功能。其中5V電壓為近距離微處理器模塊4和射頻收發(fā)模塊5供電，2.5V作為參考電壓供給近距離微處理器模塊4的MC13213的60腳。
如圖7所示，本實(shí)施例的遠(yuǎn)距離微處理器模塊7采用Freescale公司的MC9S08QE32RM處理器芯片。芯片的第20和19腳分別是和近距離微處理器模塊4進(jìn)行串口通信的RX1和TX1 口 ，第20腳連接MC13213的12腳，19腳連接MC13213的13腳。芯片的第28和27腳是和GPRS通信模塊的基帶處理器進(jìn)行串口連接的端口，定義第28腳為RX2，第27腳為T(mén)X2。通過(guò)第12腳輸出DOG—IO的復(fù)位信號(hào)給復(fù)位模塊10，并由第3腳輸入RESET復(fù)位回復(fù)信號(hào)。通過(guò)第4腳輸出PTG0信號(hào)與調(diào)試模塊12連接，第13腳和第14腳分別輸出LED 1—NET和LED2—DATA信號(hào)用于控制LED指示燈模塊。MC9S08QE32RM通過(guò)輸出第15腳Ring信號(hào)、第17腳TERM信號(hào)、第16腳RST信號(hào)給GPRS通信模塊的GPRS基帶處理器14，分別用于遠(yuǎn)程呼叫指示、開(kāi)關(guān)機(jī)操作和基帶處理器主芯片復(fù)位功能。
如圖8所示，GPRS通信模塊8包括基帶處理器17和SIM卡、SIM卡座18， SIM卡通過(guò)SIM卡座18上的接口和GPRS基帶處理器17通信。本實(shí)施例的GPRS基帶處理器17采用了華為公司的EM200模塊，SIM卡座18采用了富士康的SIM卡座。EM200通過(guò)第15腳RX2和17腳TX2的UART總線分別與MC9S08QE32RM處理器芯片的第28和27腳相連。MC9S08QE32RM輸出的Ring信號(hào)、TERM信號(hào)、RST信號(hào)分別連接EM200的第32、 41和40腳，分別用于遠(yuǎn)程呼叫指示、開(kāi)關(guān)機(jī)操作和基帶處理器主芯片復(fù)位功能。MC9S08QE32RM的LED1—NET信號(hào)端口連接EM200的13腳。EM200模塊集成了符合IS07816 — 3的SIM接口，第1、 2、 3、 4、 6腳分別輸出時(shí)鐘信號(hào)UIM—CLK 、電源信號(hào)UIMJV^CC、數(shù)據(jù)輸入輸出信號(hào)UIM IO、重置信號(hào)UIM RST、接地信號(hào)UIM GND，與SIM卡座的相應(yīng)管腳連接。
SIM卡座的第4腳連接UIM—VCC信號(hào)，第3腳連接UIM—GND并接地，第3腳和第4腳之間連有一個(gè)電容。第1腳和第6腳分別通過(guò)一個(gè)電阻連接UIM—IO和UIM—CLK，并通過(guò)電容接地。第5腳通過(guò)電阻連接UIM—RST。第2、 7、 8腳空置。SIM卡插于SIM卡座上。
如圖9，遠(yuǎn)距離電源管理模塊9采用National Semiconductor的LM2576和LM1117作為電源轉(zhuǎn)換芯片，允許輸入電壓為+7V +40V， LM2576芯片及其外圍電路實(shí)現(xiàn)輸入電壓轉(zhuǎn)5V的功能，LM1117芯片及其外圍電路實(shí)現(xiàn)電壓5V轉(zhuǎn)3.6V的功能。其中5V電壓為串口通信模塊供電，3.6V為遠(yuǎn)距離通信模塊的其余子模塊供電。
圖10為復(fù)位模塊10的電路原理圖，本實(shí)施例采用MAXIM具有自動(dòng)復(fù)位功能的微控制器監(jiān)控芯片MAX823，可以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，防止程序進(jìn)入死循環(huán)，當(dāng)CPU程序停止時(shí)發(fā)出復(fù)位信號(hào)使其重新啟動(dòng)。第1腳連接遠(yuǎn)距離微處理器模塊7的第3腳RESET腳，第4腳連接遠(yuǎn)距離微處理器模塊7的第12腳DOG—IO腳，若在限定時(shí)間內(nèi)遠(yuǎn)距離微處理器模塊7沒(méi)有對(duì)復(fù)位模塊10的第4腳進(jìn)行讀寫(xiě)操作，則復(fù)位模塊10的1腳輸出低電平，使得遠(yuǎn)距離微處理器模塊7復(fù)位。
圖11為調(diào)試模塊11的電路原理圖，調(diào)試模塊11用于系統(tǒng)的調(diào)試和程序的燒寫(xiě)，第1腳輸入PTG0信號(hào)。
如圖12所示，本實(shí)施的LED指示燈模塊12采用三路信號(hào)燈，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)進(jìn)行顯示。LED指示燈模塊12通過(guò)電源和地線連接電源控制模塊9的3.6V電壓端口。當(dāng)電源正常工作時(shí)，代表電源的指示燈Power亮，LDE1一NET和LED1—DATA分別控制另外的兩盞燈，當(dāng)模塊與服務(wù)器建立網(wǎng)絡(luò)連接后，由LED1一NET控制相應(yīng)燈閃爍顯示，當(dāng)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)由LED2—D ATA控制相應(yīng)燈閃爍顯示。
圖13是本發(fā)明的實(shí)施例的無(wú)線通信模塊"發(fā)送至遠(yuǎn)端服務(wù)器"方向的工作流程圖。包括以下步驟
1.上電以后，無(wú)線通信模塊初始化，包括定義輸入輸出方向及其端口電平，初始化微處理器模塊4和7的各寄存器，設(shè)置射頻收發(fā)模塊5的工作狀態(tài)，并按照配置信息進(jìn)行配置。2. 在初始化結(jié)束后開(kāi)始工作，首先判斷近距離通信模塊1的射頻收發(fā) 模塊5是否已經(jīng)接收到數(shù)據(jù)，若沒(méi)有接收到數(shù)據(jù)，則繼續(xù)偵聽(tīng)判斷射頻收發(fā) 模塊5是否接收到數(shù)據(jù)；若有數(shù)據(jù)，則讀出數(shù)據(jù)，發(fā)送到近距離微處理器模 塊4。
3. 近距離微處理器模塊4對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并加上CRC校驗(yàn)位。
4. 近距離微處理器模塊4將處理好的待發(fā)送數(shù)據(jù)，通過(guò)串口傳輸給遠(yuǎn) 距離通信模塊2。
5. 當(dāng)遠(yuǎn)距離通信模塊2的遠(yuǎn)距離微處理器模塊7接收到近距離通信模 塊1發(fā)來(lái)的信息后，控制GPRS通信模塊，將數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)無(wú)線發(fā)送 給遠(yuǎn)端服務(wù)器。
本發(fā)明的GPRS通信模塊已嵌入TCP/IP協(xié)議棧，因此當(dāng)近距離通信模 塊1將數(shù)據(jù)傳送過(guò)來(lái)后，通過(guò)AT指令即可依次建立PPP連接、IP連接和 UDP連接，并將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，此為現(xiàn)有技術(shù)。
圖14是本發(fā)明的實(shí)施例的無(wú)線通信模塊"發(fā)送至現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備"方向的工 作流程圖。包括以下步驟
1. 上電以后，無(wú)線通信模塊初始化，包括定義輸入輸出方向及其端口 電平，初始化微處理器模塊4和7的各寄存器，設(shè)置射頻收發(fā)模塊5的工作 狀態(tài)，并按照配置信息進(jìn)行配置。
2. 在初始化結(jié)束后開(kāi)始工作，判斷GPRS模塊是否偵聽(tīng)到從遠(yuǎn)端服務(wù) 器發(fā)來(lái)的射頻信號(hào)，若沒(méi)有，則繼續(xù)偵聽(tīng)，若有，則通過(guò)GPRS通信模塊8 接收信號(hào)。
3. GPRS模塊8將接收的信號(hào)通過(guò)串口傳輸給遠(yuǎn)距離微處理器7進(jìn)行協(xié) 議和數(shù)據(jù)處理。
4. 遠(yuǎn)距離微處理器模塊7通過(guò)串口將數(shù)據(jù)傳輸給近距離微處理器模塊
4-
5. 近距離微處理器模塊4將信號(hào)通過(guò)射頻收發(fā)模塊5無(wú)線發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng) 設(shè)備。
以上所述，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范 圍，凡依本發(fā)明權(quán)利要求及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的變換，皆應(yīng)仍嵐于本發(fā) 明覆蓋的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和GPRS的無(wú)線通信模塊，包括電源模塊(3)，其特征在于還包括近距離通信模塊(1)和遠(yuǎn)距離通信模塊(2)，所述近距離通信模塊(1)包括以下子模塊(1.1)近距離微處理器模塊(4)，用于處理數(shù)據(jù)和控制近距離通信模塊的各個(gè)子模塊；(1.2)射頻收發(fā)模塊(5)，用于發(fā)送和接收2.4GHz的無(wú)線射頻信號(hào)；(1.3)近距離電源管理模塊(6)，用于對(duì)近距離通信模塊的各個(gè)子模塊供電；所述近距離微處理器模塊(4)輸出控制信號(hào)和數(shù)據(jù)給射頻收發(fā)模塊(5)，并發(fā)送到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(13)中，隨后，射頻收發(fā)模塊(5)從無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中接收現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(14)發(fā)出的射頻信號(hào)，輸入給近距離微處理器模塊(4)處理；所述遠(yuǎn)距離通信模塊(2)包括以下子模塊(2.1)遠(yuǎn)距離微處理器模塊(7)，用于處理數(shù)據(jù)和控制遠(yuǎn)距離通信模塊的各個(gè)子模塊；(2.2)GPRS通信模塊(8)，用于和GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線通信；(2.4)遠(yuǎn)距離電源管理模塊(9)用于對(duì)遠(yuǎn)距離通信模塊的各個(gè)子模塊供電；所述遠(yuǎn)距離微處理器模塊(7)和近距離微處理器模塊(4)通過(guò)串口進(jìn)行通信，遠(yuǎn)距離微處理器模塊(7)控制GPRS通信模塊(8)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)(15)和遠(yuǎn)端服務(wù)器(16)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的無(wú)線通信。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的無(wú)線通信模塊，其特征在于所述遠(yuǎn)距離 通信模塊(2)，還包括以下子模塊(2.5) 復(fù)位模塊(10)，用于對(duì)遠(yuǎn)距離微處理模塊進(jìn)行復(fù)位；(2.6) 調(diào)試模塊(11)，用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和燒寫(xiě)程序；(2.7) LED指示燈模塊(12)，用于控制LED指示燈，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸狀 態(tài)進(jìn)行顯示；所述復(fù)位模塊(10)、調(diào)試模塊(11)和LED指示燈模塊(12)分別和 近距離微處理器模塊(7)相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的無(wú)線通信模塊，其特征在于所述GPRS通信模塊(8)包括GPRS基帶處理器(17)、 SIM卡和SIM卡座(18), SIM 卡通過(guò)SIM卡座(18)上的接口和GPRS基帶處理器(17)通信。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的無(wú)線通信模塊，其特征在于所述近距離 通信微處理器模塊(4)輸出第一、第二和第三控制信號(hào)(PA_EN、 HGM和 RXTX)連接射頻收發(fā)模塊(5)的第一、第二和第三控制輸入端口，輸出第 一、第二射頻輸出信號(hào)(RFOutl、 RFOiit2)接射頻收發(fā)模塊(5)的第一、 第二輸入端，射頻收發(fā)模塊(5)輸出的第一、第二射頻輸入信號(hào)(RFIiil、 RFIn2)連接近距離通信微處理器模塊(4)的第一、第二輸入端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3中所述的無(wú)線通信模塊，其特征在于所述 遠(yuǎn)距離微處理器模塊(7)通過(guò)輸入/輸出RX1/TX1端口和近距離微處理模 塊(4)的TX1/RX1輸入輸出端口連接，通過(guò)RX2/TX2輸入輸出端口和GPRS 通信模塊(8)的TX2/RX2輸入/輸出端口連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的無(wú)線通信模塊，其特征在于所述遠(yuǎn)距離 微處理器模塊(7)通過(guò)第三、第四信號(hào)端口 (RESET、 DOG—IO)連接復(fù) 位模塊(10)，通過(guò)第五信號(hào)端口 (PTG0)連接調(diào)試模塊(11)，通過(guò)第六、 第七信號(hào)端口 (LED1—NET、 LED2—DATA)連接LED指示燈模塊(12)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或4中所述的無(wú)線通信模塊，其特征在于所述近 距離微處理器模塊(4)采用MC13213芯片。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和GPRS的無(wú)線通信模塊，包括電源模塊、近距離通信模塊和遠(yuǎn)距離通信模塊，近距離通信模塊包括近距離微處理器模塊、射頻收發(fā)模塊和近距離電源管理模塊；所述近距離微處理器模塊控制射頻收發(fā)模塊和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通信；所述遠(yuǎn)距離通信模塊包括遠(yuǎn)距離微處理器模塊、GPRS通信模塊和遠(yuǎn)距離電源管理模塊；所述遠(yuǎn)距離微處理器模塊和近距離微處理器模塊通過(guò)串口進(jìn)行通信，遠(yuǎn)距離微處理器模塊控制GPRS通信模塊和遠(yuǎn)端服務(wù)器進(jìn)行通信。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和遠(yuǎn)端服務(wù)器之間的無(wú)線通信，降低系統(tǒng)成本，保證運(yùn)行穩(wěn)定，且易于維護(hù)。
文檔編號(hào)G08C17/02GK101667332SQ200910144989
公開(kāi)日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
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