CN2381073Y

CN2381073Y - 基于公众全球数字移动通信网络平台双向数传主控模块

Info

Publication number: CN2381073Y
Application number: CN 99226988
Authority: CN
Inventors: 林坚; 吴钧; 陈可方; 林锋; 戚佳
Original assignee: FUWEI SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Current assignee: FUWEI SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd SHANGHAI
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 1999-06-17
Publication date: 2000-05-31
Anticipated expiration: 2009-06-17

Abstract

本实用新型公开了一种基于公众全球数字移动通信网络平台双向数传主控模块,包括一微处理器、一程序存储器,一动态存储器SRAM,一电可擦写不挥发数据存储器E²PROM,一多工串口开关,一电平转换器,以及程序状态指示单元和全球定位***GPS单元。由于本实用新型采用了以上的措施,在主控制模块中采用了立足于GSM数字移动通信平台上的结构开发,具有软件编程针对性强、信号传输覆盖面广、硬件配置实用性强、功能扩充容易和可靠性提高的优点。

Description

基于公众全球数字移动通信网络平台双向数传主控模块

本实用新型涉及一种基于公众全球数字移动通信网络平台的双向数传主控模块，尤其涉及一种基于公众全球数字移动通信网络平台使用的远程目标(移动/固定)监控装置中的双向数传主控模块。

根据中国电信的计划，已在全国主要地区开通了基于全球通(GSM)协议的GSM-SMS短信息服务，这一双向短数据传递业务，通过SMS无线调制解调器，经由GSM网络，可为用户双向传递长度为160字节以内的数据包。为各种需要进行无线数据传送的***提供优良的通信链路。

为了有效利用上述通信资源，已有一些企业利用其它无线通信平台开发出不同的应用***，这些应用***例如远程目标(移动/固定)监控装置的工作原理是：按照特定的协议规程，将各种信号数据(例如：区域性定位数据、ATM自动取款机输出数据、其它设备输入/输出端口数据)通过无线通讯网络中的语音或数据信道传送到控制中心，控制中心得到数据，分析监控目标详细资料，根据不同情况，发送控制命令及数据，远程目标监控装置接收到指令后，执行相应的动作。

目前现有的应用***例如远程目标监控装置由于所采用的主控制模块所实现功能有限，主要基于区域性覆盖的集群网，或直接利用卫星通信网络来达到对远程目标的监视和控制，因此产生所监控区域的范围与使用成本之间的矛盾。

本实用新型的目的就是为了克服上述双向数传主控模块的缺点，而提供的一种可完善和增值GSM网络资源的业务的，提高国内现有移动或固定目标的跟踪定位的可靠性，解决传统无线网络传输信道的拥塞问题，且具多功能的基于公众全球数字移动通信网络平台双向数传主控模块。

本实用新型的目的是这样实现的：一种基于公众全球数字移动通信网络平台双向数传主控模块，包括一微处理器、一程序存储器、一动态存储器SRAM、一电可擦写不挥发数据存储器E²PRAM、一多工串口开关、一电平转换器、程序状态指示单元、全球定位***GPS单元以及一复位单元，上述各单元由电源单元提高所需工作电源；所述微处理器分别通过地址线、数据线与动态存储器及程序存储器双向传送数据连接，通过I²C总线与电可擦写不挥发数据存储器双向传送数据连接，通过串口数据线与多工串口双向传送数据连接；该微处理器还通过数据线与状态指示电路连接，并分别与电源和复位单元以及多工串口控制端连接；所述多工串口开关分别与电平转换器及全球定位***GPS单元通过串口数据线双向连接；所述复位单元分别与微处理器和全球定位***GPS单元连接；电平转换器通过外部数据线与应用接口模块的电平转换器双向连接。

由于本实用新型采用了以上的措施，在主控制模块中采用了立足于GSM数字移动通信平台上的结构开发，其产生的优点是明显的：

1.软件编程针对性强：

主控制模块中的微处理机实现了与GSM全球通收发模块中的信号处理控制器的相互通信，从而对GSM全球通收发模块和公共移动交换局之间的问答式通信进行直接控制。

2.信号传输覆盖面广：

①信号可覆盖全国大部分地区；

②交互式的传输方式，可以同时进行话音和数据传输，弥补了现存信号传输单一性的缺点；

③可以实现双向、实时通信。

3.硬件配置实用性强：

主控制模块由于采用16位微处理机，配以512K位闪存及128K位静态存储器，能适应运行高级语言编写的复杂应用程序的需要，较采用8位微处理机、配以较小容量的存储器、只能运行汇编或C语言编写的中小型应用程序的同类模块更具实用性。

4.电路简单：

主控制模块的GPS单元采用单片超大规模集成电路，使电路化繁为简。

5.可靠性提高：

采用表面封装元器件设计，贴片工艺制造，弥补了现有同类模块的体积大、可靠性差的缺点，而使整个模块体积小、电磁性能好、可靠性高。

6.功能扩充简单：

由于采用整体的模块化设计，各功能模块间使用统一的RS232串口连接，容易实现功能扩充。

本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图进一步给出。

图1是本实用新型的电路原理方框图；

图2是本实用新型实施例的微处理器的电路图；

图3是本实用新型实施例的动态存储器的电路图；

图4是本实用新型实施例的程序存储器的电路图；

图5是本实用新型实施例的程序状态指示单元的电路图；

图6是本实用新型实施例的多工串口开关的电路图；

图7是本实用新型实施例的电可擦写不挥发数据存储器的电路图；

图8是本实用新型实施例的电平转换器的电路图；

图9是本实用新型实施例的GPS单元的电路图；

图10是本实用新型实施例的复位单元的电路图；

图11是本实用新型实施例的电源单元的电路图；

图12是本实用新型应用状态示意图。

请参阅图1。本实用新型一种基于公众全球数字移动通信网络平台双向数传主控模块，包括一微处理器1，一动态存储器2，一程序存储器3，程序状态指示单元4、一多工串口开关5，一电可擦写不挥发数据存储器6，一电平转换器7、内嵌式全球定位***GPS单元8，一电源单元9以及一复位单元10。

所述微处理器分别通过地址线、数据线与动态存储器及程序存储器双向传送数据连接，通过I²C总线与电可擦写不挥发数据存储器双向传送数据连接，通过串口数据线与多工串口双向传送数据连接；该微处理器还通过数据线与状态指示电路连接，并分别与电源和复位单元以及多工串口控制端连接；所述多工串口开关分别与电平转换器及GPS单元通过串口数据线双向连接；所述复位单元分别与微处理器和GPS单元连接，电源单元则为整个主控模块中各部分提供所需电源；电平转换器通过外部数据线与应用接口模块的电平转换器双向连接。

请参阅图2～图11，这些是本实用新型的各电路分解示意图。本实施例中微处理器例如采用AM186单元；动态存储器SRAM例如采用128K字节；电可擦写不挥发数据存储器E2PROM例如采用32K字节的24LC32A型号；程序存储器采用AM29F400A集成电路；多工串口RS232采用74HC244等型号的两片四选一电子开关切换，进行电平转换后与其它设备连接；AM186微处理器还将最近一段时间的控制信息和收到的GPS信息经I²C总线储在E²PROM中，供必要时调用。状态指示单元采用例如74HC574集成电路；电源采用MAX公司直流--直流转换开关电源集成电路，例如型号为LM294和MIC2920A，其效率高，可靠性强；内嵌式GPS集成在一块集成电路中，采用型号例如为GPSM1，可将天线接受的卫星信号转换成经纬和时间信息经串口输出。该主控模块还可经串口与其它电脑联接，以便设备调试或装入主控程序。其中程序存储器、动态存储器SRAM、电可擦写不挥发数据存储器E²PROM已压缩于主控板上，以缩小模块体积，并可外接相应的单元。

上述电路中，其中：

微处理器其地址线输出端E4与SRAM单元地址线连接；输出端E11与程序存储器单元地址及控制信号输入端连接；读信号线输出端E13与SRAM单元控制信号输入端E14连接；复位信号输入端E16与复位单元的信号输出端连接；片选信号输出端E15与SRAM单元片选信号输入端连；读指令信号输出端E20与程序存储器单元地址及控制信号输入端E12连接；GSM模块电源控制输出端E35与电平转换单元控制输入E34相连；I²C总线双向数据线E28与E²PROM单元数据线相连；语音控制输出端E33与电平转达换单元控制输入E32连接；状态批示控制输出端E24与状态指示单元控制输入E25相连；双向串口数据线，串口控制线输出端E21与多工串口单元数据控制输入端E22连接；16位双向数据总线低8位输出端E6与SRAM单元数据线输入E9与程序存储器单元数据线输入E8与状态指示单元数据输入E23相连。

复位单元的复位控制输出端RCS与SRAM单元控制输入E14连接；参考电源输出E26与GPS参考电源输入E27相连多工串口；GPS通讯串口总线E31与GPS单元串口总线E30相连；串口总线(数据及控制)端E32与电平转换单元串口总线输入端E33相连；应用扩展接口数据及控制输出端与应用扩展接口的输入转换单元W1相连。

电源单元的电源输出端E1为各单元电路提供电源；E3为向GPS单元提供电源输入；E2为外电源输入端。

本实用新型的工作原理：(现以电源刚接通时本实用新型主控模块工作情况为实例叙述如下：)当电源电压上升至规定值5V时，复位单元输出信号由低变高，AM186微处理器在复位信号结束后，即通过地址线及读控制线向程序存储器发出“读指令”信号，然后由数据线读入执行的指令；根据指令要求AM186将程序执行中的数据经数据线送入SRAM中存储；同时，程序运行状态也经低8位数据线送入状态指示电路，进行相应指示，AM186在完成自身初始化后，经控制线将多工串口与GSM连接，然后通过串口总线向GSM发出控制指令并读入GSM模块的应答信号以判断GSM模块是否已完成初始化工作，可以进入正常接收、发射状态，与GSM模块连接结束后，多工串口在AM186控制下转向GPS单元，以上述同样方式来判断GPS是否已处于正常接收状态；GPS单元连接结束后多工串口转向应用扩展接口模块，以同样方式判断扩展接口工作正常后，即经串口总线向扩展接口模块发出指令，将扩展接口接入指定的外设，如打印机等，再通过总线读入外设数据，对外设工作情况进行判断。以上过程为AM186对***进行初始化，初始化过程结束后，如果GSM模块工作正常，AM186即向GSM模块发出与中心站连接的AT命令。

GSM模块收到来自AM186的AT指令后，首先将SIM卡中存储的用户信息读入控制中心(CON80)然后发往短消息中心进行身份核对，待收到短消息中心的确认信号后，再发送中心站号码，待通讯链路接通后GSM经串口向AM186发出“OK”信号，微处理器AM186即将刚才的初始化情况经串口前往GSM模块以短消息形式发至中心站。控制中心(CON80)与AM186的数据通讯均经过电平转换单元进行电平匹配。AM186在程序执行期间，将一些必要的参数(包括从GPS读入的经纬度及时间)经I²C总线存入E²PROM。

图12是本实用新型应用状态示意图。在实际应用中，本实用新型主控模块与应用扩展接口模块连接，以构成各种作用。为进一步说明本实用新型的性能特点，现再结合移动车辆监控***为例说明具体工作流程：

整个移动车辆监控***由车载远程监控装置(GSM收发信模块和双向数传主控模块、应用接口模块构成)、控制中心两部分组成。每台移动目标上安装车载远程监控装置，经双向数传主控模块中的GPS单元不断接收定位卫星发射的三维位置和速度等信息；经过AM186微处理器处理、运算、修正后，将相关信息以最快1次/秒的速率通过GSM收发信模块所具有的数据/短消息通信功能经公共移动通信网传送至控制中心；控制中心收到数据后，经过处理、运算、匹配，将被跟踪车辆的实时位置数据显示在电子地图上，进而进行调度、管理。同时，车载远程临控装置和控制中心之间可以进行各种通信、报警、文件传输等。同时，双向数传主控模块预设的底层通信协议支持人工和自动报警、车载端必要的远程参数设置、文件传输等。如有需要，车载端可以通过液晶显示屏或移动打印机显示由控制中心站所发出的的各种信息。另外，配合便携式笔记本可以完成自车导航功能。该实施例中的控制中心可以单独建立，也可利用现有的计算机网络，客户端为普通PC机，安装电子地图，完成对车辆的跟踪、调度、远程维护等功能。

本实用新型电路简单、实用性强、可靠性高，功能扩充简便，可广泛应用于基于公众全球数字移动通信网络平台的应用***中。

Claims

1、一种基于公众全球数字移动通信网络平台双向数传主控模块，其特征在于：包括一微处理器、一程序存储器、一动态存储器SRAM、一电可擦写不挥发数据存储器E²PROM、一多工串口开关、一电平转换器、程序状态指示单元、全球定位***单元以及一复位单元，上述各单元由电源单元提高所需工作电源；

所述微处理器分别通过地址线、数据线与动态存储器及程序存储器双向传送数据连接，通过I²C总线与电可擦写不挥发数据存储器双向传送数据连接，通过串口数据线与多工串口双向传送数据连接；该微处理器还通过数据线与状态指示电路连接，并分别与电源和复位单元以及多工串口控制端连接；所述多工串口开关分别与电平转换器及全球定位***单元通过串口数据线双向连接；所述复位单元分别与微处理器和全球定位***单元连接；电平转换器通过外部数据线与应用接口模块的电平转换器双向连接。