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GPRS（General Packet Radio Service）是通用分組無線業務的簡稱，是一種以全球手機系統（GSM）為基礎的數據傳輸技術\[1\]。GPRS網不但具有覆蓋范圍廣、數據傳輸速度快、通信質量高、永遠在線和按流量計費等優點，而且其本身就是一個分組型數據網，支持TCP/IP協議，無需經過PSTN（公用電話交換網）等網絡的轉接，可直接與Internet網互通。因此GPRS業務在無線上網、環境監測、交通監控、移動辦公等行業中具有無可比擬的性價比優勢。 在網絡設置中有HTTP、SOCKET等類型。SOCKET是建立在傳輸層協議(主要是TCP和UDP)上的一種套接字規范，它定義兩臺計算機間進行通信的規范（也是一種編程規范）。如果說兩臺計算機是利用一個通道進行通信，那么這個通道的兩端就是兩個套接字。套接字屏蔽了底層通信軟件和具體操作系統的差異，使得任何兩臺安裝了TCP協議軟件和實現了套接字規范的計算機之間的通信成為可能。 1 系統組成 系統的組成如圖1所示。該系統利用現有的GPRS網絡，單片機通過串口對GPRS模塊進行收發控制，實現SOCKET通信。 系統各部分的說明如下： ① 單片機采用了AT89C52，它帶有一個串口； ② GPRS模塊。本文以利事達信息技術有限公司開發的GPRS模塊LT8030為例。LT8030內嵌了完整的TCP/IP協議棧，包括TCP、UDP、FTP、SOCKET、Telnet、POP3、SMTP、HTTP等，為用戶提供了更簡單的網絡接口。LT8030采用的GPRS技術，無縫覆蓋、永遠在線且按流量計費，緊密結合產品應用領域所遇到的實際問題，進行全面的優化和升級，使產品開發變得更容易、更快捷。它采用標準的RS232 接口，用戶可以通過單片機或其他CPU的UART口，使用相應的AT命令對模塊進行控制，達到使其產品可以輕松進入GPRS網絡的目的。 ③ 服務器。建立SOCKET連接必須具有公網的IP地址，故應保證服務器中心計算機連接到Internet并且取得公網IP地址。在單片機對GPRS模塊控制之前，服務器端需運行SOCKET端口監聽程序（此監聽程序一般是現成的），并且設為監聽狀態，端口號也要設定，例如port：1024。 2 單片機與GPRS模塊的連接 單片機與GPRS模塊一般采用串行異步通信接口，通信速度可設定，通常為9600 bps。采用RS232電纜方式進行連接時，數據傳輸的可靠性較好。單片機通過電平轉換電路與GPRS模塊連接，電路比較簡單，電路原理圖如圖2所示。所涉及的芯片MAX232用于串行通信接口與232通信接口之間的電平轉換。 圖1 系統組成框圖 圖2 單片機與GPRS模擬連接的電路原理圖 MAX232的T1IN、T2IN、R1OUT、R2OUT為接TTL/CMOS電平的引腳；T1OUT、T2OUT、R1IN、R2IN為接RS232電平的引腳。TTL/CMOS電平的T1IN、T2IN引腳應接AT89C52的串行發送引腳TXD；R1OUT、R2OUT應接AT89C52的串行接收引腳RXD。與之對應，RS232電平的T1OUT、T2OUT應接GPRS模塊的接收端RXD；R1IN、R2IN應接GPRS模塊的發送端TXD。 現選用其中一路發送/接收,R1OUT接AT89C52的RXD，T1IN接AT89C52的TXD,T1OUT接GPRS模塊的RXD, R1IN接GPRS模塊的發送端TXD。因為MAX232具有驅動能力，所以不需要外加驅動電路。 3 建立SOCKET連接的命令 下面對SOCKET通信中要用到的一些AT命令進行說明。 3.1 基本設置 ① GPRS ISP 碼。 AT+IISP1=*99***1# //全國通用 ② 登錄用戶名。 AT+IUSRN=WAP//GPRS網絡登錄名 ③ 登錄密碼。 AT+IPWD=WAP// GPRS網絡登錄密碼 ④ MODEM 類型。 AT+IMTYP=2 //定義GPRS MODEM ⑤ 初始化命令。 AT+IMIS=“AT+CGDCONT=1,ip,CMNET” ⑥ 域名服務器。 AT+IDNS1=211.136.18.171 //DNS服務器地址，全國通用 ⑦ 擴展碼（XRC）。 AT+IXRC=0 3.2 SOCKET設置 ① 建立一個TCP通信。 AT+ISTCP：218.66.16.173,1024 建立SOCKET連接，218.66.16.173為應用服務中心計算機端IP地址（實際地址由實際情況決定），1024 為端口號（端口號由中心SOCKET端口監聽程序設置決定）。 如果連接成功，LT8030返回I/xxx。xxx為LT8030中本次SOCKET連接的句柄號。中心監聽程序會顯示連接的終端IP地址。如果連接失敗，LT8030返回I/ERROR(xxx)。xxx為錯誤代碼。 ② 發送數據。 AT+ISSND%：xxx 發送數據，xxx為句柄，為要發送的字符長度，為要發送的數據。發送成功后，在中心端可看到終端發送的數據。最多一次能夠發送5K以下的數據。 ③ 查詢SOCKET狀態。 AT+ISST：xxx 查詢SOCKET狀態，xxx為句柄。 LT8030返回I/。如果= 000，表示該端口連接正常；如果≥1，LT8030通過該端口從中心接收存在Buffer 里的字節數；如果＜0，則SOCKET錯誤。 ④ 接收數據。 AT+ISRCV：xxx xxx為句柄。該指令會讀取LT8030通過該句柄從中心接收到的，存在Buffer 里的數據；Buffer最大可存儲30K的數據。 ⑤ 關閉SOCKET通道。 AT+ISCLS：xxx 關閉SOCKET通道，xxx為句柄。 4 程序的設計 根據單片機與GPRS模塊通信協議的約定，單片機串行口設為方式1，波特率為9 600 bps，8位UART，1位起始位，1位停止位，無奇偶校驗。上電后，首先向GPRS模塊發送基本設置命令，即ISP碼、用戶名及用戶密碼幀等，其中ISP碼必須為“*99***1#”，用戶名和用戶密碼可以任意設置，但不能為空。在使用LT8030 GPRS 上網功能之前，必須正確設置這些參數。參數一旦設置后，即永久保存，以后無需重新再設( 以上設定為LT8030C出廠時的默認參數)。然后向GPRS模塊發送SOCKET設置幀，如成功，則點和點通信環境已建立，接著就調用發送數據幀。 開機上電后，程序在主函數中運行，單片機進行初始化。初始化包括設置串口工作方式、波特率，并初始化變量參數和標志位。 結語 隨著計算機和通信技術的進步,當今社會的生產正朝著高效、準確和穩定的方向發展,這對數據傳輸的實時性、可靠性、信息量提出了更高的要求,為此介紹利用GPRS模塊實現SOCKET通信的系統。本文采用內嵌TCP/IP協議的GPRS模塊LT8030，在8位微控制器AT89C52上實現了對LT8030的控制，并實現了基于GPRS的SOCKET通信功能，具有外圍器件少、電路簡單、系統成本低等優點。 |
