微控制器的GPRS無線上網方案

摘要 介紹一種在微控制器上實現PPP協議，并使其控制GPRS模塊通過GPRS連入Internet的方法；介紹GPRS技術和GPRS模塊的使用方法；重點介紹微控制器軟件的層次結構和PPP協議的實現方法。

關鍵詞 微控制器 點對點協議 GPRS 互聯網

引言

　　微控制器以其體積小、功耗低、使用方便等特點，廣泛應用于各種工業、民用的嵌入式系統中；而隨著互聯網（Internet）的興起與普及，使微控制器通過互聯網傳送數據就變得非常有意義。目前使微控制器上網的解決方案一般有兩種：一種是采用微控制器驅動網卡，通過以太網連接Internet；另一種是使微控制器直接驅動調制解調器（MODEM）通過電話線向ISP撥號上網。這兩種方案的缺點在于都要使用有線的網絡，無法應用于在邊遠地區或可移動系統中。
針對這一問題，本文提出一種基于GPRS的微控制器上網的解決方案，即在微控制器中實現PPP協議，并通過驅動GPRS模塊經過GPRS無線網連接到Internet實現上網。這種方案的優點在于：① 覆蓋面廣，適用于廣大偏遠地區；② 無線上網，適用于可移動目標；③使用廉價的微控制器實現簡單、成本低；④ 安裝簡便，維護方便。

1 GPRS技術及其特點

　　GPRS（General Packet Radio Service）是通用分組無線業務的簡稱，是在GSM基礎上發展起來的一種分組交換的數據承載和傳輸方式。與原有的GSM比較，GPRS在數據業務的承載和支持上具有非常明顯的優勢：通過多個GSM時隙的復用，支持的數據傳輸速率更高，理論峰值達115kb/s；不同的網絡用戶共享同一組GPRS信道，但只有當某一個用戶需要發送或接收數據時才會占用信道資源。這樣，通過多用戶的業務復用，更有效地利用無線網絡信道資源，特別適合突發性、頻繁的小流量數據傳輸，很好地適應數據業務的突發性特點；GPRS計費方式更加靈活，可以支持按數據流量來進行計費；與無線應用協議（WAP）技術不同，GPRS能夠隨時為用戶提供透明的IP通道，可直接訪問Internet中的所有站點和資源；采用信道復用技術，每一個GPRS用戶都能夠實現永遠在線；另外，GPRS還能支持在進行數據傳輸的同時進行語音通話等等，而且相對于短消息等其它無線數據通信業務，GPRS的價格優勢比較明顯。目前，我國移動推出的GPRS上網業務最高每千字節也只有3分錢，而且用戶可以根據自己的需要，以月租、包月等多種形式進一步降低GPRS通信的費用。

　　因此使用GPRS實現遠程數據的傳送是非常經濟實用的，特別是對于不易架設有線網絡的邊遠地區和可移動裝置。

2 硬件連接和GPRS模塊設置

　　通過GPRS網進行數據傳輸一般需要使用GPRS模塊。目前，GPRS模塊一般是指帶有GPRS功能的GSM模塊，可以利用GPRS網進行數據通信。其中比較流行的有法國Wave公司的WISMO系列和西門子公司的S系列等等。WAVECOM的WISMO模塊接口簡單、使用方便且功能非常強大，它與微控制器、SIM卡、電源之間的連接如圖1所示。

圖1 GPRS模塊的硬件連接圖