隨著通信技術的不斷成熟以及用戶對通信質量越來越高的要求,現有的gsm網絡將不可避免的向w-cdma(寬帶碼分多址)演變。cdma網絡覆蓋范圍廣、使用費用低、技術完善、安全可靠,采用cdma網絡的短信息業務實現無線數據傳輸,既方便又可靠。

　　1 系統設計

　　本系統主要是利用cdma移動通信網絡的短信息業務完成數據的無線傳輸,免去了現場組網的初期建設費用以及日后的網絡維護費用。通過數據終端,將采集到的現場數據以短信息的形式發送到監控中心,在監控中心進行數據處理、存儲、并提供相應的查詢、統計、報表功能。監控中心也可以通過向數據終端發送短信息,設定監控終端配置信息或控制命令,更新數據終端的實時數據。系統組成包括現場設備、采集器、數據終端、監控中心。原理框圖如圖1所示。

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　　2 數據終端的硬件設計

　　數據終端采用cygnal c8051f020作為控制主芯片,該芯片具有集成度高、功耗低(供電電壓為2.7～3.6v,典型工作電流為12ma,并具有多種節電休眠和停機模式)、處理能力強(采用流水線結構,機器周期由標準的12個系統時鐘周期降為1個系統時鐘周期,峰值性能可達25mips)的特點,使其很適合應用于需要高可靠性、低功耗的控制系統中。cygnal c8051f為兼容：mcs-51內核的單片機,內置64kb flash程序存儲器和4352b數據ram,具有2個雙全工的uart。正是利用這2個串口實現了單片機與手機模塊和pc機的同時通訊。數據終端硬件結構框圖如圖2所示。

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　　2.1 通信單元電路設計

　　通信單元采用cdma無線模塊來實現。cdma無線模塊作為終端的無線收發模塊,把單片機接收到的數據信息進行編碼后以短信息的格式發送出去。cdma的無線模塊采用zteit的mg801a模塊,mg801a-cdma模塊是內置軟件支持cdma2000 1x rev0標準和gota協議的工業級應用模塊,工作頻段為800mhz。能完成語音、數據、傳真、短信息服務以及多種附加業務的功能。具有容量大、輻射小、低功耗、體積小等特點。模塊通過80腳的插座與外圍電路進行接口,電路如圖3所示。該模塊的供電電壓為3.3～4.25v,典型值為3.8v。

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　　2.1.1 開關機控制

　　有兩種方法可以使模塊開機,第一種方法是通過系統連接器上的on/off引腳,第二種方法是使用外部充電器。

　　系統連接器上的第51引腳是on/off引腳,在此引腳上加一瞬時低電平會使模塊開機,模塊關機是通過at指令實現的,關機指令為at+zpwroff。第二種方法是使用外部充電器為模塊供電,如果外部電壓同時加于v_main(pin 71,72,73,74,75)和vchg(pin 79)就會使模塊開機,當充電電源移走后,模塊會關機。

　　2.1.2通訊

　　mg801a模塊提供串行異步通訊接口uart(他與串口的數據通訊遵從rs232接口協議),因為單片機與模塊都是3v左右的供電電壓,都符合ttl電平標準,所以可以直接連接,實現通訊功能。

　　2.1.3 uim卡

　　uim卡是cdma手機運用的一種智能卡。uim卡提供個人認證信息,可以允許ms或手機連接網絡。uim卡可以允許用戶撥打或接聽電話和收發短信息。uim卡固定在卡座上,通過卡座的6個引腳與外部連接。mg801a模塊為了減少功耗為uim提供了一個使能引腳,在此可以不用,使uim卡一直處于工作狀態。