基于單片機和LT8030模塊實現(xiàn)SOCKET通信的應用設計

GPRS（General Packet Radio Service）是通用分組無線業(yè)務的簡稱，是一種以全球手機系統(tǒng)（GSM）為基礎的數據傳輸技術。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(yōu)點，而且其本身就是一個分組型數據網，支持TCP/IP協(xié)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(yè)務在無線上網、環(huán)境監(jiān)測、交通監(jiān)控、移動辦公等行業(yè)中具有無可比擬的性價比優(yōu)勢。

在網絡設置中有HTTP、SOCKET等類型。SOCKET是建立在傳輸層協(xié)議（主要是TCP和UDP）上的一種套接字規(guī)范，它定義兩臺計算機間進行通信的規(guī)范（也是一種編程規(guī)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(tǒng)的差異，使得任何兩臺安裝了TCP協(xié)議軟件和實現(xiàn)了套接字規(guī)范的計算機之間的通信成為可能。

1 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)的組成如圖1所示。該系統(tǒng)利用現(xiàn)有的GPRS網絡，單片機通過串口對GPRS模塊進行收發(fā)控制，實現(xiàn)SOCKET通信。

系統(tǒng)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(fā)的GPRS模塊LT8030為例。LT8030內嵌了完整的TCP/IP協(xié)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(yōu)化和升級，使產品開發(fā)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(jiān)聽程序（此監(jiān)聽程序一般是現(xiàn)成的），并且設為監(jiān)聽狀態(tài)，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(tǒng)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(fā)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(fā)送端TXD。

現(xiàn)選用其中一路發(fā)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(fā)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(jiān)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(jiān)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(fā)送數據。

AT+ISSND%：xxx

發(fā)送數據，xxx為句柄，為要發(fā)送的字符長度，為要發(fā)送的數據。發(fā)送成功后，在中心端可看到終端發(fā)送的數據。最多一次能夠發(fā)送5K以下的數據。

③ 查詢SOCKET狀態(tài)。

AT+ISST：xxx

查詢SOCKET狀態(tài)，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(jié)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(xié)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(fā)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(fā)送SOCKET設置幀，如成功，則點和點通信環(huán)境已建立，接著就調用發(fā)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(wěn)定的方向發(fā)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(xiàn)SOCKET通信的系統(tǒng)。本文采用內嵌TCP/IP協(xié)議的GPRS模塊LT8030，在8位微控制器AT89C52上實現(xiàn)了對LT8030的控制，并實現(xiàn)了基于GPRS的SOCKET通信功能，具有外圍器件少、電路簡單、系統(tǒng)成本低等優(yōu)點。

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