一種基於GPS/GPRS/GSM集成模塊的田間信息採集系統的製作方法

2023-09-17 22:24:00 5

本實用新型涉及一種基於GPRS-GPS-GSM集成模塊的田間信息採集系統，屬於自動定位採集技術領域。

背景技術：

農田信息採集系統設計是利用了美國的GPS定位系統，再結合了GIS地理信息技術和GSM/GPRS移動通信技術的產物。其主要功能是將裝有GPS接收機的移動目標的位置(經緯度)以及農田信息通過無線通信鏈路傳送到中心站，然後在GIS系統上進行直觀的顯示。採用數字移動通信系統也有兩種選擇：一種是集群移動通信系統；另外一種是GSM/GPRS移動通信系統。但由於集群移動通信系統是專用的調度通信系統，因此其覆蓋範圍也受到較大的限制，其使用也較難實現公眾化。連接複雜、費用高、覆蓋範圍窄，但實時性效果較差。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種基於GPS/GPRS/GSM集成模塊的田間信息採集系統，該基於GPS/GPRS/GSM集成模塊的田間信息採集系統連接簡單、費用低廉、覆蓋範圍廣和實現方便。

本實用新型通過以下技術方案得以實現。

本實用新型提供的一種基於GPS/GPRS/GSM集成模塊的田間信息採集系統，包括A模塊和B模塊；A模塊為信息採集模塊，B模塊為信息接收模塊，A模塊中包括電源單元、電源節能單元、GPS OEM板、數據採集單元、MCU控制單元和GSM/GPRS單元A；B模塊中包括GSM/GPRS單元B和中心站；所述A模塊中的GPS OEM板的信號輸出端通過數據採集單元與MCU控制單元的信號輸入端連接，電源單元的輸出端通過電源節能單元與MCU控制單元的輸入端連接，MCU控制單元的信號輸出端與GSM/GPRS單元A的信號輸入端連接，GSM/GPRS單元A通過B模塊中的GSM/GPRS單元B與中心站通信連接。

所述MCU控制單元的主晶片為W77E5E單片機。

所述GSM/GPRS單元A和GSM/GPRS單元B採用Siemens的M20單頻900MHz GSM模塊。

所述GPS OEM板為Rockwell公司的Jupiter型GPS OEM板

本實用新型的有益效果在於：本實用新型利用GSM/GPRS雙重通信方式進行數據傳送，最大的優點就在於連接簡單、費用低廉、覆蓋範圍廣和實現方便。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖；

圖2是圖1中數據採集單元的單片機的電路圖；

圖3是圖1中GPRS/GSM單元A和GPRS/GSM單元B的原理圖。

具體實施方式

下面進一步描述本實用新型的技術方案，但要求保護的範圍並不局限於所述。

如圖1～3所示的一種基於GPS/GPRS/GSM集成模塊的田間信息採集系統，包括A模塊和B模塊；A模塊為信息採集模塊，B模塊為信息接收模塊，A模塊中包括電源單元、電源節能單元、GPS OEM板、數據採集單元、MCU控制單元和GSM/GPRS單元A；B模塊中包括GSM/GPRS單元B和中心站；所述A模塊中的GPS OEM板的信號輸出端通過數據採集單元與MCU控制單元的信號輸入端連接，電源單元的輸出端通過電源節能單元與MCU控制單元的輸入端連接，MCU控制單元的信號輸出端與GSM/GPRS單元A的信號輸入端連接，GSM/GPRS單元A通過B模塊中的GSM/GPRS單元B與中心站通信連接。

所述MCU控制單元的主晶片為W77E5E單片機。

所述GSM/GPRS單元A和GSM/GPRS單元B採用Siemens的M20單頻900MHz GSM模塊。

所述GPS OEM板為Rockwell公司的Jupiter型GPS OEM板

所述的數據採集單元的單片機串行口連接GPS OEM板，接收GPS信息；使用82C51擴展串行口，經TTL—RS232電平轉換與GSM模塊連接，與GSM模塊進行通信。移動單元構成單片機定時從GPS OEM板提取經緯度數據，從傳感器測量土壤信息，根據用戶輸入的命令，進行數據封裝，通過GSM模塊的SMS服務將數據發送至中心站。外部控制部分主要作用是接受配置系統，以及發送數據等外部控制命令，通過I/O接口和中斷由單片機處理外部控制命令。82C51用來擴展串口，主要是由於受單片機資源的限制。232電平轉換部分用來進行TTL—RS232電平轉換。GSM模塊用來發送短消息，移動板使用SIEMENS的M20模塊。GPS OEM板用來提供位置信息、時間信息等數據，每秒鐘輸出一次定位數據，經串口輸入到單片機進行處理，讀取位置信息。單片機與M20模塊的通信利用GSM07.05標準所定義的AT命令集，此標準提供兩種短消息的格式—文本格式(Text Mode)與PDU格式。文本格式中的信息均採用ASCII碼，可以直接進行閱讀；而PDU格式短消息中的信息均為二進位編碼，需要進行編解碼工作。為直觀起見，這裡使用的是文本格式，可以使用相應的AT指令進行設置。

GSM/GPRS移動通信系統則正好可以克服集群通信系統的缺點，其覆蓋範圍已達全國各地，這個優勢是其它移動通信網絡所難以比擬的。同時，GSM/GPRS採用蜂窩式小區結構，在用戶密集的地區採用小區制，提高了頻率利用率，容量也不存在問題，通信盲務有話音業務，短消區也大大減少。GSM/GPRS的數字通信體制也使得通信質量好於集群系統。GSM/GPRS移動通信系統提供了多種業務，目前已開通且常用的話音業務、數據業務等。話音業務和數據業務需要通過撥號建立連接，一旦建立連接後即開始計費。目前，GSM短消息業務不需要建立撥號連接，只需把要發的信息加上目的地址發送到短消息中心，再由短消息中心轉發到最終目標。短消息每次限制在160個字節以內，這對傳送GPS定位信息和其他土壤信息已足夠，最大的優點就在於連接簡單、費用低廉、覆蓋範圍廣和實現方便，但實時性效果較差。採用GPRS傳送數據，實時性效果好，覆蓋範圍廣。