论文导读：无线数据采集目前广泛应用在电力自动抄表、水文气象监测、工业数据采集、交通、安防等领域的应用越来越广泛。随着GPRS网络的发展。为此本文设计了基于TC65的GPRS远程无线数据采集终端。J2ME（Java2Platform。
关键词：数据采集，J2ME，TC65，GPRS
0引言
无线数据采集目前广泛应用在电力自动抄表、水文气象监测、工业数据采集、交通、安防等领域的应用越来越广泛，传统的无线数据采集终端多采用GSM网络收发短信来实现数据无线传输，随着GPRS网络的发展，基于GPRS网络的数据传输终端也开始得到大量应用。
为此本文设计了基于TC65的GPRS远程无线数据采集终端，采用 ATmega128单片机来采集数据，Siemens公司的TC65 GPRS无线通信模块来实现数据远程传输。
1GPRS和J2ME概述
GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称，是通过在现有GSM系统硬件的基础上增加了SGSN（GPRS服务支持结点），GGSN（GPRS网关支持结点），PCU（分组控制单元）三个主要的组件，通过软件升级来实现。它采用了分组交换的传输模式，用户只有在发送或接收数据期间才独占无线信道，从而大大提高了资源的利用率。GPRS网络传输速率高，可以提供115Kbit/s的传输速率，GSM只有9.6kbit/s。由于GPRS网络，只有在发送或接收数据时才占用信道，可以按流量或包月等方式来收取，大大降低了数据传输的成本。GPRS支持因特网上应用最广泛的IP协议和X.25协议，能提供Internet和其它分组网络的全球性无线接入，方便用户组网需要 。
J2ME（Java 2 Platform，Micro Edition），又称为Java微型版，是Sun公司专门为满足移动终端设备而设计的。Java技术具有开放性、安全性和跨平台性的优点，不同设备厂商的设备可以更好兼容。
在工业控制中利用J2ME技术，不但可以实现嵌入式环境中基于服务级的互操作，而且可以使系统灵活可靠，降低开发难度，与传统的开发手段相比：
1）有利于节省开发成本。
2）易于开发维护，可以根据需要及时对终端的软件系统进行远程升级维护。
3）代码重用，通过Java虚拟机可以产生一种结构中立的目标文件，可以在多种设备上运行，实现了“一次编程，到处可用”  。论文参考网。
2数据终端硬件设计
2.1系统的整体构成
2.2数据采集终端设计
数据采集主要通过单片机来实现。单片机选用ATmega128。ATMEGA128是AVR8位RISC系列微控制器，工作频率最快可达到16MHZ，有两个USART口，53个通用I/O口，128K的内置FLASH存储器，在设计上采用低功耗的CMOS技术，并在软件上有效地支持C高级语言，能够作为嵌入式操作系统的嵌入式处理器。
数据通过RS485总线，经过RS485/232转换，将数据传送至单片机ATMEGA128，ATMEGA128再将数据通过RS232串口0传送到无线通信模块，由无线通信模块进行打包处理后，通过GPRS网络进行数据传输。
2.3数据传输终端设计
数据传输通过TC65模块实现。TC65模块是Siemens公司设计的一款基于GSM/GPRS引擎的无线通信模块，主要工作于900MHZ和1800MHZ两种频率。带有十个通用接口，两个串口以及语音模块，为用户提供了1.7MBFlash和400KBRAM，内置JAVA虚拟机和TCP/IP协议栈，通过J2ME平台进行软件设计，通过TCP/IP协议传输采集数据，可通过OTA（OverTheAir）进行远程软件升级。 
电源电路图如图2所示：
TC65模块工作的电压范围是+3.2—4.5V，在数据通信的过程中它还会产生2A的峰值电流,会产生0.35的电压损失,所以电源电压一般选用典型值3.8V。LM2596 开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出3A 的驱动电流，输出电压
 = =3.8V
TC65的基带处理器集成了符合ISO8716 IC卡标准的SIM接口，可以通过板到板连接器连到外部SIM卡座，其硬件连接电路图如图3所示：
TC65作为一个DCE使用，ASC0为8线串行接口，是TC65模块AT指令控制接口，同时也是Java程序下载接口。在Java运行模式下ASC0作为RS-232接口可进行程序调试。系统采用了MAX3237E芯片来实现电平的转换。
3数据采集终端软件设计
数据采集终端软件设计主要从两个方面来考虑：仪表数据采集和数据通过突出TC65GPRS远程无线网路发送到监控中心。
3.1数据采集终端软件设计
ATmega128串口USART1负责采集数据，并将数据进行打包，通过串口USART0传输到TC65数据传输模块。
开始采集数据时，通过TC65发送指令，ATmega128根据接收到的指令将数据发送到TC65,然后通GPRS网络发送到远程监控中心。论文参考网。程序部分代码如下：
void ringrx()
{
unsigned char tr; unsigned char i;
for(i=0;i<16;i++)
{
if(rx_counter0>1)
{
if(getchar()=='T')
{
if(getchar()=='I')
{
tr=PINA; tr&=0x07;
printf('ATE0 '); printf('ATH ');
printf('AT+CMGR=1 ');
readdata();
…
}; };
};
};
}
3．2 TC65数据传输终端软件设计
 TC65数据传输终端将数据通过GPRS网络传送到服务器，服务器端通过Internet访问远程采集到的数据。在小批量数据采集应用，例如无线监控系统中，可以将数据传送到个人手机，实现实时监控。此时手机可以直接发送短信控制TC65无线模块。论文参考网。因此TC65数据传输终端软件设计充分利用JAVA多线程的特点，根据终端功能设计要求及软件程序设计需要，程序包括以下几个线程:短信息处理线程、数据采集线程、GPRS通信线程。
TC65数据传输终端主程序流程图如图4所示：
短信息处理程序负责实现对TC65远程控制；数据采集线程负责将ATmega128采集的数据存储到TC65指定缓冲区；GPRS通信线程负责将缓冲区数据发送到监控中心服务器，主要包括GPRS网络连接和收发数据。
TC65无线通信模块在进行数据通信的时候要遵循TCP/IP协议，IP层和网络接入层是通过PPP协议来实现。GPRS通信线程流程图如图5所示：
TC65数据传输终端通过PPP协议实现GPRS网络连接，可以一直在线，连接成功获取IP地址后就可以和服务器端通过HTTPS实现数据通信。
4结束语
本文提出了基于TC65的GPRS远程无线数据数据传输终端设计。结合了J2ME和GPRS网络的特点，系统适用性强，而且运营成本也比较低，适合我国的基本国情，将在远程无线通信领域得到大量应用。
参考文献
[1] 毛诗柱．基于J2ME的GPRS远程无线自动抄表的研究 [D]．广州：广东工业大学，2007．
[2]张小玮．J2ME无线平台应用开发[M]．北京：清华大学出版社,2004．
[3]TC65 Cellular Engine Hardware InterfaceDescription. Siemens Corporation.2005．
[4]徐敏．GSM/GPRS无线数据通信终端技术的研究与实现[D]．上海：华东师范大学，2004．
[5]AT Command set for TC65. Siemens Corporation.2005.
[6] TC65 HardwareInterface Description, Version 02.000.siemens 2006
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