gprs的无线图像传输系统
摘 要在当今社会，人们的生活水平不断在提高，社会发展也越来越快，信息技术成为最炙手可热的技术。视觉图像是人们生活中必不可少的元素，是我们从客观世界获取信息的主要来源。在一些无法到达的现场环境，人们所需要的环境数据便可以利用无线传输技术对所需数据进行采集。所以，无线图像传输系统运用而生。GPRS网络的传输效率好，实行起来较为方便而且覆盖率非常广，因此我们可以采用现有的GPRS网络平台来进行图像传输。本论文设计的方案是一种基于GPRS网络的无线图像传输系统。该系统的主要功能是提供远程操控的技术保障，使得控制中心能了解到现场环境。系统主要由图像采集模块、存储模块和GPRS模块三部分组成。系统的工业成本较低、具有较强的实用性，所以能广泛应用在生活和工业领域里。论文内容主要描述了该无线图像传输系统的工作原理及过程，包括图像的采集、存储和发送。该系统的硬件系统选用了C8051F015单片机，由于单片机能存储的数据不多，我们另外再增设HM62256存储芯片来进行存储，对于无线图像的发送和接收，我们选择SIM300C模块。为了实现系统的图像采集、存储和发送等功能，使用C51语言来编写程序。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2国内外发展现状 1
1.3课题研究方向 2
第二章 无线图像传输系统方案设计 3
2.1系统实现的功能 3
2.2总体电路设计 3
第三章 系统硬件设计 6
3.1主控芯片模块 6
3.1.1主控芯片选型 6
3.1.2主控芯片电路设计 7
3.2串口发送模块 8
3.3图像采集模块 9
3.3.1JPEG图像介绍 9
3.3.2图像压缩技术简介 10
3.3.3图像采集模块电路 10
3.4数据存储模块 11
3.5无线发送模块电路设计 12
3.5.1GPRS介绍 12
3.5.2 PPP协议概述 13
3.5.3无线短信服务（SMS） 13
3.6电源模块 13
3.7系统的PCB设计 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
3.7.1PCB布线 14
3.7.2PCB板的焊接和调试 15
第四章 系统软件设计 16
4.1 程序设计思路 16
4.2 程序设计方案 16
第五章 系统抗干扰措施 18
5.1硬件系统干扰分类 18
5.2硬件系统抗干扰措施 18
第六章 系统调试 20
6.1单片机硬件系统调试 20
6.2系统的软件部分调试 20
6.3系统联调 20
6.4系统性能测试 21
6.4.1无线模块测试 21
6.4.2数码相机模块测试 21
6.4.3出现的主要问题及分析解决 21
第七章 总结与展望 22
7.1工作总结 22
7.2系统应用展望 22
7.3系统存在不足 23
第八章 总结 24
致 谢 25
附件 GPRS通信模块源程序 27
绪论
1.1课题研究背景及意义
在社会发展越来越快的形势下，科技也在不断进步。人们的生活已进入信息时代的高速发展，信息以及通信已成为各行各业相互竞争创新的技术，信息科技在国民经济中占据着主导地位，是当今发展和进步最快的产业。
一直以数据采集和处理系统的核心，通过计算机系统的串口已被广泛应用于各单位的测量、监控部门及数据处理等领域。目前，这些系统的设计依旧是采用RS232或者RS485，虽然这种连接方式成本较低，性能较高但是对于应用场合有很大的限制性。
GPRS网络覆盖率很高，传输性能好，虽然相对于目前的通信技术有很大的限制性，但依旧是本系统的最佳选择。它能为系统提供一个便捷可高的传输方式。这项技术在工业控制和通信领域的应用，能够发挥非常好的性能。
在移动通信领域，GPRS网络在这一领域的应用最为广泛，是最活跃、最活跃的行业。短消息服务是在GPRS领域中唯一不需要恢复通信的业务。在点对点的情况下，移动设备可以实现通信。因此在短消息应用中，短消息业务随时以在线、价格低廉、覆盖范围广、不需拨号等特点为频繁需要少量数据传输应用，如小型工业远程控制设备、企事业单位在无人值守机房、电力网等领域的测量和资源调度领域。
1.2国内外发展现状
由于计算机技术和通信技术的不断发展。人们对于图像信息的数据传输也在不断地改善。根据传输方式的不同，传统的传输系统可分为两个阶段。
（1）在上个世纪，人们对图像传输系统是通过模拟信号来进行传输的，模拟信号是带有分量的，在传输系统上连接使用繁琐。模拟图像传输的制作成本太高而且传输的有效距离很短，再加上维护和管理过于繁琐复杂，所以这只能用于短距离的图像传输。
（2）基于计算机多媒体的传输技术随着数字视频压缩技术的提高而日益成熟，个人电脑技术的发展也日新月异。个人电脑之间的图像传输是通过摄像头捕捉视频信号，然后通过数字转换模块转变为数字信号，通过专业的压缩显卡模块压缩数字信号后来传输数据。这种传输方式数据安全和低成本。图像传输和传输的人员在没有及时获取图像传输的领域，大大提高了工作效率和灵活性，因此慢慢取代了传统的模拟图像系统。
1.3课题研究方向
该无线图像传输系统是相关的技术包括单片机学科、电子通信、GPRS通信技术、传感器学科C语言编程技术等学科技术综合而成的。该系统一共分为3部门，分别是：系统的硬件模块、软件模块和主控模块的软件设计。该论文主要论述的是该传输系统的总体设计方案以及硬件模块的选择和组建。
系统的硬件设计方面包括了：MCU芯片、无线通信、存储模块、图像采集、串口扩展和电源等模块选择。在系统的软件方面主要分为上机位软件设计和下机位软件设计。上位机软件设计要完成的目标是串口的通信功能，包括对图像的接收和显示。下机位完成的是图像的采集和GPRS无线发送程序的设计。总而言之，该系统的功能需要实现图像的采集、数据存储以及图像的发送和接收等功能。
第二章 无线图像传输系统方案设计
2.1系统实现的功能
无线图像传输系统的应用场所非常多，只要涉及到远程通信的服务，都离不开无线传输系统的。数据处理模块与现场终端的关系如图2.1所示。
图2.1基于GPRS无线图像传输系统设计模块
当单片机程序触发采集终端的GPRS模块时，该模块会向现场发送指，在接收端便收到接收指令然后使得采集模块作出相应反应。例如当需要采集一张图片时，采集模块便会对该图像进行数据采集然后存储在模块的缓存区域里，等待单片机的指令，虽然通过GPRS模块吧数据信息通过GPRS发送到数据的处理模块里。
数据采集终端需要达到的功能有：
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2国内外发展现状 1
1.3课题研究方向 2
第二章 无线图像传输系统方案设计 3
2.1系统实现的功能 3
2.2总体电路设计 3
第三章 系统硬件设计 6
3.1主控芯片模块 6
3.1.1主控芯片选型 6
3.1.2主控芯片电路设计 7
3.2串口发送模块 8
3.3图像采集模块 9
3.3.1JPEG图像介绍 9
3.3.2图像压缩技术简介 10
3.3.3图像采集模块电路 10
3.4数据存储模块 11
3.5无线发送模块电路设计 12
3.5.1GPRS介绍 12
3.5.2 PPP协议概述 13
3.5.3无线短信服务（SMS） 13
3.6电源模块 13
3.7系统的PCB设计 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
3.7.1PCB布线 14
3.7.2PCB板的焊接和调试 15
第四章 系统软件设计 16
4.1 程序设计思路 16
4.2 程序设计方案 16
第五章 系统抗干扰措施 18
5.1硬件系统干扰分类 18
5.2硬件系统抗干扰措施 18
第六章 系统调试 20
6.1单片机硬件系统调试 20
6.2系统的软件部分调试 20
6.3系统联调 20
6.4系统性能测试 21
6.4.1无线模块测试 21
6.4.2数码相机模块测试 21
6.4.3出现的主要问题及分析解决 21
第七章 总结与展望 22
7.1工作总结 22
7.2系统应用展望 22
7.3系统存在不足 23
第八章 总结 24
致 谢 25
附件 GPRS通信模块源程序 27
绪论
1.1课题研究背景及意义
在社会发展越来越快的形势下，科技也在不断进步。人们的生活已进入信息时代的高速发展，信息以及通信已成为各行各业相互竞争创新的技术，信息科技在国民经济中占据着主导地位，是当今发展和进步最快的产业。
一直以数据采集和处理系统的核心，通过计算机系统的串口已被广泛应用于各单位的测量、监控部门及数据处理等领域。目前，这些系统的设计依旧是采用RS232或者RS485，虽然这种连接方式成本较低，性能较高但是对于应用场合有很大的限制性。
GPRS网络覆盖率很高，传输性能好，虽然相对于目前的通信技术有很大的限制性，但依旧是本系统的最佳选择。它能为系统提供一个便捷可高的传输方式。这项技术在工业控制和通信领域的应用，能够发挥非常好的性能。
在移动通信领域，GPRS网络在这一领域的应用最为广泛，是最活跃、最活跃的行业。短消息服务是在GPRS领域中唯一不需要恢复通信的业务。在点对点的情况下，移动设备可以实现通信。因此在短消息应用中，短消息业务随时以在线、价格低廉、覆盖范围广、不需拨号等特点为频繁需要少量数据传输应用，如小型工业远程控制设备、企事业单位在无人值守机房、电力网等领域的测量和资源调度领域。
1.2国内外发展现状
由于计算机技术和通信技术的不断发展。人们对于图像信息的数据传输也在不断地改善。根据传输方式的不同，传统的传输系统可分为两个阶段。
（1）在上个世纪，人们对图像传输系统是通过模拟信号来进行传输的，模拟信号是带有分量的，在传输系统上连接使用繁琐。模拟图像传输的制作成本太高而且传输的有效距离很短，再加上维护和管理过于繁琐复杂，所以这只能用于短距离的图像传输。
（2）基于计算机多媒体的传输技术随着数字视频压缩技术的提高而日益成熟，个人电脑技术的发展也日新月异。个人电脑之间的图像传输是通过摄像头捕捉视频信号，然后通过数字转换模块转变为数字信号，通过专业的压缩显卡模块压缩数字信号后来传输数据。这种传输方式数据安全和低成本。图像传输和传输的人员在没有及时获取图像传输的领域，大大提高了工作效率和灵活性，因此慢慢取代了传统的模拟图像系统。
1.3课题研究方向
该无线图像传输系统是相关的技术包括单片机学科、电子通信、GPRS通信技术、传感器学科C语言编程技术等学科技术综合而成的。该系统一共分为3部门，分别是：系统的硬件模块、软件模块和主控模块的软件设计。该论文主要论述的是该传输系统的总体设计方案以及硬件模块的选择和组建。
系统的硬件设计方面包括了：MCU芯片、无线通信、存储模块、图像采集、串口扩展和电源等模块选择。在系统的软件方面主要分为上机位软件设计和下机位软件设计。上位机软件设计要完成的目标是串口的通信功能，包括对图像的接收和显示。下机位完成的是图像的采集和GPRS无线发送程序的设计。总而言之，该系统的功能需要实现图像的采集、数据存储以及图像的发送和接收等功能。
第二章 无线图像传输系统方案设计
2.1系统实现的功能
无线图像传输系统的应用场所非常多，只要涉及到远程通信的服务，都离不开无线传输系统的。数据处理模块与现场终端的关系如图2.1所示。
图2.1基于GPRS无线图像传输系统设计模块
当单片机程序触发采集终端的GPRS模块时，该模块会向现场发送指，在接收端便收到接收指令然后使得采集模块作出相应反应。例如当需要采集一张图片时，采集模块便会对该图像进行数据采集然后存储在模块的缓存区域里，等待单片机的指令，虽然通过GPRS模块吧数据信息通过GPRS发送到数据的处理模块里。
数据采集终端需要达到的功能有：
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