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1、基于MODEM的远程通信系统摘要:目前，远程监控已成为一种流行的趋势，实现远程通信的方法很多，由于现代电 话交换网的普及，本课题就选定了基于MODEM的远程通信系统的设计。利用MODEM 通信就是利用现有电话网来实现单片机与计算机之间的远程通信的一种通信方式。电话 网是为传输模拟信号而设计的，而单片机和计算机处理的信息都是数字信号。因此单片 机和计算机借助于电话网络传送数据时，发送端首先必须进行调制，将数字信号变成模 拟信号。到了接收端，还要有解调装置将模拟信号还原成数字信号。MODEM是完成这 一功能的设备。本文主要讲述基于MODEM的远程通信系统的基本原理，主要内容分 为硬件电路设计和软件
2、设计两大部分。硬件部分主要包括MODEM连接电路，单片机 系统及接口电路；软件设计包括MODEM ,下位机程序设计，单片机串口设置等。 关键词:远程监控远程通信MODEM通信The Remote Communication System Based On The ModemAbstract:At present, as universal of modern telephone exchange network Remote monitor has become a popular trend, Remote Communication have many ways to implementa
3、tion, The topics were studied on the remote communication system design based on Modem. Modem communication using existing telephone network is a means of remote communication between SCM and the computer. Telephone network was designed for analog signal transmission, but information of SCM and comp
4、uter processed are digital signal. Therefore SCM and computer used the telephone network to transmit data, Sending terminal must first modulation, in order to have digital signal turned into analog signal. To the receiving terminal, Demodulation devices also have the analog signal into a digital sig
5、nal. Modem is the equipment that completes the functional The text is mainly Described the basic principles of the remote communication system based on Modem, The main contents included hardware circuit design and software design. Hardware mainly includes Modem connection circuit, the SCM system and
6、 interface circuits； Software design includes Modem Above Computer、Modem Lower Computer Program Design, SCM serial settings, Etc.Key Words : Remote monitor Remote communication Modem communication1引言 32 MODEM远程通信的实现方案33 MODEM通信硬件设计分析 53.1 MODEM 简介53.2通讯性能 63.3 MODEM 的安装 93.4 MODEM的工作方式 113.5如何正确使用嵌入
7、式MODEM 114 MODDEM通信软件设计分析124.1 AT 命令 124.2 MODEM的操作说明 184.3通信的具体过程 205 外围部件 275.1传感器 275.2单片机系统 286简述整个通信过程327系统扩展 34结论 35致谢 36参考文献 371引言在当今的工业测控系统中，单片机通常用在现场采集信号量,中央控制室的计算机（简称为主控）用来监测和调度整个控制现场。它们之间的通信方式有很多种，可以利 用现场总线传输，如CAN总线、RS-422、RS-485总线等，这些现场总线都很安全、可 靠，而且实时性比较强，但也存在不足，即受距离的限制，不适合非常远的距离。而在 许多场合
8、，如遥控、遥测等通信的距离都很远，但对于实时性要求不是很强，这时利用 MODEM就可以实现这些远距离通信。利用MODEM,可以借助于工厂、企业内部的电 话交换网络，甚至可以借助于公用交换网络。利用MODEM远距离传输信息，不但不受 地点和时间的限制，真正做到了安全、迅速和正确，而且不用另外布线，非常经济、方 便。利用MODEM通信就是利用现有电话网来实现单片机与计算机之间的远距离通信 的一种通信方式。电话网是为传输模拟信号而设计的，而单片机和计算机处理的信息都 是数字信号。因此单片机和计算机借助于电话网络传送数据时，发送端首先必须进行调 制，将数字信号变成模拟信号；到了接收端，还要有解调设备将
9、模拟信号还原成数字信 号。MODEM便是完成这一功能的设备。本文主要讲述了怎样利用MODEM来搭建并实现单片机和PC机之间的实时远程通 信以及MODEM的远程通信系统的基本原理，主要内容分为硬件电路设计分析和软件设 计分析两大部分。硬件部分研究主要包括对MODEM连接电路，单片机系统及接口电路; 软件设计包括MODEM上、下位机程序设计，单片机串口设置等。2 MODEM远程通信的实现方案MODEM的通信工作过程框图如图2.1所示。图2. 1 MODEM的通信工作过程大量外置MODEM提供标准的RS-232接口，所以和PC机相连的MODEM可以通 过串口直接连接；而单片机的串行口不是标准的RS-
10、232接口，所以MODEM不能直接 和单片机相连，必须设计相应的接口电路。两个MODEM之间是通过电话网连接，两个 MODEM之间需要载波信号进行沟通，只有它们之间成功的建立一条载波链路后，才能 进行数据传输。本次的毕业论文是在电子路考的背景下完成的。为了确保道路交通的安全，应该对考取驾照的各考员严格要求。过去考员考取驾照 是由各站点考官主观评定考员成绩，再汇总到道路交通管理部门。显然这样信息传送不 及时，且存在人为因素，很难准确反映考员在考场上的各种信息。针对上述情况，公安部91号令明确规定：自2007年4月1日起施行修订后的机 动车驾驶证申领和使用规定，考员考试科目分为电子路考和电子桩考。
11、电子路考是根 据科技发展的需要而专为驾校设计的，它与传统路考的区别是自动化程度高，即考试项 目安排、车辆行驶路线导引、考试成绩评判与公布全部实现自动化。电子路考系统包括 信息采集与处理、信息远程传输及接收两大部分。随着微型计算机的发展和单片机通信技术的提高，使得各种信息采集实现自动化。 本系统运用微型计算机和单片机组成主从式系统，将电子路考系统构成一个分布式监控 系统。该系统将单片机传感器采集的数据自动地由MODEM汇集到系统主计算机（简 称为主控），从而使几百公里长的远程通信既经济又可靠，这大大提高了道路交通部门 的便利性。电子路考系统利用先进的传感器技术、单片机控制、无线通信技术、远程通信
12、技术 使考试成绩评判及公布全部实现自动化。为方便以后论述，下面给出本系统的信息采集与处理框图、信息远程传输及接收框 图，它们如图2.2和2.3所示。图2. 3信息远程传输及接收框图3 MODEM通信硬件设计远程数据通信时，通常要借助现存的公用电话网，但是电话网是为300HZ-3400HZ 的音频模拟信号设计的，对二进制数据的传输是不合适的。为此在发送时需要对二进制 数据进行调制，使之适合在电话网上传输；在接收时，需要进行解调以将模拟信号还原 成数字信号。利用调制器(modulator)把数字信号转换成模拟信号，然后送到通信线路上去，再由 解调器(demodulator)把从通信线路上收到的模拟
13、信号转换成数字信号。由于通信是双向 的，调制器和解调器合并在一个装置中，这就是调制解调器MODEM。利用调制解调器通信的示意图如图3.1所示。图3. 1利用调制解调器通信的不意图如图2.1所示，调制器和解调器是进行数据通信所需的设备，因此把它叫做数据通 信设备（DCE）,单片机系统及外接接口是终端设备（DTE）,通信线路是电话线。3.1 MODEM 简介调制解调器是一种计算机硬件，它能把单片机的数字信号翻译成可沿普通电话线传 送的脉冲信号，而这些脉冲信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收，并译成计 算机可懂的语言。这一简单过程完成了单片机与计算机之间的通信。单片机在发送数据时，先由MODE
14、M把数字信号转换为相应的模拟信号，这个过 程叫“调制”，经过调制的信号通过电话线传送到计算机之前，也要经由接收方的 MODEM负责把模拟信号还原为计算机能识别的数字信号，这个过程叫“解调”。通过调 制、解调过程实现单片机与计算机之间的远程通讯。此系统我们使用GP-R56ST嵌入式MODEM来实现。GP-R56ST嵌入式MODEM采用美国Rockwell（Conexant）的主控芯片,具有较好的稳 定性和线路适应能力，不易断线连线，速度高，完全支持PNP功能，安装方便，可在 WIN95/98、WINME、WINNT、WIN2000、WINXP 等操作系统下运行，可使用于 DOS 环境下的一些数据
15、传输软件、通过端口直接对MODEM进行操作。GP-R56ST嵌入式MODEM支持高速数据传输（上行可达33.6K和下行56K的速率） 和高速传真。工业控制专用MODEM,支持壁挂安装方式，基于二线专线自动连接的外 置MODEM。支持断线重连，内嵌硬件WATCHDOG,在MODEM死机的情况下,MODEM 自动复位重新连接。随时监测CPU的工作，遇到死机即时送出RESET信号。GP-R56ST嵌入式MODEM适用于电力、石油、电信、军队等无人职守的环境，也 适用于各种工控机、抄表系统等远程控制系统、加密MODEM远程控制系统、单片机 远程数据通讯系统等。3.2通讯性能a）通讯协议1）数据协议:I
16、TU-T V.90/K56Fiex , V.34 , V.32bis , V.32 , V.22bis , V.22 ,V.23 andV.21； Bell 212Aand 1032）传真协议:V17,V29,V27terandV21 Channel 传真速率 14400bps3）复位时间：20毫秒4）拨号方式:音频，脉冲5）指令系统：EIA/TIA578 Classi&Class2,兼容 Hays 指令集6）流控方式：软件（XON/XOFF）流控或硬件（RTS/CTS）流控7）语音功能:个人语音信箱、电话答录、Speakerphone AudioSpan（SAVD）b）电器特性1）供电电压:DC 12V供电2）供电电流:160
