GPRS在生理数据远程传输中的应用研究

）协议，实现将嵌入式系统直接与Internet相连。E5112具有客户机功能，可以主动请求TCP连接远方服务器通信。E5112也具有服务器功能，可以监听来自客户机的TCP连接请求，建立TCP连接通信。因此，使用E5112的系统之间只要知道对方IP地址和端口号就可以通过Internet进行通信。

E5112一端通过RS-232接口与G18连接，另一端通过并口与上位机相连。E5112提供透明通道和非透明通道两种工作模式。在透明通道模式下，E5112对

单片机发出的数据不进行处理直接将数据发送到G18，收到的数据也原封不动地传递给单片机。在这个模式下，短消息和语音功能可以由用户自己通过AT命令来实现。在非透明通道模式下，单片机通过串口采用帧格式与E5112通信。

E5112帧格式以十六进制数7E开始，然后是类型、长度、数据三个字段，最后以十六进制数7E结束。类型字段表示本帧的类型。E5112共有输入和输出两大类型。输入帧有读网关IP地址帧、设置服务器端口帧、设置ISP电话号码和用户名用户密码帧、设置SOCKET插口帧、发送TCP数据帧、发送UDP数据帧、读源IP地址帧等共13种。输出帧有物理层失败帧、PPP协商失败帧、PPP协商成功帧、SOCKET关闭帧、接收SOCKET数据帧、接收源IP地址帧等共16种。长度字符存有类型、长度、数据三个字段的长度（字节数）。数据字段只有当有数据发送和接收时才存在。类型、长度、数据三个字段中如含有十六进制数7E，则必须进行转义处理。

由于E5112能进行TCP/IP协议和AT命令集的处理，所以编程者完全不需了解TCP/IP协议和AT命令集，只需向E5112发送符合 帧格式的字符串，或接收E5112发出的帧，即可实现GPRS数据通信。

（3）单片机、E5112、G18之间的连接

E5112的接口是5V逻辑，而G18是3V逻辑，两者要连接起来使用必须要进行电平转换G18的RS-232接口输入针（TXD、DTR、RTS）具有5V的容限，最大可接收5.5V的电压，所以E5112的这三个输出脚可直接连接至G18相应引脚。G18的输出最大值不能达到E5112的输入容限，应进行电平转换，我们采用漏极开路的驱动芯片74LVC07完成这一功能。图2为某一路信号进行电平转换的电路，74LVC07电源为3V，所以可以接收3V输入；而输出端经一上拉电阻连至5V，所以输出被上拉至5V。

由于上位机只提供并口与上位机连接，所以在单片机与E5112之间插入一个串并转换芯片16C550，进行串行和并行数据的转换单片机、E5112之间的连接见图3。

（4）心率采集

心率采集采用了从心电信号中提取的方法。采集得到的心电信号放大后，经心率检测电路转化与心电R波同步的脉冲，再由单片机计时测量其频率，求倒数可得心率值。心率数据经单片机测量完成后，存储在单片机的存储器中，需要时经串行口发送，进行无线传输。

（5）单片机采用了AT89C51，单片机的软件采用C语言编制。心率脉冲连接至0号外部中断引脚（INT0），定时器0设为连续计时。每当INT0产生中断，即将定时器0数值记录下来，减去上次的记录值，计算心率数值。

单片机串行口设为方式1，波特率为9600bps，1位停止位，无奇偶校验。上电后，首先向E5112（通过16C550串并转换）发送设置ISP电话号码、用户名及用户密码帧，其中ISP电话号码必须为“*99#”，用户名和用户密码可以任意设置，但不能为空。成功后，再向E5112发送拨号指令，等待应答帧，当接收到PPP协议成功帧，则拨号成功，否则需继续拨号直至成功为止（拨号成功后，网络连接就一直建立，有数据发送时即可即时发送，不需要拨号）。然后，向E5112发送SOCKET设置帧，设置本地、远端的IP地址和端口，如成功，则点和点通信环境已建立，调用发送TCP数据帧和发送UDP数据帧就可以发送心率数据了，其中心率数据置于TCP和UDP数据帧的数据字段中。

（6）接收端编程

在接收端的计算机上，主要应用VB的一个Winsock控件来实现接收发送的生理参数。利用WinSock控件可以与远程计算机建立连接，并通过UDP或者TCP协议进行数据交换。这两种协议都可以用来创建客户与服务器应用程序。

《GPRS在生理数据远程传输中的应用研究(第2页)》