基于嵌入式ARM處理器的M2M終端總體設計

　引言

目前，對輸油管道、電力裝置、油井等進行遠程監控主要采用人工巡邏的方式，這種方式存在實時性差、成本高、浪費人力資源、無法對環境惡劣的地區進行監控、可能出現誤報等缺點。隨著工業領域現代化水平的提高和通信技術的發展，這種生產方式亟待得到改善。

M2M是指應用無線移動通信技術，實現機器與機器、機器與人之間數據通信和交流的一系列技術及其組合的總稱。GPRS具有覆蓋地域廣、通信距離遠、網絡 可靠性高等優點。隨著GPRS的推廣和應用，以及基于GPRS的M2M產品的推出，采用GPRS技術來解決上述問題成為一種較好的方案。

嵌入式系統是當前國內外研究的熱點之一。采用嵌入式系統技術設計一種可以解決遠程監控領域數據傳輸問題的通用終端是必要的。本文重點闡述了基于嵌入式ARM處理器，結合GPRS模塊MC35i設計M2M終端的總體設計方案。

系統硬件組成

M2M終端的硬件核心為GPRS通信模塊MC35i和ARM處理器AT91SAM7S64，它們的接口設計如圖1所示。M2M終端對外留有2個 RS232串口，通過發送預先定義好的數字指令，可以實現M2M終端的啟動、關閉等。當M2M終端與Internet建立連接后，只需把封裝好的數據通過 串口發送到M2M終端，由其完成向監控中心發送數據的功能?！　?

　 　GPRS模塊是實現M2M終端平臺的核心部分，設計中采用西門子公司的GPRS通信模塊MC35i。本模塊包括CPU接口電路、SIM卡接口電路和 MC35i外圍電路，MC35i支持GPRS的四種編碼協議CS-1、CS-2、CS-3和CS-4，理論上最高傳輸速率可達172kbps。它具備完整 的GSM和GPRS功能，可以廣泛應用在相關的M2M數據傳輸平臺上。MC35i提供了標準AT命令界面和一個RS232接口，用于與外部應用系統連接。

　　本數據傳輸平臺處理器采用ATMEL公司生產的32位 ARM7TDMI體系結構處理器AT91SAM7S64，該芯片采用3.3V電壓進行供電，支持低功耗模式，它具有64kB的FLASH和16kB的 SRAM，具備豐富的外圍設備資源，其中包括3個UART通信串口和1個USB2.0全速設備，利用本芯片完成系統功能的同時可以實現系統的高性價比。 CPU模塊硬件電路包括：時鐘電路、JTAG接口電路，RS232接口電路等。

　 　系統采用9V電源進行供電，經過TI公司LDO降壓芯片UA7805進行一次降壓，使電壓降至5V。GPRS模塊MC35i要求的電源電壓為 3.3V～4.8V，而且要求電源必須能夠提供2A的尖峰電流，因此需要將5V電源通過一個0.7V壓降的肖特基二極管1N5819后輸入MC35i，同 時需要接入耐壓25V、1000μF的電解電容，以為MC35i提供足夠的尖峰電流，將5V電源經過TI公司電源模塊REG1117-3.3將電壓降至 3.3V，為微處理器及其他芯片提供電源。