MTK6225手机平台的无线远传燃气抄表系统

臃　隳　霉　掣　曼掣．　

ＭＴＫ６２２５手机平台的无线远传燃气抄表系统　

刘洪林　，张保忠　，刘堂宇　

（１．桂林电子科技大学应用科技学院，桂林５４１００４；２．桂林利通电子科技有限责任公司）　

摘要：目前，控制系统设计一般都是基于５１单片机的解决方案。本文采用深圳华禹工控二次开发的ＭＴＫ６２２５手机模　

块作为手持式远程抄表系统的硬件解决方案，将从零搭建的传统软件设计方式变为在系统架构上增减的编写方式，从而　

大大提高了产品的可靠性，缩短了产品的设计周期。　

关键词：手机模块；ＭＴＫ６２２５；抄表系统；无线远传　

中图分类号：ＴＰ３９　文献标识码：Ａ　

Ｈａｎｄ－ｈｅｌｄ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｒｅｍｏｔｅ　Ｇａｓ　Ｍｅｔｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　

ＭＴＫ６２２５　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｐｈｏｎｅ　Ｐｌａｔｆｏｒｍ￣　

Ｌｉｕ　Ｈｏｎｇｌｉｎ　，Ｚｈａｎｇ　Ｂａｏｚｈｏｎｇ　，Ｌｉｕ　Ｔａｎｇｙｕ　

（１＿Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　

Ｇｕｉｌｉｎ　５４１００４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｕｉｌｉｎ　Ｌｉｔｏｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｕｒｒｅｎｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ａｒｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　５１　ｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｕｓｅｓ　ＭＴＫ６２２５　ｍｏｂｉｌｅ　ｍｏｄｕｌｅ　ｏｆ　Ｓｈｅｎｚｈｅｎ　Ｈｕａｙｕ　Ｉｎ—　

ｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｅｔｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｔ　ｃｈａｎｇｅｓ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｂｕｉｌｔ　ｆｒｏｍ　ｚｅｒｏ　ｉｎｔｏ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ａｎｄ　ｄｅｃｒｅａｓｅ　ｉｎ　

ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ．Ｔｈｉｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ａｎｄ　ｓｈｏｒｔｅｎｓ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｃｙｃｌｅ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｏｂｉｌｅ　ｍｏｄｕｌｅ；ＭＴＫ６２２５；ｍｅｔｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ；ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｒｅｍｏｔｅ　

面临的功耗问题），然后才考虑采用什么样的软件设计。　

引　言　

自２０世纪初水、电、气引入计量表以来，人工抄表方　

式一直是最传统的方式。这种后付费的工作方式的缺点　

是工作量大，常常因收不到费造成燃气经营企业的巨大经　

因此，不但在硬件设计环节花费了大量的精力和时间，而　

且所设计出来的方案是否满足实际需要还需经过反复实　

际测试和完善，才能最后定型和投入批量生产，无法满足　

实际工程应用中对产品周期的限制。充分考虑到稳定性　

济负担。从２ｏ世纪９Ｏ年代开始，我国燃气行业开始推广　

和产品供货周期的特点，本文采用深圳华禹工控二次开发　

的ＭＴＫ６２２５手机平台来作为手持式无线远程抄表的硬　

件解决方案。　

使用ＩＣ卡预付费燃气表，从而有效解决了抄表人户和收　

费难的问题。但是随着燃气行业的发展，管理日益精细　

化，单纯的ＩＣ卡预收费方式无法有效解决气量实时统计　

问题，不能给运行调度、财务核算带来更多的帮助。近年　

来，无线远程抄表技术开始在国内逐步普及，其成本低、携　

２本方案设计思想　

传统的手机应用一般多为通话、短信和多媒体应用，　

而在嵌入式行业几乎没有它的身影。　

究其原因还是手机技术一直被手机公司所垄断，由于　

手机系统本身的不开放性，使得它的行业应用也很难被了　

解，比如手机系统如何将更多的Ｉ／０口引出以适应ＤＩＹ　

的需要。本文以ＭＴＫ６２２５手机平台为例说明。　

ＭＴＫ６２２５是台湾联发科技有限公司推出的一款具　

带方便的特点特别适合燃气表行业的应用。　

１　传统无线远传抄表系统的设计原理　

传统的控制系统设计涉及到硬件和软件设计两个过　

程。一般来说先考虑硬件设计方案，确定采用什么样的控　

制方式（针对手持方式的设备还要考虑设备因电池供电而　

有高集成度的手机应用多媒体芯片（具体结构图见本刊网　

站ＷＷＷ．ｍｅｓｎｅｔ．ｅｏｍ．ｃｎ——编者注）。它具有如下功能：　

＊科技部中小企业创新基金资助（项目编号：１０Ｃ２６２２４５０２８２３）。　

◆采用了１０４　ＭＨｚ的ＡＲＭ７高速ＣＰＵ；　

２０　１　１年第６期　ｗＷＷ

．

４　６　Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ＆Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　

ｍｅｓｎｅｔ．ｃｏｍ．ＣＲ　

◆支持１．８～３．２　ｉｎｃｈ彩色ＬＣＤ；　

◆支持手写触摸、汉字识别；　

◆支持多媒体功能，如ＭＰ３、ＭＰ４、摄像头、和弦铃音；　

◆支持ＧＰＲＳ、ＧＳＭ、ＳＭＳ等；　

◆支持ＪＡＶＡ。　

作为一个完整的多媒体手机，ＭＴＫ６２２５在电池的功　

耗管理上也异常出色，但以它目前的特点也仅是作为普通　

手机应用，而作为控制领域的移动应用似乎是不现实的　

事情。　

深圳华禹工控在充分消化了ＭＴＫ６２２５平台的相关　

ＲＦ　

ＲＦ（（１Ｉ　

资源后，推出了面向控制领域行业应用的基于ＭＴＫ６２２５　

芯片解决方案的旋风００１手机通用开发模块。除了原来　

所具备的通信和多媒体功能外，它的最大特点是：　

①将ＭＴＫ６２２５芯片所有可外部使用的１２８个Ｉ／Ｏ　

引脚外部扩展供使用，这其中包括ＧＰＩＯ、串口、并口、ＵＳＢ　

口、ＬＣＭ屏接口、电源、开关机口等；　

ＲＦ智能燃气表　

基于ＭＴＫ６２２５手机　

后台数据处理系统　

图１　手持式远程抄表系统结构框图　

ＭＣＵ通信。它具有超低功耗和无线唤醒功能，可满足移　

动终端对功耗的要求。　

②ＭＣＵ处理部分。该部分是数据采集部分的控制　

部分，采用了ＳＴＣ８９ＬＥ５１６ＲＤ－５处理器。该处理器最大　

②推出了基于Ｊ２ＭＥ的ＪＡＶＡ硬件控制，通过ＪＡＶＡ　

编程实现对Ｉ／０口的控制，并提供了丰富的应用实例。　

采用该ＭＴＫ６２２５开发模块的目的就是要缩短产品　

的设计周期，同时保证硬件解决方案的稳定可靠。作为已　

经量产４年多，手机出货量以亿来计算的ＭＴＫ６２２５平台　

方案，其硬件可靠性和低功耗性能已经不容质疑；同时，它　

的ＡＲＭ７内核的处理速度已经完全满足远程无线抄表管　

理系统的设计需要。ＭＴＫ６２２５开发平台作为移动终端解　

赫一　一誉　

的特点是，低电压（３　Ｖ），低电流（正常工作模式为４～　

７　ｍＡ），通过ＵＡＲＴ串口与ＭＴＫ６２２５后台处理系统通　

信，并接收和回传相关数据。　

ＲＦ前台数据采集模块采用了背板的方式通过１２８引　

脚的插针与ＭＴＫ６２２５后台处理系统无缝集成，只要对后　

台系统的操作界面进行操作即可实现对下位机的数据采　

集，无需人工干预。　

决方案中最关键的硬件设计方案，使得我们可以把精力完　

全投入到软件的应用设计中。　

３．１．２　ＭＴＫ６２２５手机后台数据处理系统　

该系统是手持式远程抄表系统的核心，它采用了深圳　

华禹工控的旋风００１手机通用开发模块。除了普通手机　

３远程抄表管理系统的软硬件设计　

手持式抄表管理系统分成两部分：具有ＲＦ功能的Ｉｃ　

卡智能燃气表，以及同时带有ＲＦ功能的基于ＭＴＫ６２２５　

的手持式远程抄表系统。本文主要介绍手持式远程抄表　

系统的设计。　

的所有基本功能外，它将ＭＴＫ６２２５的所有可控Ｉ／０引脚　

（共计１２８个）以插针的方式全部引出，供二次开发使用；　

同时，重新以ＪＡＶＡ形式修改了对Ｉ／Ｏ口控制的底层驱　

动，并可为Ｊ２ＭＥ应用程序调用，实际上已经成为了一个　

可二次开发的移动控制终端。　

３．１硬件设计方案　

基于ＭＴＫ６２２５手机方案的手持式远程抄表系统由　

３．２软件设计方案　

该系统的软件主要功能就是采用手持式远程抄表系　

前后台两个部分组成，其结构框图如图１所示。　

３．１．１　ＲＦ前台数据采集模块　

ＲＦ前台数据采集模块通过ＵＡＲＴ串口通信接受后　

台数据处理系统的控制，完成对远程ＲＦ燃气表数据采　

统对ＲＦ智能燃气表的用气量等数据进行采集，并送到相　

关燃气管理系统，为气量的实时统计和合理调度提供决策　

依据。　

由于ＭＴＫ６２２５手机模块可以采用Ｃ＋＋或者ＪＡＶＡ　

集，并回传给后台系统处理。该模块由两部分组成：　

①ＲＦ无线通信模块。采用ＴＩ公司的超低功耗、　

１　ＧＨｚ范围内的ＲＦ收发器ＣＣ１ＩＯＯＣＨ，通过ＳＰＩ接口与　

语言实现管理软件的编写，但Ｃ＋＋编程需要转成ＢＩＮ文　

件固化到手机中，这实际上修改了手机的软件结构。为　

ｐａｐｅｒ＠ｍｅｓｎｅｔ．ｃｏｍ．ｃｎ（投稿专用）　

２０１　７年第６期　车疗机　嵌入式系诧应国４７　

医豆　￣Ｅ　Ｐ尺∞　丁＆　Ｅｃ　；　

ＪＡＶＡ运行环境　

此，推荐使用ＪＡＶＡ语言实现对管理软件的编写。由于　

ＪＡＶＡ语言是跨平台的，只要安装了ＪＡＶＡ虚拟机即可运　

行。本软件设计在ＪＡＶＡ处理上用了下列几个包：　

①ＣＯＭ．ＭＴＫ包。针对无法完全采用ＪＡＶＡ编写　

数据采集Ｉ　Ｉ数据上传Ｉ　Ｉ操作帮助Ｉ　ｌ系统退出　

通过ＧＰＲＳ　

关闭串口及　

程序，需采用诸如Ｃ或Ｃ＋＋编写的情况，华禹工控采用　

了ＪＮＩ方式编写，例如ＣＯＭ．ＭＴＫ包中的Ｇｐｉｏ．ｊａｖａ控制　

ＧＰＩＯ的方法。通过对该类中接口函数的调用，可实现对　

硬件ＧＰＩＯ的控制。　

②Ｃｏｍ．ｈｕａｙｕ．ｇｐｉｏ包。该包中的ＧｐｉｏＰｏｒｔ．ｊａｖａ定　

ｕｓＢ上传数据　

前台模块电　

源并退出应　

用程序　

进入接收状态　

义了华禹工控手持设备的ＧＰＩＯ控制引脚编号。　

ｐｕｂｌｉｃ　ｓｔａｔｉｃ　ｆｉｎａｌ　ｂｙｔｅ　ＧＰＩＯ０一（ｂｙｔｅ）０；　

鏊　

婆曩　耋ｌ堡查广　＿ｊ厂玉　菜　ｌ　Ｉ　

Ｎ　次　

ｐｕｂｌｉｃ　ｓｔａｔｉｃ　ｆｉｎａｌ　ｂｙｔｅ　ＧＰＩＯ

１－二（ｂｙｔｅ）１；　

ｐｕｂｌｉｃ　ｓｔａｔｉｃ　ｆｉｎａｌ　ｂｙｔｅ　ＲＦＩＤ

ＰＯＷＥＲ

ＰＩＮ＝ＧＰＩ（）＿ＰＯＲＴ一５；　

ｐｕｂｌｉｃ　ｓｔａｔｉｃ　ｆｉｎａｌ　ｂｙｔｅ　Ｐ１２０１

ＳＷＩＴＣＨ

Ａ０一ＧＰＩＯＰＯＲＴ　Ｏ；　

—

ｐｕｂｌｉｃ　ｓｔａｔｉｃ　ｆｉｎａｌ　ｂｙｔｅ　Ｐ１２０１

ＳＷＩＴＣＨＡ１一ＧＰＩＯ

ＰＯＲＴ　４５；　

ｐｕｂｌｉｃ　ｓｔａｔｉｃ　ｆｉｎａｌ　ｂｙｔｅ　Ｐｌ２０１ＵＲＸＤ２一ＧＰＩＯＰＯＲＴ

４７；　

ｐｕｂｌｉｃ　ｓｔａｔｉｃ　ｆｉｎａｌ　ｂｙｔｅ　Ｐｌ２０１

ＵＴＸＤ２一ＧＰＩＯ

ＰＯＲＴ

４８；　

结束抄表转人工处理　

一

③ｃｏｒｎ．ｄｅｍｏ．ｃｏｎｔｒｏｌ包。ＧＵＩＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．ｊａｖａ是界面　

控制的类。　

④ｃｏｒｎ．ｄｅｍｏ．ｖｉｅｗ包。所有界面显示的类都在该　

包中。　

⑤ｃｏｍ．ｄｅｍｏ．ｃｏｍｍ包。该包中的ＣｏｍｍｏｎＲｅｓｏｕｒｃｅ．　

ｊａｖ３是公共资源类。　

⑥ｃｏｒｎ．ｈｕａｙｕ．ｓｔｕｄｙＲｆｉｄ．ｍｉｄｌｅｔ包。ＳｔｕｄｙＲｆｉｄＤｅｍｏ—　

Ｍｉｄｅｌｅｔ．ｊａｖａ为ＭＩＤＩ　ｅｔ类。　

该管理系统的操作界面如图２　

所示。　

本软件的数据采集方案就是根　

据设置ＲＦ燃气表序号和采集总数　

量，从小到大依次自动采集。如果　

被采集的燃气表没有应答，则会在　

所有的燃气表都采集一遍后，自动　

对没有应答的燃气表进行第二轮采　

集。一般可以人丁设置采集次数，　

若在采集次数内还没有应答，则报　

错误处理，需要人＿Ｔ处理。软件程　

序流程如图３所示。　

图２抄表系统　

操作界面　

结　语　

采用ＭＴＫ６２２５手机开发平台设计手持式远程抄表　

系统，充分利用了手机终端的高可靠性、电源管理的智能　

性，使得产品的设计周期大为缩短，可靠性大为增强。这　

实际上颠覆了传统的软硬件设计方式，只需要在手机系统　

一　

ｗｗｗ

．

４　８　Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ＆Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　２０　１　７年第６期　

ｍｅｓｎｅｔ．ｃｏｍ　ｃｎ