【正文】 芯片選擇 電源部分的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)采用兩種可選擇電源供電方式，一種是5V的直流電源供電，另一種是電源范圍在740V的寬電源直流供電。LM2576可將740V的直流電轉(zhuǎn)換成5V直流電作為寬電壓范圍電源。 圖 模塊電源電路，直接給MG2639 模塊供電。圖 ，EN接高電平使能轉(zhuǎn)換，RSN為低電壓檢測(cè)復(fù)位端。 主控外圍電路 主控電路主控芯片為L(zhǎng)PC 2132，采用外部看門狗，外部看門狗芯片選擇SP706。MCU 在正常工作情況下當(dāng)然是不允許這樣反復(fù)復(fù)位的，因此必須在程序里及時(shí)反轉(zhuǎn)I/O 的狀態(tài)，該操作被形象地稱為“喂狗”。圖 看門狗電路 ，C3C3晶振YR14組成主控時(shí)鐘電路，R14為起振電阻阻值為1MΩ。故選用sp3232en和sp3485en作為GPRS無(wú)線終端與下位機(jī)的通信接口。A、B輸出末端的電阻作為線路的匹配電阻，也是為了避免信號(hào)的反射影響系統(tǒng)性能。 圖 RS485電路 電平轉(zhuǎn)換電路和部分指示電路 由于MG2639通信模塊數(shù)字信號(hào)輸入高電平不能大于3V，所以需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，從而保證通信正常，避免燒壞模塊。 ，當(dāng)無(wú)線模塊工作正常時(shí)，D6點(diǎn)亮，D，D4為模塊工作狀態(tài)指示。這路UART 串口可作為串行數(shù)據(jù)接口，通常用于AT 指令、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、升級(jí)模塊軟件等。由于SIM 卡的設(shè)計(jì)需要滿足ESD 電氣性能，防止環(huán)境下ESD 損壞SIM 卡的情況，故本設(shè)計(jì)在4 路SIM 卡信號(hào)上都加上了TVS 器件。圖 SIM卡外圍電路 存儲(chǔ)模塊電路設(shè)計(jì) 存儲(chǔ)模塊電路采用鐵電存儲(chǔ)，所用芯片為FM24CL64，它具有64Ｋ的非易失RAM。鐵電存儲(chǔ)有以下特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)的收集方面。寫入EEPROM可以挑戰(zhàn)任何嚴(yán)重的噪聲或電源波動(dòng)的環(huán)境。在復(fù)雜的系統(tǒng)中，維修信息更需要被加快記錄。、AA2接地，確定了器件地址。首先是對(duì)LPC2132涉及到的各功能部分進(jìn)行初始化設(shè)置，包括主頻、串口、定時(shí)器、I2C總線。 圖 系統(tǒng)主流程圖 系統(tǒng)初始化 系統(tǒng)中斷初始化 ARM7中斷為向量中斷，向量中斷控制器（VIC）具有32個(gè)中斷請(qǐng)求輸入，可將其編程分為3類：FIQ、向量 IRQ 和非向量 IRQ。該級(jí)別可分配32個(gè)中斷中的16個(gè)。VIC將所有向量和非向量IRQ“相或”向 ARM 處理器產(chǎn)生 IRQ 信號(hào)。在中斷控制寄存器015中寫入中斷通道號(hào)，中斷控制寄存器0中的中斷優(yōu)先級(jí)最高。圖 中斷初始化流程圖 主頻配置 主頻的配置其實(shí)是對(duì)PLL（鎖相環(huán)）進(jìn)行設(shè)定達(dá)到系統(tǒng)需要的系統(tǒng)主頻， PLL接受的輸入時(shí)鐘頻率范圍為10MHz~25MHz。輸出分頻器可設(shè)置為 2，4，8 或 16，由于輸出分頻器的最小值為 2，它保證了 PLL 輸出有 50%的占空比。對(duì)它們的保護(hù)由一個(gè)類似于操作看門狗定時(shí)器的代碼序列來(lái)實(shí)現(xiàn)。 FOSC是晶振頻率，F(xiàn)CCO 是PLL電流控制振蕩器的頻率 ，cclk是PLL輸出頻率（也是處理器的時(shí)鐘頻率）， M 為PLLCFG寄存器中MSEL位的倍增器值，P 為PLLCFG寄存器中PSEL位的分頻器值。根據(jù)公式計(jì)算的M=4，P=2。 主頻設(shè)置流程圖 UART初始化 ARM提供兩個(gè)全雙工的串口，串口的初始化主要是串口接受中斷的初始化。U0DLL和U0DLM寄存器一起構(gòu)成一個(gè) 16 位除數(shù)，U0DLL包含除數(shù)的低8位。圖 UART初始化 定時(shí)器初始化圖 LPC2132帶可編程32位預(yù)分頻器的32位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。圖 I2C初始化與鐵電存儲(chǔ) LPC2132帶有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的I2C總線接口，可配置為主機(jī)，從機(jī)或主/從機(jī)，I2C初始化相對(duì)比較簡(jiǎn)單。主機(jī)發(fā)送的第一個(gè)字節(jié)是從機(jī)地址。從機(jī)返回一個(gè)應(yīng)答位。主器件產(chǎn)生所有串行時(shí)鐘脈沖和起始以及停止條件。它有四種操作模式：主發(fā)送器模式、主接收器模式、從發(fā)送器模式和從接收器模式。然后根據(jù)狀態(tài)寄存器的碼值進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)操作。啟動(dòng)總線后等待啟動(dòng)條件是否發(fā)送完成，發(fā)送完成進(jìn)入中斷程序，數(shù)據(jù)寫入完成釋放總線。隨后以默認(rèn)參數(shù)登陸進(jìn)入TCP模式下的數(shù)據(jù)傳輸。 數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸中的過(guò)程需要加入許多的附加信息，才能把數(shù)據(jù)完整無(wú)缺的發(fā)送到目的地，數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的相互傳遞需要經(jīng)過(guò)很多的網(wǎng)絡(luò)層。所謂面向連接，是指一個(gè)主機(jī)需要和另外一臺(tái)主機(jī)通訊時(shí)，需要先呼叫對(duì)方，請(qǐng)求與對(duì)方建立連接。對(duì)方如果同意這個(gè)連接，就簡(jiǎn)單地發(fā)回一個(gè)“連接響應(yīng)”的應(yīng)答包，連接就建立起來(lái)了。主機(jī)B的TCP程序收到主機(jī)A的連接請(qǐng)求后，如果同意這個(gè)連接，就發(fā)回一個(gè)“確認(rèn)連接包”，應(yīng)答A主機(jī)。確認(rèn)連接的包，ACK置1，SYN置1，表示本報(bào)文包是個(gè)確認(rèn)acknowledgment包。主機(jī)A再重發(fā)一個(gè)連接請(qǐng)求包。這樣的連接建立機(jī)制被稱為三次握手。但有時(shí)確實(shí)有一段時(shí)間沒有流量，但還需要保持連接，就需要發(fā)送空的報(bào)文包，以維持這個(gè)連接。 系統(tǒng)TCP網(wǎng)絡(luò)連接過(guò)程 TCP網(wǎng)絡(luò)連接的過(guò)程是首先向無(wú)線模塊發(fā)送AT，若模塊回復(fù)正確，則發(fā)送ATE0指令取消模塊對(duì)發(fā)送來(lái)的指令原樣返回的功能，使主控只接受回應(yīng)的有用信息。為了完成數(shù)據(jù)的透明傳輸，必須對(duì)接受到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)解析。系統(tǒng)需要完成的數(shù)據(jù)解析就是要去除這一段信息，使傳到下位機(jī)的數(shù)據(jù)是上位機(jī)發(fā)送的透明原樣數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)超過(guò)1K時(shí)，系統(tǒng)接受但不再存儲(chǔ)，也就是說(shuō)系統(tǒng)一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量最大為1K。 上下行數(shù)據(jù)傳輸 TCP連接建立以后，程序進(jìn)入系統(tǒng)主循環(huán)，定時(shí)器定時(shí)一秒中斷檢測(cè)有無(wú)數(shù)據(jù)傳輸。如果數(shù)據(jù)來(lái)自下行，首先計(jì)算接受到的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，然后改變AT指令的發(fā)送數(shù)據(jù)指令，向上發(fā)送上行數(shù)據(jù)。好的硬件調(diào)試可以縮短系統(tǒng)的研發(fā)周期。有沒有遺漏的連接。確保每部分功能電路都沒有問(wèn)題。 軟件調(diào)試 由于系統(tǒng)采用C語(yǔ)言編程，系統(tǒng)程序多采用模塊化結(jié)構(gòu)，這使得軟件調(diào)試變得比較容易。故在定時(shí)器程序模塊調(diào)試時(shí)，用LED指示燈的閃爍來(lái)調(diào)試定時(shí)器的軟件部分。接著通過(guò)串口進(jìn)行手動(dòng)TCP登陸連接調(diào)試，調(diào)試通過(guò)后進(jìn)行自動(dòng)登錄的系統(tǒng)調(diào)試。所以放在軟件調(diào)試的相對(duì)靠后的位置進(jìn)行。完成了本次設(shè)計(jì)的任務(wù)和目的。 本文首先通過(guò)比較了幾種常見的數(shù)據(jù)傳輸方式，可以看出GPRS在無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸中突出的優(yōu)越性。 2．研究了嵌入式的現(xiàn)狀和嵌入式在當(dāng)今時(shí)代特別是在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。 6．學(xué)習(xí)了AT指令的相關(guān)知識(shí)，并且通過(guò)AT指令實(shí)現(xiàn)了對(duì)MG2639的控制，掌握了MG2639和SIM卡的具體連接方式和控制方法。 2．雖然系統(tǒng)用到ARM7內(nèi)核的微處理器，由于嵌入式操作系統(tǒng)入門困難，不能在有限的時(shí)間掌握，所以本系統(tǒng)沒有設(shè)計(jì)成具有嵌入式操作系統(tǒng)的智能數(shù)據(jù)終端。由于設(shè)計(jì)周期時(shí)間較短。 展望 隨著物聯(lián)網(wǎng)的深入發(fā)展，智慧城市，智慧地球是未來(lái)發(fā)展的必然。能夠通過(guò)裝卸某些模塊來(lái)達(dá)到系統(tǒng)所要求的功能。成為無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠忠粺狳c(diǎn)。在學(xué)士畢業(yè)論文完成之際，謹(jǐn)向給予我?guī)椭椭С值娜藗儽硎局孕牡母兄x。翟老師在公司中作為前輩，不僅在實(shí)習(xí)工作中給了我巨大的幫助，本文的基本設(shè)計(jì)也是在翟老師的幫助之下完成的。在這個(gè)團(tuán)隊(duì)里，我學(xué)到了很多很多，無(wú)論走到哪里，我都會(huì)記住你們。 最后感謝電氣信息系的老師和同學(xué)們，感謝他們與我一起度過(guò)了愉快的兩年大學(xué)時(shí)光!附錄1附錄2。討論讓我開闊視野，增長(zhǎng)見識(shí)。為我提供了良好的科研環(huán)境、大量的實(shí)踐機(jī)會(huì)，使我能夠?qū)⑺鶎W(xué)理論與應(yīng)用結(jié)合，極大地提高了學(xué)習(xí)效率；良好的企業(yè)文化，和諧的同事關(guān)系，讓我快速融入團(tuán)隊(duì)，我的綜合素質(zhì)因此而得到提高。姚老師作為良師益友在學(xué)習(xí)和科研方面精心指導(dǎo)，特別是在2011年暑假電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，給了我莫大的幫助和指導(dǎo)，讓我在單片機(jī)嵌入式開發(fā)方面更進(jìn)一步。參考文獻(xiàn)，[M]．清華大學(xué)出版社，2006，[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2008(9) [M].清華大學(xué)出版社，20034. 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