【正文】 220V側(cè) 19圈，弱電側(cè) 32圈 )構(gòu)成。設(shè)計框圖 如圖 22所示 ： 信息科學與技術(shù)學院畢業(yè)論文 第二章 功能概述和方案論證 6 圖 22 設(shè)計框圖 方案二： 本系統(tǒng)采集模塊采用 Vango V9401 芯片， V9401 芯片是一款低能高性能的單項計量 SoC 芯片，集成模擬前端、電能計量模塊、增強型 8052 MUC、 RTC、 Flash 和 LCD 驅(qū)動等功能模塊。電壓采用偽差分輸入方式，因為 UN 端在芯片內(nèi)部接地，所以僅需要 1 個端口， 所以本系統(tǒng)采用 電阻分壓方式。他使用分組交換技術(shù) , 能兼容 GSM, 并在網(wǎng)絡(luò)上傳輸高速數(shù)據(jù)。GPRS 用戶的計費按通信的數(shù)據(jù)流量為計費標準。 支持 IP協(xié)議和 X. 25協(xié)議 GPRS支持 Inter 上應(yīng)用最廣泛的 IP協(xié)議和 X. 25協(xié)議 , 而且由于 GSM 網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣 , 使得 GPRS 能提供 Inter 和其他分組網(wǎng)絡(luò)的全球性無線接入。 SIM300 內(nèi)部集成了 TCP/IP 協(xié)議棧，并且擴展了 TCP/IP AT 指令，使用戶利用該模塊開發(fā)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備變得非常簡單方便 [5]?？刂颇K我們使用的是一塊簡單的單片機學習板，單片機分析后通過 GPRS 傳輸數(shù)據(jù)來實現(xiàn)要求的功能。 電氣設(shè)備數(shù)據(jù)采集模塊 V9401芯片硬件結(jié)構(gòu) V9401 是一款低功耗高性能的單相計量 SoC 芯片，集成模擬前端、電能計量模塊、增強型 8052 MCU、 RTC、 Flash 和 LCD 驅(qū)動等功能模塊，為單相多功能表提供單芯片方案 [8]。 1024 字節(jié)的 XRAM 以及外設(shè)寄存器地址都映射到數(shù)據(jù)存儲器空間， XRAM 的地址范圍為 信息科學與技術(shù)學院畢業(yè)論文 第三章 硬件設(shè)計 11 0000h 03FFh 。 數(shù)據(jù)存儲空間分如 圖 32 所示 ： 圖 32 數(shù)據(jù)存儲空間分布圖 32KB 的 FLASH 以及 FLASH 控制寄存器和程序加密字節(jié)都映射到程序存儲空間。進入 Sleep 或者 Deep Sleep 模式后，中斷控制電路寄存器停止工作，進入低功耗狀態(tài) 。 時鐘電路 根據(jù)芯片的各個功能單元所使用的時鐘類型，時鐘控制電路的輸出可以分為以下幾個時鐘。時鐘 時鐘 時鐘 3 以及時鐘 4 都可以被關(guān)閉，時鐘關(guān)閉后，使用這些時鐘的相應(yīng)電路單元停止工作 [10]。 信息科學與技術(shù)學院畢業(yè)論文 第三章 硬件設(shè)計 14 圖 35 電源系統(tǒng) 圖 GPRS傳輸模塊的設(shè)計 GPRS（通用分組無線業(yè)務(wù)） ， 作為 當前的 GSM 網(wǎng)絡(luò)向第三代移動通信 技術(shù)轉(zhuǎn)換 的過渡技術(shù)（ ）具有接入 快 速、 時刻 在線、按流量計費等 優(yōu) 點，在遠程突發(fā)性數(shù)據(jù) 及 時傳輸中有 不可比擬 的優(yōu)勢。 接入時間短 GPRS 接入等待時間短，可快速建立連接，平均 為 2s。工業(yè)的遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就是一個比較典型的頻發(fā)小數(shù)據(jù)量的實時傳輸系統(tǒng) [14]。 SIM300 內(nèi)部功 能模塊有： 鍵盤和 SPI 類型的 LCD 接口，方便用戶開發(fā)自己的應(yīng)用設(shè)備。天線連接器型號為 MURATA MM93292700，或者用戶也可以通過天線焊點自己焊接天線。頻段頻率可由 AT 指令設(shè)置，默認頻段是 EGSM900 和 DCS1800。 177。 （不包括連接器） 重量： 8g 固件升級 內(nèi)部固件通過串口升級 應(yīng)用程序接口： SIM300 除了 RF 接口，其他所有硬件接口都通過一個 60 引腳、引腳間距為 的板板連接器與用戶移 動應(yīng)用平臺連接，板板連接器的子接口有如下特征 [17]： 電源供電 雙串行接口 兩個模擬音頻接口 SIM 卡接口 SIM300 接入連接方法 [18]： GPRS 環(huán)境設(shè)置，從上到下 8 個步驟，有幾個是可選的，只要默認即可 AT+CDNSORIP=0 (使用域名連接時候需要設(shè)置成 1，一般不用設(shè)置 ) //Connect with IP address or domain name server. default 0:IP AT+CIPSPRT=0 (喜歡發(fā)送數(shù)據(jù)時候帶 ‘’ 就不需要設(shè)置了 )//SET no PROMPT OF ‘’ WHEN SENDING DATA。 1:show the prompt, the format is as follows: RECV FROM:IPADDRESS:PORT AT+CIPCSGP=1,cm,guest,guest 一定要設(shè)置，用戶名密碼自己填寫 //set GPRS as wireless connection mode and GPRS parameters AT+CIPDPDP=1 (不需要設(shè)置 ,默認就行 ) //設(shè)置是否定時檢查 GPRS 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài) AT+CIPSCONT (保存設(shè)置，可選 ) //Save TCPIP Aplicaton Context(CDNSORIP, CIPSPRT, CIPHEAD, CIPFLP, CIPSRIP, CIPCSGP, CIPDPDP 這些參數(shù)設(shè)置后會永久保存 ) //============GPRS 網(wǎng)絡(luò)連接 ========================================= AT+CGDCONT=1,IP //DEFINE PDP CONTEXT (PDP:Packet Data Protocol)//這個不會保存，每次開機需要設(shè)置，可以定義 1～ 10 個場景 AT+CGATT=1 //設(shè)置附著 GPRS 網(wǎng)絡(luò) ATTACH/DETACH FROM GPRS SERVICE AT+CGACT=1,1 //activate PDP context AT+CIPSTART=TCP,80 // 鏈 接 ， 如 果 要 連 接 域 名 則 需 要 在 開 始 設(shè) 置 AT+CDNSORIP=1 然后AT+CIPSTART=TCP, AT+CIPSEND 發(fā)送數(shù)據(jù) 信息科學與技術(shù)學院畢業(yè)論文 第三章 硬件設(shè)計 19 //==========GPRS 其它動作 ====================================== == AT+CIPCLOSE //CLOSE CONNECTION 用 AT+CIPCLOSE 僅關(guān)閉連接 AT+CIPSHUT //DEACTIVATE GPRS PDP CONTEXT用 AT+CIPSHUT，關(guān)閉場景 (如果連接沒有斷開則會先斷開連接，再關(guān)閉場景 ) AT+CGATT=0 (基本 不用 )脫離網(wǎng)絡(luò)。prompt show send ok。電路圖 如圖 35， 36 所示 ： 圖 35 控制模塊電路 原理 圖 圖 36 控制模塊 PCB 圖 小 結(jié) 整個系統(tǒng)的電路不是很復雜，主要是模塊之間的通信，完 成所有功能。數(shù)據(jù)庫采用 Microsoft SQL Server20xx R2 。 我們用 C語言編寫程序，其易于實現(xiàn)、結(jié)構(gòu)清晰、便于讀者理解。 如 54 所示 ： 圖 54 傳送數(shù)據(jù)顯示圖 信 息科學與技術(shù)學院畢業(yè)論文 第五章 系統(tǒng)調(diào)試與測試 26 數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)調(diào)試 1. 把開發(fā)完成的系統(tǒng)通過 發(fā)布，如圖 55 所示 ： 圖 發(fā)布圖 ，這里不做介紹，注意 版本的選著，如圖 56 所示 ： 圖 56 版本的選擇 圖 信 息科學與技術(shù)學院畢業(yè)論文 第五章 系統(tǒng)調(diào)試與測試 27 3. 登入系統(tǒng)，登錄界面如 57 所示 ： 圖 57登錄界面圖 ，用戶名和密碼都為 admin。通過使用萬用表測試對比如下 表 51 所示 ： 表 51 萬用表測試對比表 電壓（ V） 電流（ A） 萬用表數(shù)據(jù) 采集模塊數(shù)據(jù) 萬用表 采集模塊數(shù)據(jù) 經(jīng)計算系統(tǒng)采集模塊采集數(shù)據(jù)誤差低于 %，系統(tǒng)滿足實際需求 。程序是設(shè)計實現(xiàn)的大腦，是關(guān)鍵，但正所謂“ 工欲善其事 ,必先利其器 ”，合適的工藝設(shè)計應(yīng)用就如實現(xiàn)設(shè)計的一把利器。這些鍛煉了我們的合作精神和自學能力。 雖然我們的設(shè)計完成了設(shè)計要求，但是在研習的過程中我們也發(fā)現(xiàn)了自己的不足，有很多地方是值得改進的。 信息科學與技術(shù)學院畢業(yè)論文 參考文獻 31 參考文獻 [1] 張春榮 , 范寒柏 . 基于 GPRS 遠程監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)終端的研究 [J], 工控技術(shù) ,20xx(01):110112. 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