【正文】 由于自己本身對(duì)知識(shí)掌握得不夠全面，此設(shè)計(jì)難免會(huì)存在一些不足之處，希望各位老師給予指正。 八路電壓及兩路溫度數(shù)據(jù)分別在對(duì)應(yīng)的窗口顯示出來。 開始 建立 TCP鏈接 顯示數(shù)據(jù)終端 IP地址及接入端口 有數(shù)據(jù)發(fā)送？ 寫入 TCP 數(shù)據(jù) 讀取數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為 0？ 讀出 TCP 數(shù)據(jù) 停止鍵按下 關(guān)閉 TCP 鏈接 退出 Y N Y N Y N Y N 顯示讀取的數(shù)據(jù) 顯示發(fā)送的數(shù)據(jù) 30 在發(fā)送循環(huán)中，內(nèi)部循環(huán)將監(jiān)視 “ 輸入線 ” ，當(dāng)單擊 “ 回車鍵 ” 并且字符串控件中包含所輸數(shù)據(jù)時(shí)， 內(nèi)部循環(huán)將停止并把數(shù)據(jù)發(fā)送至外部循環(huán)和 “ 寫入 TCP數(shù)據(jù) ” 函數(shù)。端口設(shè)置為常用的 3000 端口，遠(yuǎn)程地址輸出端口與字符串顯示控件相連，遠(yuǎn)程端口的輸出與數(shù)據(jù)顯示控件相連。但是本上位機(jī)軟件考慮到系統(tǒng)應(yīng)用的功能擴(kuò)展特意增加了 TCP 數(shù)據(jù)的發(fā)送功能。 LabVIEW 是當(dāng)前最為流行的圖形化開發(fā)軟件，適合于專業(yè)人員組建小型的測(cè)試系統(tǒng)和較簡(jiǎn)單的虛擬儀器或者大系統(tǒng)中某個(gè)分系統(tǒng)的編程。 其次是 GPRS 模塊建立 TCP 鏈接前的準(zhǔn)備工作。 首先是 GPRS 模塊的基本設(shè)置。字符串發(fā)送完畢后，標(biāo)志位 TI 會(huì)置 1，在程序中我們寫入SBUF0 之后就進(jìn)入等待 TI 置 1的等待循環(huán)結(jié)構(gòu)。直到字符串全部發(fā)送完畢才使能串行口中斷并返回到主程序。如果過在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)單片機(jī)沒有收到任何返回值則默認(rèn) GPRS沒有正常工作，否則通過單片機(jī)接收到的返回值判斷 GPRS 的工作狀態(tài)并進(jìn)行相應(yīng)的操作。 21 表 41 幾個(gè) AT 命令的功能 命令 功能 AT 查詢模塊初始化是否成功 ATE 簡(jiǎn)化返回指令 AT+CSQ 得到信號(hào)強(qiáng)度 rssi,信道誤碼率 ber AT+CGREG? 查詢網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)狀態(tài) AT+CGDCONT=1,”IP”,”CMNET” 配置 apn AT%ETCPIP 進(jìn)入 TCP/IP 功能 AT%IPOPEN=”TCP”,””,23,4098 打開一條 TCP 鏈接 AT%DNSR= 域名解析 AT%IPCLOSE=1 關(guān)閉 TCP 鏈接 AT%IPSEND=”01020304EF” 發(fā)送數(shù)據(jù)到 TCP 對(duì)端 AT%IOMODE=1,1,1 設(shè)置數(shù)據(jù)模式 AT%RST GPRS 模塊復(fù)位 AT%TSIM 檢測(cè) SIM 卡是否插入 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計(jì) GPRS 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)通過 GPRS 與單片機(jī)的串口通信實(shí)現(xiàn)的。這類命令用于設(shè)置用戶自定義的參數(shù)值，其格式為 “AT+CXXX=?” 。 本課題使用了 UART0 的工作方式 1，即 8位 UART，可變波特 率的工作方式。在使用 UART0 時(shí)還必須選擇合適的時(shí)鐘源和波特率，為了得到無誤差的標(biāo)準(zhǔn)波特率，本課題使用了 的外部時(shí)鐘并選擇了 9600 的波特率。 18 開始 選定通道 0 i =0 i 8 ？ Y N A D 0 I NT 清 0 A D 0 B US Y 置 1 A D 0 I NT = 1 ？ Y N 讀取數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換 通道 7 ？ Y N 通道 =0 i ++ 通道 +1 返回 圖 45 電壓數(shù)據(jù)采集的程序流程圖 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸部分的程序設(shè)計(jì) GPRS 的數(shù)據(jù)傳輸是通過單片機(jī)對(duì) GPRS 模塊的控制實(shí)現(xiàn)的，單片機(jī)與 GPRS 模塊經(jīng)過串行口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 當(dāng) ADC0LJST 為 0 時(shí)， ADC0H:ADC0L 寄存器數(shù)據(jù)右對(duì)齊。 由于 GPRS 模塊返回的數(shù)據(jù)總是以回車符和換行符結(jié)束，所以在字符串處理模塊中就要 以回車符和換行符為界限，把 GPRS 模塊的返回?cái)?shù)據(jù)分為幾個(gè)字符串分別 17 存放在不同的數(shù)組里，在需要使用時(shí)直接從相應(yīng)的字符串?dāng)?shù)組中取出需要的數(shù)據(jù)即可。該系統(tǒng)的溫度采集系統(tǒng)是兩路的，圖 44就給出溫度采集的程序流程圖 。 15 開始 復(fù)位 DS1 8 B 2 0 發(fā)出讀 R OM 指令 i 8 ？ i =0 讀一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ) i ++ Y N 返回 圖 43 兩路溫度采集的程序流程圖 讀出 DS18B20 的序列號(hào)之后就可以利用讀得的序列號(hào)逐一的進(jìn)行溫度采集了。讀字節(jié)的程序流程圖如圖 42 所示。總線控制器就是通過它們的 ROM 中存儲(chǔ)的唯一的序列號(hào)來識(shí)別每一個(gè)器件的?？偩€控制器就是通過它們的 ROM 中存儲(chǔ)的唯一的序列號(hào)來識(shí)別每一個(gè)器件的。本系統(tǒng)的主程序包括了系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)认到y(tǒng)功能。SYNC 端通過一個(gè)三極管或門電路來控制 LED2。下面對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。其中串行通行電路與單片機(jī)系統(tǒng)的串行通行電路一樣就不再介紹了。這是目 前 GPRS DTU 應(yīng)用系統(tǒng)中最為常用的方式。數(shù)據(jù)中心的公網(wǎng) IP 地址或固定的域名作為參數(shù)存儲(chǔ)在 GPRS DTU 內(nèi)，以便 GPRS DTU 一旦上電撥號(hào)成功，就可以主動(dòng)連接到數(shù)據(jù)中心。撥號(hào)成功后， GPRS DTU 將獲得一個(gè)由移動(dòng)隨機(jī)分配的內(nèi)部 IP 地址。 GPRS 的工作原理 GPRS 是在 GSM 系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù)，采用與 GSM 相同的無線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)，同樣的頻帶，同樣的突發(fā)結(jié)構(gòu)，同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的 TDMA 幀 結(jié)構(gòu)，因此 GPRS 網(wǎng)絡(luò)是在 GSM 電話網(wǎng)的基礎(chǔ)上增加以下功能實(shí)體構(gòu)成的： SGSN(服務(wù) GPRS 支持節(jié)點(diǎn) )、 GGSN(網(wǎng)關(guān) GPRS 支持節(jié)點(diǎn) )， PTMSC(點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)服務(wù)中心 )；共用 GSM 基站，但基站要進(jìn)行軟件更新；采用新的 GPRS 移動(dòng)臺(tái)； GPRS 要增加新的移動(dòng)性管理程序；通過路由器實(shí)現(xiàn) GPRS 骨干網(wǎng)互聯(lián)； GSM 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要進(jìn)行軟件更新和增加新的 MAP 信令和 GPRS 信令等。由于單片機(jī)系統(tǒng)與PC 機(jī)系統(tǒng)的電平定義有很大的差別，若想實(shí)現(xiàn)它們之間的通信必須要經(jīng)過一定的協(xié)議實(shí)現(xiàn)它們之間的電平轉(zhuǎn)換。外部振蕩器電路可以驅(qū)動(dòng)外部晶體、陶瓷諧振器、電容或 RC網(wǎng)絡(luò)。允許大量的模擬和數(shù)字外設(shè)中斷微控制器。 在系統(tǒng)調(diào)試方面， C8051F120擁有 全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口，其 JTAG接口使得其可以在系統(tǒng)調(diào)試，與傳統(tǒng)的 8051單片機(jī)通過不斷燒寫程序調(diào)試系統(tǒng)的方式相比具有很大的優(yōu)勢(shì)。 單片機(jī) C 8 0 5 1 F 1 2 0 溫度采集電路 復(fù)位電路 時(shí)鐘電路 電平轉(zhuǎn)換模塊 G P R S 模塊 電源電路 圖 31 系統(tǒng)硬件電路框圖 單片機(jī) C8051F120 最小系統(tǒng) 單片機(jī)是數(shù)據(jù)采集部分和 GPRS 控制電路的控制核心。使用常用的 STC89C52 單片機(jī)作為本系 3 統(tǒng)的控制核心。 GPRS 還能支持用戶終端業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、GSM 短消息業(yè)務(wù)和各種 GPRS 電信業(yè)務(wù)。 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最重要的目標(biāo)之一就是進(jìn)行多媒體通信。s design which is from PLC realtime read data andtransmits for the superior puter, realizing the wireless munication .The design embarks from the actual situation, selecting the wireless munication chip of stability andreliability and the advanced temperature or humidity substation is select ed for MSP430F149 to take the processing chip, and used the SHT10 of SHT1X series to acquire the realtime temperature/humidity data and send the data to the GPRS wireless transmission module, and then it transmits again the data by the wireless way to the data acquisition server. The monitor routine of superior machine uses the java procedure to be piled,by transferring formidable serial port munication API fuction— javam20win32. Keywords： collecting data The wireless data transmission technology wireless munication superior machine IV 目 錄 前言 ................................................................ 1 1 GPRS ............................................................. 1 GPRS 的應(yīng)用與發(fā)展 ........................................... 1 GPRS 的技術(shù)優(yōu)勢(shì) ............................................. 2 2 單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ........................................ 2 選擇 ................................................ 2 .............................................. 3 .................................................. 3 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) .................................................. 3 單片機(jī) C8051F120 最小系統(tǒng) .................................... 3 使用單片機(jī)的介紹 ..................................... 4 單片機(jī)外部時(shí)鐘電路 ................................... 4 電平轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) ................................... 5 GPRS 的工作原理及其模塊電路 ................................. 6 GPRS的工作原理 ....................................... 6 GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元的工作流程 ........................... 7 華為 GTM900C功能模塊介紹 ............................. 7 GPRS模塊的電路 ....................................... 8 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ..................................................... 11 主程序流程圖 ................................................ 11 數(shù)據(jù)采集部分程序設(shè)計(jì) ........................................ 12 溫度數(shù)據(jù)采集的程序設(shè)計(jì) .............................. 12 電壓數(shù)據(jù)的采集的程序設(shè)計(jì) ............................ 16 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸部分的程序設(shè)計(jì) ................................ 18 串行口通信的數(shù)據(jù)傳輸 ................................ 18 簡(jiǎn)單的 AT指令介紹 ................................... 20 GPRS數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計(jì) ................................ 21 基于 LabVIEW的上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì) ............................. 27 V 結(jié)束語 ............................................................. 31 附 錄 .............................................................. 32 附錄 1：數(shù)據(jù)采集部分電 路圖 ...................................... 32 附錄 2： GPRS模塊電路圖 .......................................... 33 參考文獻(xiàn) ..............