【正文】 指定端口創(chuàng)建一個監(jiān)聽器，并等待客戶端的連接 打開 TCP 連接 打開由地址和遠程端口或服務(wù)器名稱所指定的 TCP 網(wǎng)絡(luò)連接 讀取 TCP 數(shù)據(jù) 從指定的 TCP 連接讀取數(shù)據(jù)并通過數(shù)據(jù)輸出返回結(jié)果 寫入 TCP 數(shù)據(jù) 向指定的 TCP 網(wǎng)絡(luò)連接寫入數(shù)據(jù) 關(guān)閉 TCP 連接 關(guān)閉指定的 TCP 網(wǎng)絡(luò)連接 IP地址至字符串轉(zhuǎn)換 將 IP 地址轉(zhuǎn)換為字符串 字符串至 IP 地址轉(zhuǎn)換 將字符串轉(zhuǎn)換為 IP地址或 IP 地址數(shù)組 解釋機器別名 返回計算機的物理地址，用于聯(lián)網(wǎng)或 在 VI 服務(wù)器函數(shù)中使用 創(chuàng)建 TCP 偵聽器 在指定端口創(chuàng)建一個監(jiān)聽器 等待 TCP 偵聽器 等待已接受的 TCP 網(wǎng)絡(luò)連接 在本上位機軟件的程序設(shè)計中，先建立一個 TCP 偵聽，等待客戶端的連接，偵聽等待時間使用默認方式，即無限時等待客戶端的連接請求。的數(shù)據(jù)添加至現(xiàn)有字符串時， “ 讀取 TCP 數(shù)據(jù) ” 將開始讀取數(shù)據(jù)。輸入行窗口是服務(wù)器向數(shù)據(jù)采集終端發(fā)送命令的窗口， 當命令發(fā)出后輸入行窗口里的字符串立即清零，并在 輸入字符串 字符串窗口顯示出來 。同時，通過查閱大量的資料，進一步擴大了知識面，對所學專業(yè)知識有了更為深入的理解和認識，在獲得知識的同時，我也認識到了自己知識匱乏，理論聯(lián)系實踐的能力不夠強，全面分析并解決問題的能力有待提高。這次 課程 設(shè)計 ，使我樹立了良好的價值觀，明確了以后的方向。錯誤傳輸窗口顯示的是在服務(wù)器接收到的數(shù)據(jù)不符合約定格式時顯示的字符串， 這種情況一般發(fā)生在數(shù)據(jù)錯誤傳輸?shù)臅r候。然后清除輸入線，內(nèi)部循環(huán)將重新監(jiān)視 “ 輸入線 ” 字符串控件。在 GPRS 模塊與服務(wù)器建立 TCP 鏈接后，前面板上將會顯示出 GPRS模塊的動態(tài) IP 地址及其接入端口。 上 位機軟件在服務(wù)器上運行的目的是接收 GPRS 模塊傳送來的數(shù)據(jù)。 所有的 LabVIEW 應(yīng)用程序，即虛擬儀器（ VI），包括前面板（ Front panel）、流程圖（ Block diagram）和圖標 /連接器（ Icon/connector）三部分組成。在 GPRS 模塊建立 TCP 鏈接之前需要檢查信號強度以及網(wǎng)絡(luò)注冊狀態(tài)等先行工作。 GPRS 模塊的使用要從等待 GPRS 模塊硬件初始化開始，等待 GPRS 模塊在發(fā)送字符串在發(fā)送字符串時要禁能串行口中斷。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。 字符串處理子函數(shù)主要功能是處理串行口接收到的字符串，使接收到的字符串更容易辨別。 在本系統(tǒng) GPRS 數(shù)據(jù)傳輸部分，字符串發(fā)送子函數(shù)是一個很重要的函數(shù)。這部分的程序設(shè)計設(shè)計大量的命令子函數(shù)，這些子函數(shù)組成了 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹鞒绦颉＃?2）測試命令。并選擇定時器 1 做 UART0 的波特率發(fā)生的時鐘源。 與 UART0 相關(guān)的寄存器有 SCON0、 SSTA0、 SBUF0，這里對其作出簡要的介紹。所以該部分的程序設(shè)計包括串行口通信程序設(shè)計和GPRS 數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計。 字符串處理子函數(shù)主要功能是處理串行口接收到的字符串，使接收到的字符串更容易辨別。根據(jù) GPRS 模塊 AT 指令手冊， GPRS 模塊返回的數(shù)據(jù)最多有兩個換行符，所以在字符串處理子函數(shù)中只需要兩個存儲字符串的數(shù)組 Rec_temp1 和 Rec_temp2就行了。 16 開始 復位總線上的 D S 1 8 B 2 0 K= 0 K 2 ？ 匹配第 K 路 DS1 8 B 2 0 啟動第 K 路溫度轉(zhuǎn)換 讀取暫存器的數(shù)據(jù) 將暫存器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)據(jù)并存儲 返回 Y N 圖 44 溫度采集的程序流程圖 電壓數(shù)據(jù)的采集的程序設(shè)計 C8051F120 片內(nèi)集成了 8 路 12位精度的 A/D 轉(zhuǎn)換器，其入口在 1825 管腳。要采集制定地點的溫度，只要通過總線控制器將指定地點溫度傳感器件的序列號寫入單線總線等待指定器件的響應(yīng)然后再做其他相關(guān)操作就可以了。 14 i= 0 開始 i 8 ？ 拉高 DQ 延時 2 u s 讀取數(shù)據(jù)右移一位 拉低 DQ 延時 4 u s 拉高 DQ i ++ 讀出數(shù)據(jù)送至讀取數(shù)據(jù)最高位 返回讀取數(shù)據(jù) N Y 圖 42 讀字節(jié) 子程序的程序流程圖 在多路溫度采集系統(tǒng)中，一條總線控制器上可以掛上無數(shù)的 DS18B20 器件。 總線控制器就是通過它們的 ROM 中存儲的唯一的序列號來識別每一個器件的。 總線控制器就是通過它們的 ROM 中存儲的唯一的序列號來識別每一個器件的。系統(tǒng) 的初始化設(shè)置系統(tǒng)各組建的工作方式，包含 UART0 初始化、 ADC0 初始化、定時器初始化、溫度傳感器初始化等。一個簡單的電路接法是： SYNC 端 11 通過電阻接到 NPN 三極管（如 9013）的基極，射極接地，集電極通過一個限流電阻接到 LED2 的負端， LED2 的正端接 VCC。 GTM900C 模塊一共有 40 個信號連接口，其各信號連接口的功能如表31所示。下面分別其他幾個電路模塊進行介紹。 華為 GTM900C 功能模塊介紹 本系統(tǒng)選用的 GPRS 模塊是華為公司生產(chǎn)的 GTM900C 無線模塊。具體地講， GPRS DTU 通過數(shù)據(jù)中心的 IP 地址（如果是采用中心域名的話，先通過中心域名解析出中心 IP 地址）以及端口號等參數(shù)，向 數(shù)據(jù)中心發(fā)起 TCP 或 UDP通信請求。也就是說， GPRS DTU 處于移動內(nèi)網(wǎng)中，而且其內(nèi)網(wǎng) IP 地址通常是不固定的，隨著每次撥號而變化。 監(jiān)控中心處于 Inter 中可以被分配到一個固定的 IP 地址，但移動終端處于 GPRS 網(wǎng)絡(luò)中，是沒有固定 IP 地址的，要使得移動終端和監(jiān)控中心建立關(guān) 聯(lián)，就必須由移動終端發(fā)起連接，連接成功后由 GGSN 為其分配一個動態(tài)的 IP地址。而最經(jīng)常使用的協(xié)議就是 RS232 協(xié)議，這個協(xié)議一般可以通過由電平轉(zhuǎn)換芯片 MAX232 及其外圍電路組成的電平轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)。也可以使用一 個外部 CMOS時鐘提供系統(tǒng)時鐘。中斷系統(tǒng)的運行需要更少的 MCU 干預，所以中斷源的增加對于多任務(wù)實時系統(tǒng)的設(shè)計來說是很重要的。這 個特點可以明顯的縮短系統(tǒng)的開發(fā)周期。單片機最小系統(tǒng)指的是單片機正常工作的最小單元，是能使一個單片機正常工作的最小單元。 溫度傳感器的方案 利用熱敏電阻的熱敏效應(yīng)，通過采集熱敏電阻兩端的電壓變化計算出熱敏電阻阻值的變化?？傊?GPRS 可提供網(wǎng)上沖浪、 Email、文件傳輸、數(shù)據(jù)庫查詢、增強型短消息等業(yè)務(wù)；可應(yīng)用于運輸業(yè)、金融、證券、商業(yè)和公共安全業(yè)； PTM 業(yè)務(wù)支持股市動態(tài)、天氣預報、交通信息等實時發(fā)布；另外，還能提供種類繁多、功能強大的以 GPRS 承載業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用業(yè)務(wù)和基于 WAP 的各種應(yīng)用。多媒體信息主要包括圖像、聲音和文本三大類，其中視頻、音頻等信號的信息量是非常大的。本設(shè)計主要是通過研究 GPRS 無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)監(jiān)控采集終端的實現(xiàn)原理和方法，將基于 ARM7 內(nèi)核的嵌入式系統(tǒng)和 GPRS 網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，利用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。設(shè)計中從實際情況出發(fā)，選用了工作穩(wěn)定可靠的無線通訊芯片和先進的溫 /濕度傳感器 , 工作子站選用 MSP430F149 作為處理芯片，采用 SHTlX 系列中的 SHT10 傳感器用于現(xiàn)場的實時溫 /濕度數(shù)據(jù)采集。通稱嵌入式系統(tǒng)。 從 GPRS投入商用以來在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，本文就是對其在 數(shù)據(jù)監(jiān)控采集 領(lǐng)域的 實現(xiàn) 進行研究。 GPRS 的技術(shù)優(yōu)勢 利用 GPRS 進行數(shù)據(jù)傳輸具有很多優(yōu)點，主要如下： 1．費用低廉， GPRS 網(wǎng)絡(luò)按照客戶收發(fā)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)流量來收費，而不是采用 SMS 的按短信條數(shù)的方式收費，極大地降低了通信使用費用； 2．永遠在線，客戶隨時都與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，即使沒有數(shù)據(jù)傳送時，客戶仍然在網(wǎng)上，與網(wǎng)絡(luò)之間還保持一種連接； 3．快速登錄，連接時間很快， GPRS 無線終端一 開機，就已經(jīng)與 GPRS 網(wǎng)絡(luò)建立了連接，每次登錄網(wǎng)絡(luò)，只需要一個激活過程，一般僅需 1到 3 秒； 4．高速傳輸，由于 GPRS 網(wǎng)絡(luò)采取了先進的分組交換技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸最高理論值可達 ，實際使用中一般能達到 20～ 40kb/s； 5．組網(wǎng)靈活，中國移動的 GPRS 網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，可在全國漫游而不增加額外費用，適合用戶以低成本方式在短時間內(nèi)組建自己的跨區(qū)域性數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)； 2 單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計 單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計是本課題設(shè)計的最基礎(chǔ)的部分，該部分得到的數(shù)據(jù)是 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸?shù)膩碓?。要得到準確的溫度值需要耗費大量的單片機資源，且實際操作起來不易實現(xiàn)，所以本課題不采用此方案。用于工業(yè)控制可以提高系統(tǒng)的性能。 在存儲空間方面， C8051F120單片機含有 128KB的可在系統(tǒng)編程的 FLASH存儲器和 8448（ 8K+256）字節(jié)的片內(nèi) RAM。雖然 C8051F120單片機集成了一個基頻為 ，但是 波特率。引線應(yīng)盡可能地短并用地平面屏蔽，防止從其它引線引入噪聲或干擾。它可以在+ 到 + 內(nèi)的某個電壓下發(fā)送符 合 RS232 的信號。 在實際使用中，只要在監(jiān)控中心的服務(wù)器上設(shè)定一個監(jiān)聽端口，配合上位機軟件就可以通過 GPRS 模塊向服務(wù)器發(fā)出連接申請就可以建立 TCP 連接。 GPRS DTU 主動發(fā)起與數(shù)據(jù)中心的通信連接，并保持通信連接一直存在。對于 DTU 來說，只要建立了與數(shù)據(jù)中心的雙向通信，完成用戶串口數(shù)據(jù)與 GPRS 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)換就相對簡單了。提供豐富的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等功能，是高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞣N應(yīng)用的理想解決方案。只不過穩(wěn)壓芯片換用了性能更好的 LM2576。在空閑 /通話 /關(guān)機模式： Vout = ， Vlow,max = Iout = 10 礎(chǔ)， tlow ≥ 100ms ?；趩纹瑱C的程序設(shè)計又包括數(shù)據(jù)采集部分和 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸兩個部分。這一部分主要對這兩類數(shù)據(jù)采集的程序設(shè)計做出相應(yīng)的介紹。在這部分程序設(shè)計中最重要的就是讀寫和復位操作，下面分別對其進行介紹。由于該器件是基于單線總線的，所有的讀寫操作都有一條數(shù)據(jù)線來完成，所以在使用過程中總線控制器必須要嚴格的遵守給定的時序。讀取器件序列號有兩種方法：（ 1）在總線控制器上逐個的掛上 DS18B20 器件，然后讀取并記錄其 ROM 信息。這時總線控制器就可以 發(fā)送 64 位序列號。對于片內(nèi)集成的 A/D 轉(zhuǎn)換器，只需要對單片機相關(guān)的寄存器做出合理的配置就可以了。 AD0INT 置 1 后進行數(shù)據(jù)處理，輸出電壓數(shù)據(jù)然后改變 A/D轉(zhuǎn)換的通道進行下一路的電壓數(shù)據(jù)采集。 還有一點需要說明的是，電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束后 ADC0 存儲的電壓數(shù)據(jù)有左對齊和右對齊兩種格式。 UART0 是一個具有幀錯誤檢測和硬件地址識別的增強型串行口，可以工作在全雙工異步方式或半雙工同步方式，并支持多處理器通信。 SBUF0 是UART0 的數(shù)據(jù)緩沖寄存器，該寄存器存儲串行口收發(fā)的數(shù)據(jù)。定時器的溢出率用公式 (42） 計算。這類命令用于返回參數(shù)的當前值，其命令的格式為 “AT+CXXX ？ ” 。為了讓串行口正常的工作，除了設(shè)置這些寄存器的參數(shù)之外還要設(shè)置與時鐘選擇和定時器相關(guān)的寄存器。 23 圖 48 發(fā)送字符串函數(shù)程序流程圖 本系統(tǒng)在發(fā)送字符串時使用的是查詢方式。 N Y 開始 禁能串行口中斷 TI=0 要發(fā)送的字符是‘ \0’？ Y 把字符寫入 SBUF0 TI=1？ TI=0 字符串地址加 1 N 使能串行口中斷 返回 24 圖 49 字符串處理子函數(shù)程序流程圖 N N Y N 開始 i=0， k=0 Ptr[i]是 ’\0’， ’\n’， ’\r’中的一個？ i++ Ptr[i]是 ’\n’， ’\r’中的一個？ Ptr[i]=’\0’ N N Y Y Rec_temp1[k++]=Ptr[i++] Rec_temp1[k]=’\0’， k=0 跳過‘ \n’和‘ \r’ Ptr[i]是 ’\n’， ’\r’中的一個？ Ptr[i]=’\0’ Rec_temp2[k++]=Ptr[i++] 返回 Y Y 25 GPRS 模塊初始化指的是用 GPRS 模塊建立 TCP 鏈接的過程，這個過程由許多AT 命令子程序組成。當程序中有字節(jié)寫入 SBUF0寄存器時，串行口立即進入字符串發(fā)送狀態(tài)。為了減少無用的返回字符串，要對 GPRS 模塊設(shè)置關(guān)回顯在發(fā)送字符串時要禁能串行口中斷。對于具有固定 IP 地址服務(wù)器來說， GTM900C 建立 TCP鏈接只需要三個步驟，即配置 apn，進入 TCP/IP 功能和建立 TCP 鏈接。圖標 /連接器相當于圖形 化的參數(shù)。應(yīng)該注意的是一個運行的程序只能監(jiān)聽一個端口，PC 機共有 25536 個監(jiān)聽端口，端口號為 0— 25535。圖 413的程序流程圖旨在幫助理解上位機軟件的執(zhí)行過程。圖 415 中的遠程地址指的是移動電信運行商分配給 GPRS 模塊的動態(tài) IP 地址，遠程端口是 GPRS 模塊的端口。 圖 415 GPRS 上位機的前面板 結(jié)束語 經(jīng)過兩個多月的 努力， 課程 設(shè)計順利完成了