基于gprs的電力遠(yuǎn)動(dòng)通道監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-15 14:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 軟件升級(jí)以支持Gd 接口。GPRS 系統(tǒng)在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上平滑升級(jí),投資相對(duì)較少, 能夠快速實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋。 其無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與GSM基本相同, 只需對(duì)某些無線參數(shù)進(jìn)行調(diào)整, 有利于GSM運(yùn)營(yíng)商在短時(shí)間內(nèi)完成網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。對(duì)于GSM運(yùn)營(yíng)商來說,引入GPRS 意義重大,主要有以下幾點(diǎn):增強(qiáng)了GSM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信能力, 為引入豐富多彩的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)創(chuàng)造了條件。培養(yǎng)了移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場(chǎng), 為3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)做好充分的準(zhǔn)備?？稍谝苿?dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的市場(chǎng)營(yíng)銷、用戶模型、客戶服務(wù)以及運(yùn)行維護(hù)等方面積累經(jīng)驗(yàn)。 GPRS 的技術(shù)特點(diǎn) GPRS 針對(duì)數(shù)據(jù)通信的特性對(duì)無線部分進(jìn)行了改造,提高了無線資源的利用率。 在核心網(wǎng)部分吸納了GSM和IP 技術(shù)的精華, 使其既保留了良好的移動(dòng)性, 又具備了IP的靈活性。(1) 數(shù)據(jù)傳輸速率高,自適應(yīng)能力強(qiáng) GPRS 技術(shù)在空中接口采用4 種編碼方案(CS CS CS 3 和CS 4) 。且一個(gè)終端同時(shí)最多可占用8個(gè)分組信道,使GPRS 速率理論上最高可達(dá)到171. 2 kbit/ s( 8 信道,CS 4 編碼) 。針對(duì)不同的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境, GPRS系統(tǒng)可根據(jù)特定的算法選擇合適的編碼方案,具有良好的自適應(yīng)能力。例如在無線條件很好的情況下, 選擇糾錯(cuò)位少的CS 3 和CS 4可以降低傳輸開銷, 提高數(shù)據(jù)傳輸速率。 在網(wǎng)絡(luò)條件較差的情況下, 選擇糾錯(cuò)位多的CS 1 和CS 2 可以降低因誤碼引起的重傳,防止系統(tǒng)性能的劣化。(2) 無線資源利用效率高 GPRS在空中接口采用了新的無線資源管理技術(shù), 用戶只有在數(shù)據(jù)傳送時(shí)才能獲得無線信道, 在數(shù)據(jù)傳送完畢后釋放信道資源, 供其他用戶使用, 這樣不僅實(shí)現(xiàn)了分組信道的多用戶間分時(shí)共享, 而且還大大提高了無線資源的利用率。GPRS還定義了可切換的分組信道, 這種信道在語音信道不足的情況下可轉(zhuǎn)換為語音信道, 在語音業(yè)務(wù)空閑時(shí)可作為分組信道使用, 實(shí)現(xiàn)了語音業(yè)務(wù)和分組業(yè)務(wù)間的信道共享,資源利用率得到進(jìn)一步提高。( 3) 連接建立時(shí)間短 GPRS用戶與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)建立連接的過程稱為PDP上下文激活過程, 該過程主要是在SGSN和GGSN中建立用戶的PDP上下文數(shù)據(jù)。與電路數(shù)據(jù)的撥號(hào)連接建立過程相比, 其信令交互過程大為簡(jiǎn)化, 在無線和固定網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量比較良好的條件下,該過程所需的時(shí)間一般在1～1. 25 s。(4) 收費(fèi)方式更為合理,可實(shí)現(xiàn)用戶“永遠(yuǎn)在線” 無數(shù)據(jù)傳輸時(shí), 也就無信道占用, 適合實(shí)施基于流量的計(jì)費(fèi),使用戶可以保持永遠(yuǎn)在線而不必繳費(fèi)。 GPRS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖3所示。 圖 3 GPRS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 圖 2 GPRS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 圖 3 GPRS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 3 GPRS 電力遠(yuǎn)動(dòng)通道監(jiān)控系統(tǒng)的硬件系統(tǒng) 單片機(jī) 單片機(jī)簡(jiǎn)介 單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。由于單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為使更多的業(yè)內(nèi)人士、學(xué)生、愛好者，產(chǎn)品開發(fā)人員掌握單片機(jī)這門技術(shù)，于是產(chǎn)生單片機(jī)開發(fā)板，比較有名的例如電子人DZR01A單片機(jī)開發(fā)板。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。 早期的單片機(jī)都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大提高。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。目前，高端的32位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至1美元，最高端的型號(hào)也只有10美元。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。 單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)用。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多的計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有12部單片機(jī)。而個(gè)人電腦中也會(huì)有為數(shù)不少的單片機(jī)在工作。汽車上一般配備40多部單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺(tái)單片機(jī)在同時(shí)工作！單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過PC機(jī)和其他計(jì)算的總和，甚至比人類的數(shù)量還要多。 單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了I/O設(shè)備。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。 單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲(chǔ)器件，不同的是它的這些部件性能都相對(duì)我們的家用電腦弱很多，不過價(jià)錢也是低的，一般不超過10元即可用它來做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。我們現(xiàn)在用的全自動(dòng)滾筒洗衣機(jī)、排煙罩、VCD等等的家電里面都可以看到它的身影。它主要是作為控制部分的核心部件。它是一種在線式實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)，在線式就是現(xiàn)場(chǎng)控制，需要的是有較強(qiáng)的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計(jì)算機(jī)的（比如家用PC）的主要區(qū)別。 單片機(jī)是靠程序運(yùn)行的，并且可以修改。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。一個(gè)不是很復(fù)雜的功能要是用美國(guó)50年代開發(fā)的74系列，或者60年代的CD4000系列這些純硬件來搞定的話，電路一定是一塊大PCB板！但是如果要是用美國(guó)70年代成功投放市場(chǎng)的系列單片
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1