【文章內容簡介】 電路原理圖可參考參考文獻1第二章第3節(jié)(P31~P66)，設計所需要的最小開發(fā)板，在此不再介紹。系統(tǒng)GPRS模塊采用西門子公司生產的MC35i。三 各模塊程序設計由于硬件平臺采用英蓓特公司的Embest EDUKITIII實驗教學平臺，所以該系統(tǒng)的設計主要是軟件的設計，下面分別介紹各個主要功能模塊的控制程序的設計[4]。串口通信程序的主要包括初始化與UART傳輸相關的 I/O口，設置UART相關控制寄存器，中斷入口函數設置，往串口發(fā)送數據，從串口讀入數據，和從串口讀字符串等。處理器與GPRS模塊間是通過UART通信的，所以異步串口通信控制程序是該系統(tǒng)程序設計最重要的模塊程序之一。 異步串口通信程序流程圖 LCD顯示控制程序LCD顯示控制程序主要包括LCD應用初始化函數，漢字顯示函數，其中前兩個參數為顯示x，y坐標，第三個參數表示顯示顏色，第四個參數是指向要顯示的漢字的指針； 字符顯示函數，其參數同漢字顯示；矩形顯示函數，圖形顯示函數。系統(tǒng)數據處理結果最終要在LCD上顯示出來，LCD顯示是人機接口設計的重要內容之一。 LCD顯示控制程序流程圖 鍵盤控制程序鍵盤控制程序主要是IIC通信程序的設計，通過控制ZLG7290來讀取鍵值。包括初始化函數，讀取鍵值函數，字符顯實函數（用于顯示按鍵值）；其中初始化函數主要實初始化端口、IIC串口通信相關寄存器設置、中斷寄存器設置、中斷入口函數設置。鍵盤也是人機接口設計的重要內容之一。 鍵盤控制程序流程圖 ADC數據采集控制程序ADC控制程序是為了掌握S3C2410 處理器的A/D轉換功能，利用S3C2410集成的 A/D轉換模塊，把分壓值轉換為數字信號，并送數碼管顯示。AD轉換是數據采集子系統(tǒng)的核心程序之一，整個系統(tǒng)的數據源即來自AD轉換。 ADC數據采集程序流程圖四 系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)軟件主要包括3部分：程序代碼、與軟件相關的說明文檔以及軟件所處理的數據。數據是整個軟件處理的對象，所以本系統(tǒng)系統(tǒng)軟件的設計是從數據著手[5]。當數據在軟件系統(tǒng)中移動時，它將被一系列“變換”所修改。數據流圖描繪數據從輸入移動到輸出的過程中所經過的變化，他沒有任何具體物理部件，只描述數據在軟件中流動和被處理的邏輯過程。本系統(tǒng)數據源點是數據采集終端AD轉換器，經無線網絡(GSM/GPRS)傳給數據控制中心上位機LCD顯示，LCD即為系統(tǒng)的數據終點。　基于ARM的GPRS設計與實現(xiàn)基本系統(tǒng)模型經進一步分解，可把系統(tǒng)劃分為數據采集子系統(tǒng)和數據中心子系統(tǒng)兩部分。其中數據采集子系統(tǒng)的數據源點是各采集終端的AD轉換器，終點是GSM/GPRS無線網絡，；數據中心子系統(tǒng)數據源點是GSM/GPRS無線網絡，終點是數據中心液晶顯示器(LCD)。即數據采集終端的數據終點通過無線網絡后變成數據中心的數據源點。 數據采集子系統(tǒng)系統(tǒng)模型 數據中心子系統(tǒng)系統(tǒng)模型下面分別介紹各子系統(tǒng)的數據流圖。 數據采集子系統(tǒng)數據流圖分析在數據采集子系統(tǒng)中，環(huán)境參數經AD轉換后存儲。為了采集數據的精確，先采取多次樣值，去除壞值后，再對剩下的數據進行數字濾波處理，得出比較精確的環(huán)境參數?，F(xiàn)在得出的環(huán)境參數還是原始的整型二進制代碼，首先要根據處理器的ADC規(guī)律把二進制代碼轉換為對應的電壓值，再根據傳感器特性把電壓值轉換為對應的環(huán)境參數，如溫度、濕度等。在上面工作都完成之后，由于GPRS模塊的特性，要把環(huán)境參數值轉換為對應的ASCII碼，這樣方便傳輸。根據以上分析。 數據采集子系統(tǒng)數據流圖對圖中各數據流說明：環(huán)境參數(模擬量)：經傳感器采集后的環(huán)境參數，為模擬量的電壓值。環(huán)境參數(數字量、電壓、整型)：模擬量的電壓值經AD轉換后存儲在寄存器中，此時的環(huán)境參數為整型的二進制代碼，經讀取后存儲。比較精確的電壓值(整型)：AD轉換有可能出現(xiàn)誤差，所以必須進行多次采樣，經分析后得出比較接近實際參數的值。環(huán)境參數的對應值(浮點型、ASCII碼)：參數經分析后，還是整型的二進制代碼，需要根據處理器AD轉換器的參考電壓及位數轉換為浮點型的電壓值，再根據傳感器的特性轉換為對應環(huán)境參數的實際值。為了方便傳輸和數據中心解碼，還要將轉換后的值再轉換成對應的ASCII碼，方便數據的傳輸。ASCII碼、AT指令： GPRS模塊采用AT指令控制，在數據傳輸前，需要先通過AT指令進行一系列初始化過程，然后再把數據的ASCII碼通過串口給GPRS模塊。 數據中心子系統(tǒng)數據流圖分析GPRS模塊接收到無線網絡傳輸的數據后，首先分析是短消息還是數據包。如果是短消息，則采用PDU/TEXT解碼分離出短消息數據中心號、發(fā)送方手機號、發(fā)送時間、發(fā)送內容等，經處理后提取出有用的信息，存儲、送LCD顯示，必要時還可發(fā)出報警信號；如果是PPP數據包，先提取出數據包的協(xié)議域，在取出數據報的信息，采用PPP數據幀解碼規(guī)則分離出發(fā)送方號碼、環(huán)境參數內容、參數發(fā)送的時間(數據包信息域協(xié)議自己規(guī)定)，經處理提取出有用的信息，存儲、送LCD顯示，必要時還可發(fā)出報警信號。根據以上分析。 數據中心子系統(tǒng)數據流圖對圖中各數據流說明：短消息/數據包：包含有由數據采集子系統(tǒng)通過無線網絡傳送給中據中心子系統(tǒng)的環(huán)境參數，該環(huán)境參數可能采用短信息的形式通過GSM網絡傳輸，也可能以數據包的形式通過GPRS網絡傳輸，由GPRS模塊接收，串口傳遞，傳遞數據分析模塊處理。短消息：包含有由數據采集子系統(tǒng)通過無線網絡傳送給中據中心子系統(tǒng)的環(huán)境參數，由數據分析模塊提取出，傳遞給PDU/TEXT解碼模塊解碼。發(fā)送號碼、消息/參數內容、發(fā)送時間：由發(fā)送號碼為發(fā)送方的手機號，消息/參數內容包括環(huán)境參數內容，發(fā)送時間環(huán)境參數采集或/和傳輸的時間。手機卡編號：在數據包方式發(fā)送中每一個處理器為其上的手機卡編的號碼，與其所處地點唯一對應。地點、參數、時間：地點是數據采集模塊所處的位置，由發(fā)送號碼或手機卡編號唯一確定，參數即數據采集模塊采集點的環(huán)境參數，時間環(huán)境參數采集或/和傳輸的時間。數據包：包含有由數據采集子系統(tǒng)通過無線網絡傳送給中據中心子系統(tǒng)的環(huán)境參數，由數據分析模塊提取出，傳遞給PPP數據幀解碼模塊解碼。對圖中各處理說明：接收數據：接收無線網絡傳輸的短消息或數據報，由GPRS模塊和串口聯(lián)合完成。分析數據：分析串口接收的數據是短消息還是數據包，調用相應解碼模塊。PDU/TEXT解碼：解碼經過分析的字符串，提取出短信中包含的發(fā)送方手機號碼、消息內容、發(fā)送時間等。PPP數據幀解碼：解碼經過分析的字符串，提取出數據包中包含的手機卡編號、環(huán)境參數內容、發(fā)送時間等。處理存儲：把手機號或手機卡編號與其所處的位置對應起來并存儲(如果不是自己設定的號則丟棄收到的數據)，存儲收到的環(huán)境參數信息以及接收的時間。顯示：把剛才處理好的數據送到LCD顯示。經過數據流圖的分析，我們對每個子系統(tǒng)必須做什么已經已經很清楚了，程序結構設計(也稱總體設計)將完成“概括來說，系統(tǒng)將如何實現(xiàn)？”這個問題。程序結構設計將確定系統(tǒng)中每個程序是由那些模塊組成，以及這些模塊相互間的關系。下面分