【文章內(nèi)容簡介】 統(tǒng)采用了最新的GPRS 傳輸技術和比較人性化的菜單式人機接口，實現(xiàn)了醫(yī)院對家庭病人的實時監(jiān)測。該系統(tǒng)工作原理：該系統(tǒng)由人體健康參數(shù)檢測模塊，GPRS 網(wǎng)絡和遠程計算機監(jiān)控中心組成。人體健康參數(shù)檢測模塊由人體生命參數(shù)采集傳感器， 傳感器組是適配板，GPRS 網(wǎng)絡，MPU 及輔助電路構成，如圖1 所示。 系統(tǒng)的結構框圖傳感器進行對人體健康參數(shù)的采集，當傳感器采集的信號是數(shù)字量，則信號直接傳送給MPU當傳感器采集的信號是模擬量則需要通過傳感器組適配板進行信號放大濾波處理，再傳送給MPU通過MPU處理的信號在LCD上顯示和存儲，MPU對數(shù)據(jù)進行相應的協(xié)議封裝然后傳送給GPRS無線通訊模塊，該模塊將數(shù)據(jù)傳送上GPRS公眾網(wǎng)，通過Internet 傳輸方式將數(shù)據(jù)傳送到遠程計算機監(jiān)控中心。該中心對接收到的數(shù)據(jù)進行整理存儲，以達到監(jiān)測病人的目的。方案二：基于GPRS的城市供水報警監(jiān)控系統(tǒng)的設計城市供水系統(tǒng)是保證城市居民能夠穩(wěn)定、安全、可靠飲水的重要保障，其中城市報警系統(tǒng)是組成該系統(tǒng)重要的一部分。目前，大多數(shù)城市報警系統(tǒng)的自動化水平還比較低，當泵站出現(xiàn)故障時不能及時地發(fā)現(xiàn)，只有人員到了泵房才能發(fā)現(xiàn)，甚至直到嚴重影響到居民生活用水才知道，一般要延遲很長時間。針對這種情況本文設計了一種城市供水報警監(jiān)控系統(tǒng)，當有故障發(fā)生時就會報警，利用GPRS短信模塊，通過發(fā)短信能及時準確地告知維修人員。同時，工作人員利用趨勢曲線可以進行數(shù)據(jù)的分析以及利用報表進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和總結，這樣可以降低故障率。為居民提供穩(wěn)定的生活用水。該系統(tǒng)大大提高了城市供水報警系統(tǒng)的智能化和信息化。系統(tǒng)的工作原理：壓力傳感器和溫度傳感器負責將泵房里穩(wěn)壓罐的入口壓力、出口壓力和泵房溫度的采集，并通過420mA標準信號傳送給數(shù)據(jù)采集模塊的AI通道。紅外傳感器和地面水位傳感器分別將泵房的火災和漏水情況的數(shù)據(jù)采集，以及變頻器異常情況通過開關量24V傳送給數(shù)據(jù)采集模塊的DI通道。數(shù)據(jù)采集模塊將AI通道里的數(shù)據(jù)和DI通道里的數(shù)據(jù)進行處理，然后通過RS485接口把處理過的數(shù)據(jù)傳給GPRS模塊。三相智能電力儀表對電壓、電流進行測量，并通過RS485接口把測量的數(shù)據(jù)傳至GPRS模塊，GPRS模塊通過GPRS網(wǎng)絡和因特網(wǎng)相連，把數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控中心。方案三：基于GPRS的數(shù)據(jù)傳輸（GPRS的通信系統(tǒng)）近年來，通信技術和網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展，特別是無線通信技術的發(fā)展，使得電力系統(tǒng)的自動化程度進一步提高。GSM網(wǎng)絡出現(xiàn)后，技術人員很快把GSM模塊嵌入到各種儀表儀器中，如多功能電能表、故障測錄儀、抄表系統(tǒng)和用電負荷監(jiān)控等，從而使這些儀表儀器具有遠程通信功能。系統(tǒng)設計的原理：系統(tǒng)采用華為公司的內(nèi)部嵌有TCP/IP協(xié)議棧的GPRS通信模塊GTM900C和STC89C51單片機，二者的串口均支持RS232通信標準。核心設計在于單片機與CTM900C的連接和軟件的編寫。STC89C51單片機具有一個USBRT（通用異步串行接口），其中一個與CTM900C模塊相連，進行數(shù)據(jù)和AT命令的傳輸，另一個與終端芯片的串口相連，與終端進行通信。三個方案進行比較后，我選擇地三個方案，能更快捷的做出實物，并且能用在多方面的系統(tǒng)當中去。 GPRS通信系統(tǒng)的硬件設計方案系統(tǒng)采用華為公司的內(nèi)部嵌有TCP/IP協(xié)議棧的GPRS通信模塊GTM900C和STC89C51單片機，二者的串口均支持RS232通信標準。核心設計在于單片機與CTM900C的連接和軟件的編寫。STC89C51單片機具有一個USBRT（通用異步串行接口），其中一個與CTM900C模塊相連，進行數(shù)據(jù)和AT命令的傳輸，另一個與終端芯片的串口相連，與終端進行通信，CTM900C模塊外部需要安裝天線，如圖1所示。STC89C51單片機控制CTM900C模塊發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，在軟件中采用串行口的中斷來實現(xiàn)收發(fā)數(shù)據(jù)和轉發(fā)數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)硬件框圖 系統(tǒng)總體功能概述利用單片機控制的GPRS通信網(wǎng)絡，終端和主臺的所有交換信息通過中國移動的數(shù)據(jù)通信服務中心，在移動的數(shù)據(jù)服務中心和供電局配電中心之間申請VPN專網(wǎng)，并在電力局配電中心建立中心主站，所有終端設備通過GPRS網(wǎng)絡及移動數(shù)據(jù)中心連至該中心主站，實現(xiàn)終端和主站的實時在線連接。該系統(tǒng)的主要功能：178。 全自動數(shù)據(jù)抄收178。 故障信息主動上報178。 實時巡檢表計參數(shù)178。 自動電量平衡分析178。 及時發(fā)現(xiàn)表計被非法侵入及竊電行為當然這個通信系統(tǒng)就會是這些方案實現(xiàn)的基礎和核心?，F(xiàn)如今，這種基于單片機的GPRS通信系統(tǒng)大多都用在 單片機的用途和使用單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學習、應用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學習使用單片機了解計算機原理與結構的最佳選擇?？梢哉f，二十世紀跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器。顧名思義，這種計算機的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制）。因為它體積小，通常都藏在被控機械的“肚子”里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了?，F(xiàn)在，這種單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機等?，F(xiàn)在有些工廠的技術人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。在計算機出現(xiàn)以前，有不少能工巧匠做出了不少精巧的機械。 進入電器時代后，人們借助電氣技術實現(xiàn)了自動控制機械，自動生 產(chǎn)線甚至自動工廠，并且大大地發(fā)展了控制理論。然而，在一些大 中型系統(tǒng)中自動化結果均不理想。只有在計算機出現(xiàn)后，人們才見 到了希望的曙光。如今借助計算機逐漸實現(xiàn)了人類的夢想。但是， 計算機出現(xiàn)后的相當長的時間里，計算機作為科學武器，在科學的 神圣殿堂里默默地工作，而工業(yè)現(xiàn)場的測控領域并沒有得到真正的 應用。只有在單片機（Microcontroller）出現(xiàn)后，計算機才真正 地從科學的神圣殿堂走入尋常百姓家，成為廣大工程技術人員現(xiàn)代 化技術革新，技術革命的有利武器。目前，單片機在民用和工業(yè)測 控領域得到最廣泛的應用。彩電，冰箱，空調(diào)，錄像機，VCD，遙 控器，游戲機，電飯煲等無處不見單片機的影子，單片機早已深深 地溶入我們每個人的生活之中。單片機能大大地提高這些產(chǎn)品的智能性，易用性及節(jié)能性等主要性能指標，給我們的生活帶來舒適和方便的同時，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 上也極大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 單片機按用途大體上可分為兩大類：1. 通用型單片機2. 專用型單片機專用型單片機是指用途比較專一，出廠時程序已經(jīng)一次性固化好， 不能再修改的單片機。例如電子表里的單片機就是其中的一種。 其生產(chǎn)成本很低。通用型單片機的用途很廣泛，使用不同的接口電路及編制不同的應用程序就可完成不同的功能。小到家用電器儀器儀表，大到機器設備和整套生產(chǎn)線都可用單片機來實現(xiàn)自動化控制。 單片機STC89C51簡介本設計采用的是STC89C51系列單片機。STC89C51系列單片機是宏晶科技推出的新一代超強抗干擾/高速/低功耗的單片機，是MCS51系列單片機的派生產(chǎn)品；它們在指令系統(tǒng)中、硬件系統(tǒng)和片內(nèi)資源與標準的8052單片機完全兼容，DIP40封裝系列與8051為pintopin兼容，指令代碼是與8051完全兼容的單片機。STC89C51單片機具有增強型12時鐘/機器周期、6時鐘機器/周期任意選擇，（5V單片機）/（5V單片機）；工作頻率范圍：040MHZ，相當于普通8051的080MHZ。實際頻率可達48MHZ。用戶應用程序空間為4K/8K/13K/16K/20K/32K/64K字節(jié) ；片上集成1280字節(jié)/512字節(jié)RAM；有32/36個通用I/O口，P1/P2/P3/P4是準雙向口；集成ISP（在系統(tǒng)可編程）/IPA（在應用可編程），無需專用的編程器/仿真器，可通過串行口（）直接下載用戶程序，8K程序3秒就可以完成一片，具備EEPROM功能，工作溫度范圍在0750，共有3個16位定時器/計數(shù)器，其中定時器T0還可以當成2個8位定時器使用；封裝形式有DIP40，PLCC44，PQFP44等。 GPRS模塊簡介及應用基于GPRS的IP協(xié)議提供了與互聯(lián)網(wǎng)“永遠在線”的可能性，使之成為一種節(jié)約成本的選擇。為了開發(fā)基于IP協(xié)議的應用，系統(tǒng)設計師需要同時通曉無線網(wǎng)絡和TCP/IP。各種各樣的接入技術被運用于無線網(wǎng)絡。在FDMA技術中，每個用戶被分配一個頻率，而TDMA技術則通過實踐分隔用戶。在CDMA技術中，所有用戶在痛一時間使用同一個頻段發(fā)送信號，分隔用戶通過各自被分配到的為一代嗎來實現(xiàn)。在2G系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸主要是通過電路交換，既一個被分配給用戶的傳輸信道，當一個用戶完成傳輸任務，讓出信道后，該傳輸信道才被提供給其他用戶使用。由于促發(fā)性是數(shù)據(jù)業(yè)務的基本特征，當一個用戶不在有數(shù)據(jù)傳輸時，寬帶就處于荒廢狀態(tài)中。在分組交換系統(tǒng)中，所有用戶分享同一個信道，用戶則可以實現(xiàn)多路復用的功能。當一個用戶沒有需要傳輸數(shù)據(jù)的時候，信道就會被其他用戶所使用。信息包的傳輸方式可通過媒體存儲控制（MAC）協(xié)議被編排。在互聯(lián)網(wǎng)上的信息包傳輸全部基于IP協(xié)議。無線網(wǎng)絡將于互聯(lián)網(wǎng)結合，信息包通過無線媒介傳送至基于IP協(xié)議的網(wǎng)絡，在傳輸前，為了能直接到達指定的目的地，數(shù)據(jù)包必須根據(jù)TCP/IP協(xié)議封裝。在GPRS網(wǎng)絡中就是采用IP協(xié)議進行傳輸。 CTM900CGPRS模塊簡介CTM900C是華為公司生產(chǎn)的一款雙頻段EGSM900/GSM1800的通信模塊，它的最大發(fā)射功率為EGSM900 Class4（2W）和GSM1800 Class1（1W），它正常的工作溫度在20℃～+70℃之間，它支持的協(xié)議有GSM/GPRS Phase2/2+和華為GT800協(xié)議，在此模塊的基礎上，可進行GPRS數(shù)據(jù)傳輸，具有支持短消息服務等功能，多外可提供多種接口，如天線接口、模擬音頻接口、異步串行接口、SIM卡接口等，也支持12C通信，內(nèi)部集成了TCO/IP協(xié)議棧，支持多鏈接，提供ACK應答，提供打容量緩存，因此采用此芯片會大大降低低微控制器編程工作的難度。