【導(dǎo)讀】通訊的墻體外表面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計。設(shè)計中從實(shí)際情況出發(fā)，選用了工作穩(wěn)。處理芯片，采用SHTlX系列中的SHT10傳感器用于現(xiàn)場的實(shí)時溫/濕度數(shù)據(jù)采集。塊再將數(shù)據(jù)以無線方式發(fā)送到數(shù)據(jù)采集服務(wù)器。上位機(jī)監(jiān)控程序采用java程序進(jìn)。行編寫,調(diào)用功能強(qiáng)大的串口通訊API-javam20-win32。

　　

【正文】 用于 TCP 數(shù)據(jù)接收的上位機(jī)軟件。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。 上 位機(jī)軟件在服務(wù)器上運(yùn)行的目的是接收 GPRS 模塊傳送來的數(shù)據(jù)。在本系統(tǒng)中，上位機(jī)軟件對服務(wù)器監(jiān)聽端口進(jìn)行監(jiān)聽。當(dāng) GPRS 數(shù)據(jù)終端向服務(wù)器提出建立TCP 鏈接的申請時上位機(jī)可以通過該監(jiān)聽端口識別出該申請，然后上位機(jī)開始響應(yīng)該請求并與之建立 TCP 鏈接。應(yīng)該注意的是一個運(yùn)行的程序只能監(jiān)聽一個端口，PC 機(jī)共有 25536 個監(jiān)聽端口，端口號為 0— 25535。但是端口號為 0— 1023 的監(jiān)聽 28 端口大都被分配給了系統(tǒng)的應(yīng)用程序，所以系統(tǒng)服務(wù)器的監(jiān)聽端口最好選擇端口號大于 1024 的監(jiān)聽端口。本系統(tǒng)選擇的監(jiān)聽端口的端口號為 3000。 表 42 TCP 編程 VI 函數(shù)功能列表 VI 函數(shù)名稱 功能 TCP 偵聽 在指定端口創(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(yuǎn)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(jī)器別名 返回計算機(jī)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(jī)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(rèn)方式，即無限時等待客戶端的連接請求。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。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。 為了更清楚的說明該上位機(jī)軟件的程序結(jié)構(gòu)，圖 413 示出了上位機(jī)軟件 的程序流程圖。由于 LabVIEW 軟件所編寫的程序有并行執(zhí)行的特點(diǎn)，圖 的程序流程圖只是大概的說明上位機(jī)軟件程序的運(yùn)行情況，并不是程序運(yùn)行的實(shí)際情況。圖 413的程序流程圖旨在幫助理解上位機(jī)軟件的執(zhí)行過程。 29 圖 413 上位機(jī)軟件程序流程圖 在接收循環(huán)中，當(dāng)通過 While 循環(huán)的移位寄存器將大于 39。039。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)。 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， 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)。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。圖414 所示為 GPRS 上位機(jī)的程序框圖。 圖 414 GPRS 上位機(jī)程序框圖 圖 415所示為 GPRS 上位機(jī)的前面板。圖 415 中的遠(yuǎn)程地址指的是移動電信運(yùn)行商分配給 GPRS 模塊的動態(tài) IP 地址，遠(yuǎn)程端口是 GPRS 模塊的端口。在 TCP 鏈接建立之后，遠(yuǎn)程端口窗口將會顯示出 GPRS 模塊的動態(tài) IP 地址，遠(yuǎn)程端口顯示 GPRS模塊的端口號。端口指的是上位機(jī)軟件運(yùn)行時監(jiān)聽的端口號，應(yīng)該注意的是該端口 號必須與 GPRS 模塊發(fā)出建立 TCP 鏈接申請時的端口號一致。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(dāng)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 。 八路電壓及兩路溫度數(shù)據(jù)分別在對應(yīng)的窗口顯示出來。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。 而接收字符窗口內(nèi) 顯示 的是數(shù)據(jù)采集終端向服務(wù)器發(fā)出的采集數(shù)據(jù)。當(dāng)服務(wù)器需要斷開 TCP 鏈接時只要單擊停止鍵 即 31 可。 圖 415 GPRS 上位機(jī)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。在此次 課程 設(shè)計的實(shí)踐中，我學(xué)到了很多有用的知識，也積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 在這兩個多月的 課程 設(shè)計過程中，通過課題的研究，使我將所學(xué)的專業(yè)理論知識與實(shí)際開發(fā)結(jié)合起來，做到了理論聯(lián)系實(shí)際，提高了動手能力。同時，通過查閱大量的資料，進(jìn)一步擴(kuò)大了知識面，對所學(xué)專業(yè)知識有了更為深入的理解和認(rèn)識，在獲得知識的同時，我也認(rèn)識到了自己知識匱乏，理論聯(lián)系實(shí)踐的能力不夠強(qiáng)，全面分析并解決問題的能力有待提高。 由于自己本身對知識掌握得不夠全面，此設(shè)計難免會存在一些不足之處，希望各位老師給予指正。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。最后，感謝 學(xué) 校對我大學(xué) 三 年來的培養(yǎng)，在這里我不僅學(xué)到了許多專業(yè)知識技能，還學(xué)到了很多做人的道理，這一切都將使我終身受益。 32 附 錄 附錄 1： 數(shù)據(jù)采集部分電路圖 33 附錄 2： GPRS 模塊電路圖 1 233pFC233pFC1TMS1TCK2TD13TD04RST5CP16CP1+7CP08CP0+9AGND10AV+11VREF12AGND13AV+14VREFD15VREF016VREF1171819202122232425XTAL126XTAL227MONEN282930313233343536VDD37DGND38394041424344454647484950515253545556575859606162DGND63VDD64656667686970717273747576777879808182838485868788DGND89VDD909192939495969798DAC199DAC0100C8051F120U1GNDC3S1100KR11KR2C4VCCGNDD1GND330uFC5 C6C7C8GND1IN2OUT3 U215uF C92 R31KR41KR61KR71KR91KR101KR111KR51KR8VCCRSTRSTXTAL1XTAL2XTAL1XTAL2 GNDGNDVCC系統(tǒng)外部時鐘電路復(fù)位電路電壓采集電路系統(tǒng)電源電路GND1DQ2VCC3DS18B20U3DS18B20GND1DQ2VCC3DS18B20U4DS18B20VCCGNDDQDQ溫度采集電路R12C1+2C14C2+5C26EN1SHUTDOWN20ONLINE14STATUS11T1IN13T2IN12R1OUT15R2OUT10VCC19V+3V7GND18T1OUT17T2OUT8R1IN16R2IN9SP3223E U5VCCGNDXRXXTXGNDVCC電平轉(zhuǎn)換電路 12345 67891110J1VDDGNDVDDGNDGNDC10C11C12C13C14J2 34 參考文獻(xiàn) [1]林靜 ： 虛擬儀器程序設(shè)計 — 從入門到精通 ， 人民郵電出版社， ， P75P87， P110P125 VBATT1VBATT2VBATT3VBATT4VBATT5GND6GND7GND8GND9GND10POWER11POWER12VDD13AKKU_TEMP14IGT15DSR0_RXD116RING0_TXD117RXD018TXD019CTS020RTS021DTR0_SB22DCD023CCIN24CCRST25CCIO26CCCLK27CCVCC28CCGND29LOW_BATTERY30PD31SYNC32EPP233EPN234EPP135EPN136MICP137MICN138MICP239MICN240GTM900C U7VCC220nFC19100uF\10VC20GNDJ3S2D21N4007VIN1OUT2GND3FEBACK4ON/OFF5LM2576100pF C14GNDD31N5822GNDGND100mHL1 C15470uF C16470uF C17470uF C18GNDVCCR161KR13R14D422R15LED1GNDGNDC1+2C14C2+5C26EN1SHUTDOWN20ONLINE14STATUS11T1IN13T2IN12R1OUT15R2OUT10VCC19V+3V7GND18T1OUT17T2OUT8R1IN16R2IN9SP3223E U9VCCGNDXRXXTXTXDRXDGNDVCC電平轉(zhuǎn)換電路12345 67891110J4DB9GNDC23C25C26C27C24VCC1RST2CLK3CCIN7GND4VPP5IO6VCC8U8SIM100pF C2122RR2222RR1722RR1822RR1910K R2010K R2127nH L2CCGNDGNDCCGNDCCVCCCCINCCCLK CCRSTCCVCC供電電源電路SIM卡外圍電路VCC1K R2847K R2347K R25 R241K R271K R26LED2LED3Q18050Q28550GNDGNDRINGVCCRXDTXDGNDRINGCCRSTCCIN CCCLK CCGNDCCVCCVCC100K R29330uF\16V C22D51N4007GND 35 [2]王磊 、 陶梅 ： 精通 ， 電子工業(yè)出版社， ， P75P87， P110P125 [3]豈興明 、 周建興 、 矯津毅 ： 中文版入門與經(jīng)典實(shí)例 ， 人民郵電出版社， ， P75P87， P110P12 [4]李江全 、 劉恩博 、 胡榮等 ： LabVIEW 虛擬儀器數(shù)據(jù)采集與串口通信測控應(yīng)用實(shí)戰(zhàn) 人民郵電出版社， 20xx. 6， P15P27， P120P125 [5]徐曉東 、 鄭對元 、 肖武等 ： 常用功能與編程實(shí)例精講 ， 電子工業(yè)出版社， 20xx， P72P87， P130P135 [6] 冀常鵬 ： AVR 單片機(jī) GSM/GPRS 應(yīng)用技術(shù) ， 國防工業(yè)出版社， ， P75P87，P110P125 [7]陳錫輝 、 張銀鴻 ： 程序設(shè)計從入門到精通 ， 清華大學(xué)出版社， ， P75P87，