【正文】 P P 36 P P 35 U R X D 1P 34 U R X D 1P 33 U R X D 0AVCC64 AVCCDVSS63AVSS62 AVSSP6.2/A261 P6.2P6.1/A160 P6.1P6.0/A059 P6.0RST/NMI58 RST/NMITCK57 TCKTMS56 TMSTDI55 TDITDO/TDI54 TDOXT2IN53XT2OUT52 P5.7/TBOUTH51 P5.7P5.6/ACLK50 P5.6P5.5/SMCLK49 P5.5D V C C1+ P3.4/UTXDOUTXD0 32M S P 4 30 F 1 4912Y132K131311R S T / N M I 119G N D 97T C K 75T M S 53T D I 31T D O 11414121210108866 X O U T / T C L K4422 + J P 3J T A GJ T A G12Y332KC 1829uFC 1929uF 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 其 他主要硬件電路設(shè)計(jì) 供電電路設(shè)計(jì) 1．單片機(jī)電源電路 整個(gè)數(shù)據(jù)采集終端采用 5V 供電，考慮到硬件系統(tǒng)對(duì)電源要有具有穩(wěn)壓功能和紋波小等特點(diǎn)，另外也考慮到硬件系統(tǒng)的低功耗等特點(diǎn)，因此硬件系統(tǒng)的 電源部分采用 TI 公司的 TPS7333 芯 片實(shí)現(xiàn)。 JTAG 技術(shù) 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 JTAG 是一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議，主要用于 芯片內(nèi)部測(cè)試及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真、調(diào)試， JTAG 技術(shù)是一種嵌入式調(diào)試技術(shù)。通過(guò) JTAG 接口，可對(duì)芯片內(nèi)部的所有部件進(jìn)行訪問(wèn)。 MSP430F149 是 FLASH 型器件，內(nèi)建多達(dá) 60KB 容量的 FLASH 存儲(chǔ)器，并具有 JTAG調(diào)試接口，嵌入了仿真器， 可以通過(guò) JTAG 調(diào)試器將編輯好的程序從 PC 機(jī)上直接下載到 FLASH 內(nèi)，然后再通過(guò) PC機(jī)上的軟件由 JTAG 接口讀取單片機(jī)片內(nèi)信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單片機(jī)上運(yùn)行的程序，甚至可以設(shè)置斷點(diǎn)加以調(diào)試，實(shí)施所謂的在線仿真。按鍵電路設(shè)計(jì)方法有多種，本系統(tǒng)采用 4*4 矩陣鍵盤電路 ，具體電路如圖所示 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 3— 6 矩陣鍵盤電路 測(cè)溫芯片 DS18B20 DS18B20 傳感器內(nèi)部?jī)?nèi)置 A/D，直接輸出 9～ 12位 (含符號(hào)位 )的被測(cè)溫度值，測(cè)溫范圍為 55℃～ +125℃，測(cè)量分辨率最高可達(dá) ℃；每片 DS18B20 內(nèi)含 64bit經(jīng)過(guò)激光修正的只讀存儲(chǔ)器 ROM，支持單總線技術(shù)，既可通過(guò)串行口線，也可通過(guò)其他 I/O 口線與微機(jī)接口，適配各種單片機(jī)或計(jì)算機(jī)組建測(cè)量網(wǎng)絡(luò)；用戶還可以設(shè)定非易失性溫度報(bào)警上下限閾值；一旦測(cè)量溫 度超過(guò)此設(shè)定值，即可給出 報(bào)警標(biāo)志。 DS18B20 可通過(guò)兩種方式供電：寄生電源方式和外加電源工作方式。外加電源工作方式需要外加電源正負(fù)極分別接引腳 VDD 及 GND,本系統(tǒng)選用外加電源工作方式，采用此種方式能增強(qiáng) DS18B20 的抗干擾能力，保證工作的穩(wěn)定性。串口通信的 RS232 接口采用 9 針串口 DB9，數(shù)據(jù)的傳輸只要數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)發(fā)送 兩根線就能實(shí)現(xiàn) 。 VCC=5V， Vout=，這樣，實(shí)現(xiàn)了 5V 的 RxD、 TxD 與 的 RDE、 TDE 的邏輯電平轉(zhuǎn)換。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 4． 1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集終端、 3G 網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心三大部分構(gòu)成。3G通信網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)采集終端分站與數(shù)據(jù)中心分站之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄骸? 主要軟件模塊說(shuō)明 1．?dāng)?shù)據(jù)采集終端模塊 數(shù)據(jù)采集終端的軟件部分可分為：初始化模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線通信模塊等。其中，定時(shí)器中斷用于 DS18B20 溫度的采集定時(shí)；串口中斷用于單片機(jī)同調(diào)制解調(diào)器 之間數(shù)據(jù)的收發(fā)；鍵盤中斷用于按鍵識(shí)別、處理。使用 ADO技術(shù)實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，接收的數(shù)據(jù)自動(dòng)保存至水情信息數(shù)據(jù)庫(kù)。利用 JTAG 接口，通過(guò) TI 公司所帶的仿真器 FET 可以方便地進(jìn)行程序調(diào)試和代碼下載。 AT 指令 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 AT指 令集是從 TE(Terminal Equipment)或 DTE(Data Terminal Equipment)向TA(Terminal Adapter)或 DCE(Data Circuit Terminating Equipment)發(fā)送的。 AT指令集的格式都是以“ AT”或“ at”開(kāi)頭，“ AT”或者“ at”前綴必須出現(xiàn)在每一個(gè)指令行的開(kāi)頭。 這里介紹幾種主要的 AT 指令： (1)AT+CGDCONT：設(shè)置 PDP 上下文 該指令的標(biāo)準(zhǔn)格式是： AT+CGDCONT=[cid[,pdp_type[,APN[,PDP_addr[,pdl[,?pdN]]]]]] 其中， cid代表帳戶序號(hào)，取值范圍為 1~10，后續(xù)的 GPRS 操作通過(guò)該序號(hào)進(jìn)行； pdp_type代表 PDP 連接類型，它的類型是 IP 連接； APN代表接入點(diǎn)名稱，如 CMNET 代表中國(guó)移動(dòng)。其典型的指令結(jié)構(gòu)為： AT*E2IPA=Activate,cid 其中， Activate代表激活 IP 環(huán)境，該參數(shù)為 0代表關(guān)閉 IP 環(huán)境，為 1則代表激活 IP 環(huán)境； cid參數(shù)的取值范圍為 0~10，指明需要激活的 PDP序號(hào)，該參數(shù)需要和 AT+CGDCONT 指令中第一個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)。 這條命令的典型用法如下： AT*E2IPA=l， 1 (3)AT*E2IPO： IP連接 /打開(kāi)命令（建立 TCP 連接） AT命令總線處于在線數(shù)據(jù)模式時(shí)，該指令能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)新 IP 連接的初始化，一旦 IP連接激活，將返回“ CONNECT”，表示已經(jīng)成功連接。在此過(guò)程中，如果信江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 道出現(xiàn)錯(cuò)誤，會(huì)給出“ NO CARRIER”響應(yīng)并且關(guān)閉此次連接。 IPAddr是一個(gè)字符串類型的參數(shù)，表示要連接站點(diǎn)的 IP地址， IPPort取值范圍是 0~65535，表示連接的端 口號(hào)。進(jìn)入命令模式后，用戶又可以通過(guò)串口發(fā)送 AT命令來(lái)查詢當(dāng)前狀態(tài)或者執(zhí)行其它的操作。如果原來(lái)的連接沒(méi)有因?yàn)槠渌蛑袛嗟脑?，那么用戶?以繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。 (6)關(guān)閉連接 如果對(duì)方釋放了當(dāng)前連接或者因?yàn)槠渌蛑袛嗔水?dāng)前連接時(shí)， GR64 會(huì)返回到命令模式，并且通過(guò)串口返回字符串“ NO CARRIER”。如果成功關(guān)閉連接，那么直到下一個(gè)連接建立起，才有可能重新回到數(shù)據(jù)模式。 (7)釋放 IP 當(dāng)完成數(shù)據(jù)傳輸后，用戶可以使用 AT*E2IPA=0,1 來(lái)釋放之前分配給 無(wú)線調(diào)制解江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 調(diào)器 的 IP 地址。主要包括各變量的初始化，系統(tǒng)時(shí)鐘的設(shè)置，看門狗初始化，串行口的初始化，各 I/O 端口的初始化等。基礎(chǔ)時(shí)鐘模塊可提供 3 種時(shí)鐘信號(hào)，分別為ACLK(輔助時(shí)鐘 )、 MCLK(主時(shí)鐘 )和 SMCLK(子時(shí)鐘 )。//將寄存器的內(nèi)容清零 BCSCTL1amp。//打開(kāi) XT2， LFTX1 選擇低頻模式 BCSCTL2+=SELM1。//SMCLK 的時(shí)鐘源為 TX2CLK，分頻因子為 l } 2． UART0 的初始化：包括對(duì) UART0 控制寄存器、發(fā)送控制寄存器以及 波特率選擇寄存器等進(jìn)行設(shè)置，程序如下： void Uart0Init(void) { P3SEL|=BIT4+BIT5。//配置為輸出口 P3DIRamp。//配置為輸入口 UCTL0|=SWRST。//無(wú)校驗(yàn)， 8位數(shù)據(jù)位， 1位停止位，波特率 9600 UBR00=0X03。 UMCTL0=0X4A。//選定 ACLK32k 晶振位時(shí)鐘源 UCTL0amp。//SWRST 復(fù)位， USART 允許 ME1|=UTXE0+URXE0。//接受中斷允許 } 3．看門狗定時(shí)器：本系統(tǒng)中看門狗定時(shí)器 (WDT)的主要功能是避免程序“跑飛”。如果 WDT 超過(guò)了設(shè)定的定時(shí)時(shí)間，則發(fā)生系統(tǒng)復(fù)位。 sprintf(SendBuf,%s,AT+CGDCONT=1,)。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 sprintf(SendBuf+14,%s,IP)。 SendBuf[17]=0X2C。 sprintf(SendBuf+19,%s,CMNET)。 sprintf(SendBuf+25,%s,\r\r\n)。 Send8(27)。 } flagOK=0。 sprintf(SendBuf,%s,AT*E2IPA=1,1\r\r\n)。 while(flagOK!=0xff) { 。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 sprintf(SendBuf,%s,AT*E2IPO=1,)。 sprintf(SendBuf+12,%s,)。 sprintf(SendBuf+28,%s,8001)。 flagCONNECT=0。 while(flagCONNECT!=0xff) { 。 flagOK=0。一個(gè)比進(jìn)程更低級(jí)、更穩(wěn)定的概念是端口，端口是 TCP 和UDP與應(yīng)用程序打交道的訪問(wèn)點(diǎn)，是 TCP/UDP 協(xié)議軟件的一部分。 Winsock 規(guī)范定義并記錄了如何使用 API與 Inter 協(xié)議族 CIPS，常指的是 TCP/IP 連接，尤其要指出的是，所有 Winsock 實(shí)現(xiàn)都支持流式套接字和數(shù)據(jù)報(bào)套接字。套接字 (Winsock)實(shí)質(zhì)上是進(jìn)程通信的端頭 [20]。 Winsock 是面向C/S型的，客 戶機(jī)可隨機(jī)申請(qǐng)一個(gè) Winsock，系統(tǒng)為之分配一個(gè)唯一 Winsock 號(hào)，服務(wù)器擁有全局公認(rèn)的 Winsock 號(hào)，任何客戶可以向它發(fā)出連接請(qǐng)求及信息請(qǐng)求。 Winsock 定義了三類型的套接字：流式套接字 (the stream socket)、數(shù)據(jù)報(bào)套接字 (the datagram socket)和原始套接字 (the raw socket)。 流式套接字采用的是 TCP/IP 協(xié)議它提供了雙向、有序、無(wú)重復(fù)且無(wú)記錄邊界的數(shù)據(jù)流服務(wù)，特點(diǎn)是通信可靠，數(shù)據(jù)有校驗(yàn)和重發(fā)的機(jī)制，適合大量數(shù)據(jù)傳輸。原始套接字接口允許對(duì)較低層協(xié)議，如 IP、 ICMP 直接訪問(wèn)，常用于檢驗(yàn)新的協(xié)議，實(shí)現(xiàn)或訪問(wèn)現(xiàn)有服務(wù)器中配置的新設(shè)備。各主要調(diào)用函數(shù)及其功能 如圖 41 所示。 同步和異步往往都是針對(duì)一個(gè)函數(shù)來(lái)說(shuō)的，“同步”就是函數(shù)直到其要執(zhí)行的功能全部完成之后才返回，而“異步”則是函數(shù)僅僅做一些簡(jiǎn)單的工作，然后馬上初始化本地端口，用 Socket()創(chuàng)建本地端口 綁定本地端口，用 Bind()指定本地地址 傾聽(tīng)此端口，用 Listen()監(jiān)聽(tīng)連接 接受請(qǐng)求，用 Accept()接受請(qǐng)求 初始化本地端口，用 Socket 創(chuàng)建本地端口 阻塞，等待客戶請(qǐng)求 在此連接端口接受傳輸數(shù)據(jù)，用 Receive() 發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)，用 Send() 斷開(kāi)連 接，用 Close()關(guān)閉端口 連接服務(wù)器端口，用 Connect()建立連接 斷開(kāi)連接，用 Close（）關(guān)閉端口 在此連接端接受傳輸數(shù)據(jù)，用 Receive() 發(fā)送請(qǐng)求數(shù)據(jù)，用 Send()發(fā)送 服務(wù)器方 客戶方 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 返回，所要實(shí)現(xiàn)的功能留給別的線程或者消息循環(huán)去完成。 而在非阻塞模式下， Winsock 無(wú)論如何都會(huì)立即返回，在該函數(shù)執(zhí)行的操作完成之后，系統(tǒng)會(huì)采取某種方式將操作結(jié)果通知給調(diào)用線程，后者根據(jù)通知信息來(lái)判斷操作是否完成、是否出錯(cuò)。相比之下，異步套接字使用復(fù)雜，但是效率高。這個(gè)函數(shù)用來(lái)注冊(cè)應(yīng)用程序感興趣的網(wǎng)絡(luò)事件，當(dāng)這些網(wǎng)絡(luò)事件發(fā)生時(shí)，應(yīng)用程序相應(yīng)窗口函數(shù)將得到一個(gè)消息，根據(jù)消息，利用條件判定語(yǔ)句進(jìn)行判斷，完成相