基于嵌入式的無(wú)線GMS通信系統(tǒng)的測(cè)控設(shè)計(jì)

吳堅(jiān)　王慧

利用嵌入式處理器接口豐富功能強(qiáng)大的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)多功能監(jiān)測(cè)與控制。模塊TC35i，理論上凡是在蜂窩信號(hào)覆蓋的區(qū)域都能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。故此設(shè)計(jì)在無(wú)線通信方式的選擇上毫無(wú)疑問(wèn)的選擇基于無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)的GMS移動(dòng)通信。

【關(guān)鍵詞】GSM TC35i 嵌入式 測(cè)控

隨著現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，測(cè)控技術(shù)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步和迅猛的發(fā)展，運(yùn)用到了各個(gè)領(lǐng)域，從而大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約勞動(dòng)成本，國(guó)民生活質(zhì)量，為人類的工作、生活帶來(lái)了極大的便利。通過(guò)嵌入式處理器和現(xiàn)代無(wú)線通訊技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，以達(dá)到在遠(yuǎn)距離（理論上世界任何有蜂窩網(wǎng)絡(luò)的角落）通過(guò)手持移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)控。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路

嵌入式要接入無(wú)線通信系統(tǒng)，相當(dāng)于將嵌入式設(shè)備融入到GSM網(wǎng)絡(luò)中，變成蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)終端，而融入的方法就是通過(guò)嵌入式處理器接入GSM模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖1所示。

從圖1中可以看出，任何一種處理器，如果需要接入GSM網(wǎng)絡(luò)，就必須通過(guò)GSM模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，有處理器中的內(nèi)部外設(shè)UART接口與GSM的UART接口進(jìn)行通信，通過(guò)處理器發(fā)送AT指令來(lái)操作GSM模塊。處理器將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過(guò)UART送到UART模塊，在通過(guò)AT指令來(lái)控制GSM模塊將數(shù)據(jù)利用GSM蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳輸給移動(dòng)終端。

2 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與控制功能的實(shí)現(xiàn)

監(jiān)測(cè)功能通過(guò)LPC1114嵌入式處理器接入監(jiān)測(cè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，系統(tǒng)中具有監(jiān)測(cè)功能的芯片內(nèi)部外設(shè)有：一個(gè)I2C、二個(gè)SSP、8路AD轉(zhuǎn)換口以及42個(gè)通用I/O端口。

（1）利用I2C接口實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)土壤溫濕度的功能，如圖2所示。

如圖2中，系統(tǒng)利用LPC1114處理器中的內(nèi)部外設(shè)“I2C接口”通過(guò)I2C總線連接SHT21土壤溫濕度傳感器，利用I2C總線與傳感器通信，用來(lái)得到土壤的溫度與濕度。該功能可以用于農(nóng)業(yè)溫室大棚中的監(jiān)測(cè)要求。

（2）利用SSP接口實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)角度的功能，如圖3所示。

如圖3中，系統(tǒng)利用LPC1114處理器中的內(nèi)部外設(shè)“SSP接口”通過(guò)SSP接口連接角度傳感器，用來(lái)監(jiān)測(cè)角度數(shù)據(jù)，該功能可用于需要監(jiān)測(cè)傾斜角度的數(shù)據(jù)或監(jiān)測(cè)加速度數(shù)據(jù)。

（3）利用AD轉(zhuǎn)換接口實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)壓力的功能，如圖4所示。

如圖4中，系統(tǒng)利用LPC1114處理器中的內(nèi)部外設(shè)“AD轉(zhuǎn)換”通過(guò)帶有AD轉(zhuǎn)換功能的I/O口連接荷重元傳感器，檔荷重元傳感器中的應(yīng)變片受到力的作用發(fā)生形變而阻值發(fā)生改變時(shí)，處理中的AD轉(zhuǎn)換監(jiān)測(cè)到變化，將數(shù)據(jù)在處理器中進(jìn)行運(yùn)算從而就能得到壓力數(shù)據(jù)。該功能在需要監(jiān)測(cè)力的變化過(guò)程中得到應(yīng)用。

3 結(jié)束語(yǔ)

在此研究中不單是可以實(shí)現(xiàn)基本功能，而且在這個(gè)基層上可以實(shí)現(xiàn)一些通用功能，即一個(gè)完善的系統(tǒng)可以整合到其他應(yīng)用系統(tǒng)中，具有廣泛的通用性。系統(tǒng)通過(guò)二次開(kāi)發(fā)，可以將原本一個(gè)普通的控制系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程測(cè)控的功能。而其通用性就體現(xiàn)在嵌入式處理器的靈活運(yùn)用與開(kāi)發(fā)上。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

吳堅(jiān)，男，江西省南昌市人?，F(xiàn)為江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院中級(jí)實(shí)驗(yàn)師。研究方向?yàn)殡娮优c通信技術(shù)。

王慧，女，江西省南昌市人?，F(xiàn)為江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。研究方向?yàn)殡娮优c通信技術(shù)。

作者單位

江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江西省南昌市 330095endprint