基于ARM7的无线温度监控系统的下位机开发

论文摘要

温度监控系统是现代工业应用中一个典型的、应用极其广泛的系统。而对于某些特定的场合由于监控中心与监控子站的通信距离较远、监控子站比较分散,利用有线通信需铺设专门的通信线路,使得系统的造价很高。随着嵌入式技术和网络技术的发展和应用,充分结合两种技术优势的远程数据采集终端正在不断地被研究和开发。本文即是此背景下,综合以往远程数据监控终端的优缺点,对基于ARM的远程数据采集智能终端予以研究和实现。该终端在ARM7下用A/D模块进行数据采集并通过RS-232进行传输、在LCD上显示;在GPRS接入方式下使用GPRS无线数据传输模块通过GPRS网络接入互联网;接入后则可向远程控制中心发送用户终端据信息或者以短信方式将数据发送到相关管理员的手机。本文研制的远程数据监控终端可广泛地应用包括温湿度、环保、气象等数据远程采集场合。本文主要做了以下研究工作:1、对硬件资源进行了整合,使之具备了满足使用需求的最小系统硬件资源。包括A/D转换器、开关量、LCD液晶显示屏、按键和GPRS通信模块等。2、运用多任务实时操作系统可以有效的组织多个任务的处理,本文对μC/OS-Ⅱ操作系统进行了移植,并在该操作系统里完成了温度监控系统的下位机程序。3、设计了温度监控系统的串口通信协议。4、采用GPRS通信方式,实现了用短信方式的人机互动。5、实现了LCD图形显示和键盘输入控制的交互功能。通过以上工作,建立了一个功能齐全,实时可靠,基于嵌入式系统的远程温度监控系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 课题背景、目的及意义
• 1.2 国内外研究现状分析
• 1.3 无线监控系统的发展前景
• 1.4 论文主要内容
• 第2章 系统的总体设计
• 2.1 无线温度监控系统的总体设计
• 2.2 系统硬件设计
• 2.2.1 嵌入式微处理器的选型
• 2.2.2 ARM7体系结构
• 2.3 无线监控系统终端的关键部件
• 2.3.1 LCD接口
• 2.3.2 按键
• 2.3.3 串口
• 2.3.4 A/D转换器
• 2.3.5 GSM通信模块
• 第3章 μC/OS-II操作系统的移植
• 3.1 μC/OS-II内核结构和系统功能
• 3.1.1 内核结构
• 3.1.2 任务及其状态
• 3.1.3 中断处理
• 3.1.4 系统功能
• 3.2 μC/OS-II的移植
• CPU.H的编写'>3.2.1 OS_CPU.H的编写
• CPU_C.C的编写'>3.2.2 OS_CPU_C.C的编写
• CPU_A.S的编写'>3.2.3 OS_CPU_A.S的编写
• 第4章 GSM通信模块的接入
• 4.1 基于GSM网络的SMS服务
• 4.2 AT命令
• 4.3 短消息处理
• 第5章 数据采集的设计和实现
• 5.1 下位机软件概述
• 5.1.1 下位机的开发调试环境
• 5.1.2 下位机软件的总体结构
• 5.2 人机界面的设计
• 5.2.1 液晶显示的设计
• 5.2.2 按键控制的设计
• 5.3 数据的采集
• 5.3.1 数据采集的串口通信协议的制定
• 5.3.2 数据采集的A/D实现
• 5.3.3 数据采集的串口实现
• 5.4 部分上位机软件
• 5.4.1 上位机的串口通信
• 5.4.2 短信的发送接收处理
• 5.5 系统的测试
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参研项目
• 附录A ARM板实物图
• 附录B GSM通信模块Saro310实物图