Аннотация: На основе ARM LPC2103 процессор, GPRS технологии, Visual Basic Visual программирование сочетает в себе удаленный мониторинг и проектирование системы управления. Система использует технологию GPRS для улучшения коммуникации часто существует в связи задержку, высокую скорость проблемы ошибки. GPRS модуль упрощает связь с ПК, программное обеспечение, сокращение затрат на разработку.
Настоящее удаленного мониторинга в основном в следующих способов: краткое долгосрочного мониторинга, через местный звонок, через сеть Интернет, с помощью специальных сетей (CDPD сети) и через цифровое управление радио.
Долгосрочный мониторинг и ближнего одноранговых сетей через самостоятельное строительство сетей связи, качество сигнала может быть гарантировано, но огромные первоначальные инвестиции в строительство сети, действовать во время высокая стоимость обслуживания; путь через местные телефонные и Интернет, эффективного общения, громкость сигнала, эксплуатационные расходы относительно недорогой, но ограниченный доступ к сети, и результаты сетевые операционные зависит от оператора сотовой сети, трудно достичь индустриально-сайте охвата; цифровое радио появилась раньше, широко используется, время передачи сигнала, эксплуатационных расходов низка, но первоначального строительства сети огромные инвестиции, ограниченный диапазон передачи, уязвимых к космическому вмешательства радиосигнала.
General Packet Radio Service GPRS (General Packet Radio Ser-вице) разработан на основе существующей системы GSM, новая услуга на предъявителя для пользователей GSM с целью группировки в виде данных.
1, общая структура системы
Система мониторинга состоит из цифровых и аналоговых полевых работ и обработки, GPRS группы сети связи, мониторинга программного обеспечения центра PC состоит из трех частей. Среди них, сбор данных на местах завершено к терминалу системы управления, терминал также проанализировал данные, собранные для принимающей проверить компьютерные записи, и аномальных событий на сцене, когда загрузить функция сигнала тревоги; GPRS сети связи является мониторинг центре и на местах мониторинг терминала мост между передачи данных, так что своевременная поставка оперативных данных в компьютерный центр мониторинга; центр мониторинга программного обеспечения, с одной стороны через сети GPRS и на месте проверки терминал для двусторонней связи, с другой стороны, чтобы предоставить пользователям визуальный интерфейс. Структура системы управления показана на рисунке 1.
Общая структура системы
Архитектура системы диаграммы на рисунке 1
Сети GPRS является IP-адрес решении по месту работы, так что компьютер в качестве сетевого сервера, указать фиксированный IP и номер порта и терминала просто доступ в Интернет, сети общего пользования с динамическим назначением IP-адреса может быть. Терминал с IP-доступа к сети Интернет, инициатива посылает данные в верхний связи. Когда канал связи установлено, хост-компьютер и терминалы, которые могут быть дуплексной передачи данных.
PC соответствии с требованиями пользователя, через сети GPRS на терминал для передачи данных кадров. После терминал получает кадры данных, первый анализ содержимого, а затем выполнить соответствующую команду.
Конкретная цель центра управления системой и воды в мониторинга подземных вод GPRS сети между использованием удаленного мониторинга в воде скважины расположены в каждое реле модуля 4060 с старт-стоп контроль погружных насосов, силовых модулей, таких как напряжение и ток коллекции сигнала, модуль контроллера MCU и центр управления через GPRS для обмена данными. Система управления состоит из трех зданий: Центр Управления (водных растений), источник воды, а второй воде.
2 Hardware Design
2,1 выбор контроллера
PHILIPS MCU выбор, на базе новых 32-разрядных компании ARM7TDMI-S, LQFP48 пакет LPC2103, встроенный в его высокой скорости с 32 КБ флэш-памяти, 128-битный интерфейс памяти и уникальная архитектура ускорителя включить 32-битный код исполнения на максимальной тактовой частоте Скорость работы. В полном ждущий режим, до 6 мкА низких уровнях мощности, по сравнению с высокого уровня 51 серии LPC2103 имеет очень высокую цену преимущество, особенно цена почти такая же, с микроконтроллером.
Более 32-битных и 16-разрядных таймера, улучшенный 10-битный АЦП, таймеры на всех ШИМ соответствия характеристик, и до 13 ребро или чувствительный к уровню внешнего прерывания контактов из 32 высокоскоростных линий GPIO делают эти микроконтроллеры особенно подходит для промышленного контроля и медицинских систем.
2,2 EsayJTAG-H Simulator
EasyJTAG-H является новый эмулятор эмулятор, в настоящее время, могут поддержать и некоторые ARM9 микроконтроллеров LPC2103 чипов для поддержки ADS1.2 интегрированной среды разработки, поддерживает одного шага, на полной скорости отладки и точек останова, и т.д., поддержка для загрузки на-чипе Flash и определенный тип чипа Flash, компания использует стандартный 20-контактный JTAG ARM's отладки интерфейс моделирования. Необходимо для H-JTAG эмулятор программного обеспечения (прокси отладки) поддержки.
H-JTAG является агентом отладки простое в использовании ПО, функции и похожа на популярный MULTI-ICE. H-JTAG состоит из двух программных средств:
H - JTAG SERVER и H - цикличная. Где, H - JTAGSERVER отладки агента для достижения функция, H-FLASHER реализует функции Flash программирования.
H-JTAG поддержку RDI интерфейс руки. Через интерфейсы RDI, H-JTAG поддерживает большинство основных ARM отладки программного обеспечения.
JTAG отладки интерфейса показано на рисунке 2, тестирование структура, показанная на рисунке 3.
Рисунок 2 JTAG интерфейса отладки
Рисунок 3 H-JTAG отладки структуры
Отладка программного обеспечения (AXD / RVDS / IAR / Keil) через интерфейс RDI взаимодействовать с H-JTAG SERVER. H-JTAG сервер, подключенный через параллельный порт JTAG отладки управления целевой плате. H-JTAG JTAG интерфейс для гибкий набор, полагая H-JTAG может поддерживать различные типы правления отладки JTAG, таких как Wiggler, SDT-JTAG.
2,3 GPRS модуль выбора
Блок питания и реле модуля собранных данных к процессору через интерфейс RS232, а затем через сеть GPRS от GPRS модуль для передачи данных в удаленные сети, подключенной к центру управления интернет-терминал. Дополнительный внешний карты SIM-MC55 может иметь дело с ARM процессором через последовательный канал связи, собранную информацию в виде пакетов данных, сначала через PPP и операторов Интернет соединение с сервером, то информационный пакет направлен в Интернет.
MC55 содержит высокопроизводительные GSM / GPRS приложений, все решения: полосы процессора, цепей питания, радиочастотных интегральных схем (в том числе усилителей мощности и интерфейс антенны), усилитель напряжения питания BATT + является прямой цитатой из. MC55 программное обеспечение хранится на Flash, статического ОЗУ для связи GPRS обеспечивает дополнительное место для хранения. Применение физической единицы интерфейс, через борт на борт разъем для достижения.
Она состоит из 50-контактный разъем, используемый для управления устройством, передачи данных и голосовых сигналов и питания. MC55 содержит ASC0, ASC1 два последовательных интерфейсов, интерфейс для интегрированного интерфейса "человек-машина для обеспечения большей гибкости.
2.3.1 Начало MC55
Через зажигания линия / IGT (питание включено), вам необходимо / IGT (зажигание) сигнал модулируется на землю напряжение не менее 100 мс, и по крайней мере за последние заднему фронту VDD 10 мс, используя открытый сток / коллектора блока управления чтобы избежать ток, протекающий через PIN-код. В батарейках приложений, / IGT должны достичь минимальной длительности 1 с, это время и может подключить зарядное устройство с зарядовой режиме только в обычный режим.
2.3.2 Закрыть MC55
(1) --- закрыть программу обычно закрыты с помощью команды AT.
Самым безопасным способом является отправка AT ^ SMSO команду закрыть.
Программа может сделать MC55 от от сети, так что программное обеспечение в безопасном режиме и сохранять данные до отключения питания. В этом режиме, только RTC (часы реального времени) работает. Выключите устройство перед отправкой:
^ SMSO: MS OFF
ОК
^ SHUTDOWN
После отправки AT ^ SMSO не посылать дополнительные команды AT. Таким образом, программное обеспечение закрыты.
(2) Аварийное отключение аварийного отключения от называется оборудование будет доски на борт разъем / EMERGOFF земли сигнала = непосредственно выключить питание отказ управления программным приложением.
3 Система Software Design
3,1 контроллер LPC2103 Software Design
Контроллер LPC2103 функций программного обеспечения можно разделить на три области: сумма сбора на месте и реле обработка ввода / вывода мощностей, ранние функции оповещения и связи с модулем GPRS. На месте силовой модуль сигнала мощностью более сложные, в основном в высокой точностью, разнообразием, и содержит много избыточной информации, LPC2103 принять соответствующие меры для решения этих вопросов, выход с бит, стартовый бит, стоповый бит напряжения, тока , мощность и другие сигналы. Когда сумма собранных когда допускается на улице, LPC2103, чтобы сделать ранний ответ предупреждения, во-первых загружены на центр контроля сигнала тревоги. LPC2103 и GPRS модуль команду через последовательный порт для связи. Дизайн потока показано на рисунке 4.
Контроллер Software Схема
Рисунок 4 контроллера программного обеспечения Схема
3,2 GPRS модуль
В этой системе, GPRS модуль LPC2103 завершена и обмена данными между контроллером и GPRS компании мобильной сети для обмена данными с удаленными компьютерами. последовательный порт модуля послать AT команды для достижения модуль управления, основные функции модуля являются: (1) встроенный TCP / IP стек протоколов, GPRS компании мобильной сети через обмен данными; (2) СМС сообщения отправляются и Приемник, (3) GPRS пакеты данных до 1,5 КБ; (4) GPRS модуль и процессор ARM устройство AT-команд через последовательный порт для передачи данных. GPRS модуль и процессор ARM для сбора данных, сделал график выполнения программы приведены на рисунке 5, Рисунок 6.
GPRS потока данных полученных
Рисунок 5 GPRS потока данных полученных
GPRS передает данные схема
Рисунок 6 GPRS для передачи данных схема
3,3 подготовки ПК
ПК с помощью Visual Basic и Кингвью 6,53 в целях развития, разработки программного обеспечения, включая коммуникационную программу проектирования, управления данными процесса проектирования и дизайна интерфейса системы. В. Б. обеспечивает MSComm передачи данных для управления связью, как использовать элемент управления предоставляет свойства, методы и мероприятия предназначены для запуска стабильной, правильные данные ключ к коммуникационной программы.
GPRS модуль связи процесса с целью достижения:
(1) Проверьте карту SIM вставлена
① команды: AT + CPIN?
② Ответ: ГОТОВ: Нормальный
ОШИБКА: GPRS модуль SIM-карты не обнаружен
(2) подключен к сети GPRS запрос
① команды: AT + CGATT?
② ответ: AT + CGATT = 1:, подключенных к сети; AT + CGATT = 0: не подключен к сети
(3) проверить силы сигнала сети
① команды: AT + CGREG?
② Ответ: 0 ~ 31, 0, когда уровень сигнала,> 18:00 до подключения к GPRS связи
(4) Dial-до
① команду: ATD * 99 *** 1 #
② Ответ: CONNNECT: Dial-Up успеха, могут взаимодействовать с ППС
NO CARRIER: Dial-Up провал
Система мониторинга позволяет ARM процессор и GPRS модуль, для улучшения надежности системы для решения часто GPRS модуль связи вопросы отставание по всей видимости, уменьшить скорость передачи данных об ошибках. В. Б. в сочетании с дизайном и конфигурации Сян-PC программы, чтобы обеспечить появление интерфейса в то же время, с компьютера на решение проблемы с GPRS модулем связи, сократить затраты на разработку. Система была использована на самом поле для хорошего эффекта.
