论文研究-基于MSP430和GPRS的水文测报系统的设计与研究 .pdf

所需积分/C币:7 2019-08-15 16:31:48 187KB .PDF

基于MSP430和GPRS的水文测报系统的设计与研究,陈渊,马福昌,本文以MSP430F149单片机为核心,结合其他芯片和外围电路,设计了基于GPRS无线传输的水文测报系统的硬件系统软件系统。在保证实现基本�
国武技论文在线 时钟芯片 太阳铑电池|1 蓄电池组 微处理器数据存储 传感器模汏 ⅵSP430F149 KA键盘及显 水位传感器 调理 及 雨量传感器 1电路GPR通信模块下→上位机处理程序 图2硬件系统框冬 Fig 2 Hardware system diagram 单片机介绍 单片机是·种超低功耗的混合信号控制器,具有 结构 中的个寄存器和常数产生器使 微控制器能达到最高的代码效率。单片机采用不 同的时钟源工作可以使器件满足不同的功耗要求。 具有丰富的外设,且功耗很低,主要有以下特点: 低电压、超功耗低。由于 系列芯片是业界公认的微功耗控制器,工作电压 ,个中断源 强大的处理功能。位结构,在品体下运算能力达到 系统工作稳定。单片机上电复位后,首先由 启动,保证程序从正确的 位置廾始执行,同时保证了品体振荡器有足够的起振及稳定时间。如果 发生故障, 会自动启动,以保证系统正常工作,如果程序错,可以通过设置看门狗来解决。 模块选择 系统数据传输速率快,而且覆盖范围广,能方便和 连接。 网络 般使用 外置 或是使用无线模块。前者一般由模块、卡 接口、电源等组成,由于该系统安装在野外,电源供电,系统稳定等因素制约,所以选择后 者 模块与控制器之闩的通信主要通过串口发送指令 水文测报统的软件设计 主程序流程设计 系统主程序中,首宄对数据采集、通信端凵、键盘和显示器进行初始化,数据采集程序 为定吋中断了程序,数据采集定时器每分钟调次程序,水位数据的采集通过外部中断 触发,当水位每到,便由触发,使下位机采集一次数据。主程序中把与上位机的 通信程序设置为串行口发送接收中断程序。中断源为串行口中断。当上位机要求传送数据 时,则下位机稈序跳转到通信子稈序,完成与上位杋的通信,稈序循环扫描键盘,当确有 键按下时,进行键盘处理。巾于要进行时间显示,定时器的定时时钟一直处于工作状态, 因而定时中断一直打开,在主程序的循环工作过程中,与上位机通信的串行口中断一直打开 上位机要求通信的中断随时可以进入。主程序流程图如图所小: 国武技论文在线 开始 初始化 定器开巾断 外部中断开 串口开中断 判断时间存储单元 分钟到? 数据采集子程序 键盘扫描程序 图3主程序流程图 Fig 3 Main program flowchart 通信协议的实现 为了侏证数据传输的稳定和安全, 网络通信协议起到非常关键的作用 系 统采用网络结构,文持协议——分为应用层、传输层、网络层、物理层等,木 系统的协议主要在传输层的协议和协议中。协议数据包格式相比要复 杂,而且在建立连接时需要进行三次握手,但是它可以提供保证传输数据的可靠性,而 协议数据包的格式比较简单,但是它的数据传输可能存在误码现象,所以,选择协议 作为系统的传输层办议。 通过进程间的连接提供端到端的可靠数据传输,它提供错误检测和故障恢复机制。 所传送的数据单元称为数据包。数据包用于建立连接、传送数据、发送确认 提供窗口大小信息和关闭连接等。对所接收到的信息会及时予以确认, 数据包可 分为包头和来自应用层的数据二部分,其格式如下 表1TCP协议数据包格式 源端口号(16位) 目的端口号(16位) 序列号(3位) 确认号(32位) 头信息(4保留(6位)标志位(6窗口大小 (16位 TCP校验和(16位) 紧急指针(16位) 选项(可变) 数据(叫变) 采用三步握手的方式来建立连接。发送侧首先发送一个标志位的数据包 请求连接,接收侧通过包含标志位的数据包予以确认,发送侧在接到数据 山国科技论文在线 包后,回送包含标志位的数据包到接收側,连接建立完成。 结论 本系统采用了业界公认的超低功耗单片机 系列产品,结合其他相关芯片和外围 硬件电路,保证了系统的低功耗要求,并且通过对 无线网络协议进行设计,保证了数 据的安全可靠稳定传输,为用户提供了低成木、高效、可靠的方式连入网络,实现了 双向、实时的数据传输系统。本系统组建以后,通过调试,该系统采集的数据止常、⊥作稳 定、通信良好,与传统的解决方案相比,本系统有较大的优势 参考文献 秦龙 单片机应用系统开发典型实例北京:中国电力出版社, 沈建华,杨艳琴,裎骁曙 系列位超低功耗单片机实践与系统设计北京:清华人学出 版社, 韩斌杰 原理及其网络优化北京:机械工业出版亡, 朱华水情自动测报系统北京:水利电力出版社, 王艳辉,吴峰华基于 业务的远程移动监控系统仪表技术与传感器,

...展开详情
img

关注 私信 TA的资源

上传资源赚积分,得勋章
    最新推荐