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基于A(yíng)RM926EJ－S的溫濕度無(wú)線(xiàn)監控系統的設計
作者：
時(shí)間：2016-11-27
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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3G通訊模塊
MC8630是一款基于CDMA2000 1X/EVDO Rev.A版本的3G通信模塊，適合于中國電信的3G移動(dòng)服務(wù)，下行通信速度為3.1Mbps，上行通信速度為1.8Mbps。由于其具有語(yǔ)音、短信和高速數據業(yè)務(wù)等功能，可以廣泛應用于高速實(shí)時(shí)數據傳輸。
下位機設計
下位機的設計主要完成的是數據的采集、發(fā)送，整個(gè)溫度采集系統的人機界面設計以及和上位機的通信等功能。主要分為幾個(gè)部分：人機界面設計部分（液晶顯示的設計和鍵盤(pán)控制的設計），數據的采集，與上位機的通信、接收與發(fā)送。
圖3 下位機軟件流程圖
數據采集的設計與串口傳輸
對無(wú)線(xiàn)溫度監控系統數據采集的設計和實(shí)現可分為人機界面的設計、數據采集的通信協(xié)議的制定、數據采集和數據采集的串口實(shí)現等幾個(gè)部分。
系統采集的現場(chǎng)數據通過(guò)串口發(fā)送到ARM9。數據的顯示及對系統的操作，需要用到人機交互界面。人機交互界面主要包括圖形圖像界面和鍵盤(pán)操作界面兩部分。鍵盤(pán)輸入部分主要用于實(shí)現對圖形圖像界面及系統終端的輸入控制。
本系統有2個(gè)符合16C550工業(yè)標準的異步串行口UART0和UART1，即有兩個(gè)異步串行I/O端口。UARTO和UART1的發(fā)送器和接收器包含16個(gè)字節的FIFO數據緩沖區和移位寄存器，內置波特率發(fā)生器。對將要被發(fā)送的數據，首先得把它寫(xiě)入FIFO數據緩沖區，并復制到發(fā)送移位寄存器，然后將它從數據輸出端口進(jìn)行移位輸出即可。將要被接收的數據是從數據接收端口移位輸入到移位寄存器，然后復制到FIFO中。
圖4 串口通信相關(guān)程序流程圖（a）
圖4 串口通信相關(guān)程序流程圖(b)
從現場(chǎng)采集的數據，如何根據串口通信協(xié)議處理收到的上位機的數據、如何給上位機發(fā)送數據，這些在很多嵌入式系統中都包含的UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter通用異步收發(fā)器)通信，UART單元提供了兩個(gè)獨立的異步串行I/O端口，支持的最高波特率為115.2kbps。UART模塊包含波特率發(fā)生器、發(fā)送器、接收器和控制單元。波特率發(fā)生器以MCLK(主時(shí)鐘)作為時(shí)鐘源。
本系統每隔500毫秒就查詢(xún)一次有沒(méi)有需要傳送的數據到上位機或從上位機發(fā)送的命令。如果檢測到現場(chǎng)溫度低于18℃或者高于35℃，系統就會(huì )向用戶(hù)發(fā)送相應的報警信息，用戶(hù)也可以在任何時(shí)候發(fā)送命令詢(xún)問(wèn)現場(chǎng)的溫度和濕度。
結束語(yǔ)
本文以ARM926EJ-S為微處理器，介紹了無(wú)線(xiàn)溫濕度監控系統相關(guān)硬件，下位機人機界面軟件的設計思想，及數據的采集、發(fā)送以及和上位機的通信，系統的功能等。無(wú)線(xiàn)遠程監控系統如果要代替有線(xiàn)監控系統還需一段時(shí)間，它們會(huì )向智能化、小型化、簡(jiǎn)便化方向發(fā)展，能對遠程終端進(jìn)行各種各樣的控制，能夠實(shí)現真正意義上的遠程無(wú)線(xiàn)監控。同時(shí)論文還存在很大的發(fā)展空間，隨著(zhù)嵌入式ARM微處理器的發(fā)展，以后會(huì )有更高性能的嵌入式微處理器，可以同時(shí)采集更多的數據，處理并發(fā)送到上位機；或采用觸摸顯示屏代替液晶顯示屏進(jìn)行數據的輸入與顯示，可以更加直觀(guān)與方便地進(jìn)行操作等，因此課題可以繼續做深入研究。
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