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基于GSM技术的远程监控系统

作者:时间:2009-04-23来源:网络收藏

TC35模块主要是由射频天线、内部FLASH、基带处理器、匹配电源和一个40脚的ZIP插座组成[3]。TC35接口电路设计主要是40针的电缆与的接口。其中,1∽5脚提供3.3∽5.5V峰值2A的直流电源;6∽10接地;15脚为点火信号,接到的P1.7,可以通过软件启动模块。16脚∽23脚是RS232串口的功能引脚,18脚、19脚分别为发送RXD和接收TXD引脚。24脚∽29脚对应的是SIM卡的引脚。32脚为指示灯引脚,当未插入SIM卡或40脚的电缆没有接好或者模块正在入网时,指示灯处于闪亮状态,亮600ms 灭600ms;当模块登录网络时,指示灯亮75ms灭3s。

图2 数据采集电路

3.3遥调电路设计

遥调电路主要是为了调节各种功率放大器的增益,它采用固态非易失性数字电位器X9241。数字电位器是一种特殊的DAC,它的模拟量输出不是电压或电流,而是电阻。滑动单元的位置是由CS、U/D、INC三个输入端控制[4]。当CS为高,INC为高时,滑动端的位置可以被储存在一个非易失性存储器内,因此在下一次上电工作时可以被重新调用。当电位器的滑动端移到某一新位置时,而保持INC为低,CS为高时,此位置不存储。VH、VL、VW相当于一般电位器的三个端。

3.4看门狗电路与温度传感器电路的设计

看门狗电路为了防止由于程序跑飞和电源的故障引起的工作不正常,其中MAX813L为看门狗监控芯片,可为CPU提供上电复位、掉电复位、手动复位、看门狗及电压比较器功能。在上电期间,当电源电压超过其复位门限后,813L产生一至少140ms 脉宽的复位脉冲,当掉电或电源波动下降到低于复位门限1.25V后也产生复位脉冲,确保任何情况下系统正常工作。当程序跑飞时,WDO输出由高电平变为低电平,并保持在140ms以上,813L产生复位信号,同时看门狗定时器清0。温度传感器电路为了测量直放站的温度。由于采集的温度范围属于常温范围,所以采用晶体管传感器LM335。它的输出电压与热力学温度成正比,灵敏度10mv/c。输出后的电压经过LM358放大器的放大后送A/D转换器。

4 软件设计

4.1短消息服务业务

短消息服务业务是系统提供给用户的一种数字业务,它与话音传输及传真一样同为数字蜂窝移动通信网络提供的主要电信业务,的收发占用的是GSM网络的信令信道,不会占用普通话音信道,而且它是双向通信,具有一定的交互能力。而且具有较高的可靠性,短消息发送端的用户可知道短消息是否已经到达接收端,由于短消息依靠了C短消息服务中心的存储和转发机制,当接收端用户关机或不在服务区内时,SMSC会暂时保存该短消息,接收端用户如果在规定时间内重新处于工作状态,SMSC会立刻发送短消息给接收端用户,当发送成功时会返回发送端用户一个确认信号。SMS充分利用了GSM网络的基站覆盖广的特点和全程全网的优势,具有极佳的移动性,使得任何一个申请了短消息服务的GSM无线终端用户在全网范围内获得服务。每个短消息的信息量限制为140个八位组、140个英文字符或70个中文字符。如果超过此长度,则要分多次发送。

4.2系统软件功能

该系统的软件设计包括:上位机软件设计;下位机软件设计;下位机与上位机通信软件设计。其中上位机软件设计包括监控中心主界面设计和数据库程序设计;下位机软件设计包括数据采集及A/D转换程序和越限报警程序。由于该系统采用的是一点对多点的双向数据传输,因此每个控制终端都有自己的地址码。上位机可以查询下位机,下位机也可以定时发送数据给上位机。因为下位机与上位机通信是通过短消息来完成的,所以通信软件设计的关键是如何发送AT命令。发送和接收SMS信息有两种方式:AT命令的文本模式和AT命令的PDU(protocol description unit Mode)模式。西门子的手机大多只支持PDU模式,在PDU模式下短信息正文经过编码后转换成UNICODE码被传送[5]。由于我们采用的是西门子的TC35手机模块和TC35T手机终端,所以本文主要采用PDU模式发送和接收数据。在程序设计中,采用通讯协议的做法,由上位机发出控制命令或数据采集命令,让各个下位机将检测的数据传过来,同时进行校验,以保证数据的正确性。

5 结束语

本文介绍的直放站集计算机、通信于一体,采用先进的无线通讯模块和最成熟、最完善、应用最广的GSM作为数据传输的平台,通过短消息业务完成直放站与集中监控中心的通信。短消息业务特别适用于需频繁传送小数据量的应用,还适用于偏远地区、架设通信线路困难的地方。对于直放站来说,它一般放在偏远地区,应用短消息业务来传送数据最为合适。该系统目前已投入运行,实践证明其工作性能非常可靠,且具有良好的市场前景。

本文作者的创新点是借助短消息业务具有永远在线、不需拨号、价格便宜、覆盖范围广等特点,利用GSM网络提供的SMS, 实现了的遥控、遥测、遥调和遥讯。


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