基于ARM和無(wú)線自組網(wǎng)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)
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這里所選用的處理器為NXP公司的ARM7系列芯片LPC2478，它的運(yùn)行速率可高達(dá)72 MHz；具有98 KB的片內(nèi)SRAM；512 KB片上FLASH程序存儲(chǔ)器；具有4個(gè)帶小數(shù)波特率發(fā)生功能的UART；多達(dá)160個(gè)通用I／O管腳；4個(gè)通用定時(shí)器／計(jì)數(shù)器；LPC2478通過(guò)UART與無(wú)線模塊相連接來(lái)讀取和發(fā)送數(shù)據(jù)。此系統(tǒng)所采用的無(wú)線通信模塊為APPCON公司的APC900M。該模塊運(yùn)行在60 MHz，可支持復(fù)雜運(yùn)算編碼為高校循環(huán)交織糾錯(cuò)編碼。它可與個(gè)采集終端的節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)無(wú)線自組網(wǎng)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信。
2．3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)如圖3所示，整個(gè)系統(tǒng)包括了用戶應(yīng)用程序，API，μC／OS-Ⅱ操作系統(tǒng)，文件系統(tǒng)，硬件驅(qū)動(dòng)程序等。其中以μC／OS-Ⅱ操作系統(tǒng)為核心，因?yàn)榇讼到y(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，所以本文選用了實(shí)時(shí)性較好的μC／OS-Ⅱ操作系統(tǒng)來(lái)作為應(yīng)用程序和底層硬件之間的橋梁。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/151986.htm
2．3．1 μC／OS-Ⅱ在LPC2478上的移植
μC／OS-Ⅱ是一個(gè)免費(fèi)的源代碼公開(kāi)的實(shí)時(shí)嵌入式內(nèi)核，其提供了實(shí)時(shí)系統(tǒng)所需的基本功能。它包含全部功能的核心部分代碼只占8．3 KB，而且可剪裁。由于μC／OS-Ⅱ只包含了任務(wù)調(diào)度、任務(wù)管理、時(shí)間管理、內(nèi)存管理和任務(wù)問(wèn)的通信與同步等基本功能，所以這里使用YAFFS文件系統(tǒng)來(lái)對(duì)文件檔案進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。由于μC／OS-Ⅱ具有良好的可移植性，移植時(shí)只需提供OS_CPU．H(C語(yǔ)言頭文件)、OS_CPU_C．C(C程序源文件)和OS_CPU_A．ASM(匯編程序源文件)這三個(gè)文件，來(lái)將此系統(tǒng)移植到LPC2478處理器上。
2．3．2 系統(tǒng)工作流程
該系統(tǒng)的一次抄表過(guò)程如圖4所示，首先，系統(tǒng)啟動(dòng)，操作系統(tǒng)對(duì)各個(gè)接口進(jìn)行一系列初始化過(guò)程，并查看系統(tǒng)是否正常，如不正常，返回錯(cuò)誤信息。如系統(tǒng)正常，則可以根據(jù)需要來(lái)設(shè)置所需的抄表參數(shù)，如時(shí)間，表號(hào)，數(shù)據(jù)類(lèi)型等。關(guān)鍵程序如下：
接下來(lái)通過(guò)μC／OS-Ⅱ操作系統(tǒng)向UART寫(xiě)數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)送至無(wú)線傳輸模塊以向采集終端發(fā)出抄表命令。無(wú)線模塊接到命令后將抄表命令通過(guò)無(wú)限自組網(wǎng)發(fā)送出去并等待采集終端返回的數(shù)據(jù)。
接收到數(shù)據(jù)后再通過(guò)UART將數(shù)據(jù)傳回至處理器。處理器得到數(shù)據(jù)后進(jìn)行解析，并驗(yàn)證此數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)誤。它的關(guān)鍵程序如下：
此時(shí)如返回?cái)?shù)據(jù)的格式有誤，則重新命令無(wú)線模塊向采集終端發(fā)送抄表命令，這一過(guò)程重復(fù)兩次，若依然有錯(cuò)誤則返回錯(cuò)誤信息。如沒(méi)有錯(cuò)誤則將數(shù)據(jù)保存至文件系統(tǒng)，等待上位機(jī)的查收。
3 結(jié)語(yǔ)
利用ARM處理器和無(wú)線自組網(wǎng)的組合來(lái)建立一個(gè)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，并完成了硬件和軟件的設(shè)計(jì)，與以往的抄表系統(tǒng)相比，此系統(tǒng)具有組網(wǎng)方便，性能穩(wěn)定，實(shí)時(shí)性好，可靠性高，覆蓋范圍廣，易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)?？蓮V泛用于各種工業(yè)和生活等領(lǐng)域的水，電，氣，油等消耗量數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。具有廣泛的應(yīng)用前景。
評(píng)論