基于移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控方案設(shè)計(jì)

　　主控芯片采用飛利浦公司的 LPC2210，這是一片支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤的16／32 位ARM 7TDMI－S CPU的微控制器。工作電壓為3.3 V，內(nèi)核工作電壓僅為1.8 V；內(nèi)置PLL 鎖相環(huán)可以設(shè)置CPU 工作頻率達(dá)60 MHz；雙UART口，提供數(shù)據(jù)的異步串行發(fā)送和接收；由于LPC 22l0 的144腳封裝、極低的功耗、多個(gè)32 位定時(shí)器、8 路10 位ADC、PWM 輸出以及多達(dá)9 個(gè)外部中斷，使它們特別適用于工業(yè)控制、醫(yī)療系統(tǒng)、訪問(wèn)控制和POS 機(jī)；通過(guò)配置總線LPC 2210最多可提供76 個(gè)GP10；可以外擴(kuò)SRAM 和Flash，很方便移植嵌入式μC/OS-II 操作系統(tǒng)。

　　本系統(tǒng)中，上電復(fù)位后首先要對(duì) LPC 2210 的工作頻率和串口進(jìn)行設(shè)置，然后通過(guò)AT 指令初始化MG 815+無(wú)線模塊，使之附著在CDMA 網(wǎng)絡(luò)上，通過(guò)撥號(hào)過(guò)程建立PPP 連接，獲得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商ISP 動(dòng)態(tài)分配給無(wú)線模塊的IP 地址，并與服務(wù)器固定IP 之間建立Socket 鏈接。一旦該鏈接成功，就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸了。

3 遠(yuǎn)程終端軟件設(shè)計(jì)

　　首先在LPC 2210 中移植嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II，通過(guò)它提供的應(yīng)用接口函數(shù)?？梢允谷藗儾蝗リP(guān)心硬件的一些工作細(xì)節(jié)，也使應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)在一個(gè)友好的平臺(tái)上進(jìn)行，從而能更有效地組織作業(yè)及其工作，提高了應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)效率，也使系統(tǒng)高效地運(yùn)行；μC/OS-II 下的軟件設(shè)計(jì)以及與硬件的關(guān)系示意圖如圖3所示。

圖3 軟件設(shè)計(jì)與硬件關(guān)系

　　3.1 程序設(shè)計(jì)

　　主程序主要包括：操作系統(tǒng)初始化、建立兩個(gè)任務(wù)、開(kāi)始多任務(wù)，第一個(gè)任務(wù)是數(shù)據(jù)的發(fā)送，第二個(gè)任務(wù)是數(shù)據(jù)的接收和處理，并且設(shè)定第一個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)高于第二個(gè)任務(wù)，但第一個(gè)任務(wù)運(yùn)行就掛起，讓第二個(gè)任務(wù)運(yùn)行，用定時(shí)器控制什么時(shí)候發(fā)送，這個(gè)時(shí)候才運(yùn)行發(fā)送任務(wù)。6025 模塊內(nèi)置TCP/IP 協(xié)議棧，用戶只需按照MG815+ 模塊AT 指令說(shuō)明書(shū)中數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的AT 指令建立同CDMA 網(wǎng)絡(luò)的連接，獲得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商ISP 動(dòng)態(tài)分配給無(wú)線模塊的IP 地址，并與服務(wù)器固定IP 之間建立Socket 鏈接。鏈接成功后，就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收和處理了。主程序、發(fā)送數(shù)據(jù)程序和數(shù)據(jù)接收、處理程序的流程圖如圖4 所示。

圖4 程序流程圖

　　4 監(jiān)控中心設(shè)計(jì)

　　監(jiān)控中心配置一臺(tái)高性能微機(jī)，同時(shí)申請(qǐng)一個(gè)真實(shí)IP地址。監(jiān)控中心從ISP 運(yùn)營(yíng)商申請(qǐng)專(zhuān)線接入，監(jiān)控中心分配有真實(shí)IP，遠(yuǎn)程終端將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息采集并以IP 包的形式直接發(fā)給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心將遠(yuǎn)程終端傳來(lái)的IP包處理后，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)主要負(fù)責(zé)存儲(chǔ)、管理并維護(hù)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，提供對(duì)數(shù)據(jù)的查詢、添加、刪除等多項(xiàng)服務(wù)，并在必要時(shí)可將數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)表打印。

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　本系統(tǒng)用ADS1.2 開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控終端程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試，通過(guò)串口控制MG815+模塊，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)通信，經(jīng)多次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試表明，本系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，效果良好?？梢杂糜谟写罅繑?shù)據(jù)傳輸而有線傳輸又不能滿足需求的場(chǎng)合，如油井監(jiān)測(cè)、水文監(jiān)測(cè)，等等。由于LPC2210 硬件可擴(kuò)展資源豐富，且遠(yuǎn)程終端軟件基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II 之上，本設(shè)計(jì)具有很大的靈活性，能夠快速適應(yīng)各種具體場(chǎng)合。