基于ARM7的機(jī)房無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)
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4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
監(jiān)控系統(tǒng)溫濕度模塊以單片機(jī)AT89S52為核心處理器，溫濕度芯片采用數(shù)字溫濕度傳感器SHT10。該芯片具有精確測(cè)量相對(duì)濕度、溫度；全標(biāo)定輸出，使用時(shí)無(wú)需重新校準(zhǔn)；卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性；高精度兩線制數(shù)字接口，直接與單片機(jī)相連等特點(diǎn)。
溫濕度模塊數(shù)據(jù)傳輸采用RS485總線形式，RS485總線采用EIA／TIA-485標(biāo)準(zhǔn)的2線制電氣接口，具有抗共模干擾能力強(qiáng)，多機(jī)通信和組建現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的功能，傳輸距離理論值可達(dá)1 200 m，在實(shí)際工程中通信距離可達(dá)800 m左右，是目前工程中應(yīng)用最多的通信方式。在溫濕度采集
終端，單片機(jī)工作電壓為5 V，故選用MAX485芯片做電平轉(zhuǎn)換，單片機(jī)AT89S52的串口TXD和RXD分別連接MAX485的DI和RO引腳，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。在數(shù)據(jù)接收端，ARM7系列LPC2114工作電壓為33 V，故選用MAX3483低功耗芯片做電平轉(zhuǎn)換，LPC2114的TXD0和RXD0分別連接MAX34 83的DI和RO引腳，完成數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送。由于RS485的A、B兩端為差分信號(hào)，所以兩種485芯片的A、B兩端可直接相連。LPC2114的2個(gè)串口都具有串口中斷方式，UART0負(fù)責(zé)接收溫濕度采集數(shù)據(jù)，UART1負(fù)責(zé)與無(wú)線模塊通信，兩路串口都支持CPU與外設(shè)之間的異步串行數(shù)字通信，支持5～8位串行數(shù)據(jù)傳送與接收，每一個(gè)通道有2個(gè)16位FIFO，系統(tǒng)采用串口接收的中斷方式。在串口通信中接收每幀數(shù)據(jù)包后，對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析，判斷數(shù)據(jù)是否為報(bào)警數(shù)據(jù)。串行通信接口電路如圖3所示。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/162218.htm
5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
在系統(tǒng)主控模塊，處理器LPC2114通過串口O給溫濕度模塊發(fā)送命令字，溫濕度模塊收到命令字后將采集到的溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，并進(jìn)行CRC計(jì)算。CRC包含2個(gè)8位字節(jié)組成的16位值，并作為數(shù)據(jù)附加到報(bào)文中。主控模塊按照約定好的通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，在數(shù)據(jù)解析過程中，重新計(jì)算CRC值，并將計(jì)算值與接收到的實(shí)際CRC值相比較，若兩個(gè)值不相等，則表示出現(xiàn)錯(cuò)誤。
紅外傳感器和煙感傳感器輸出信號(hào)都為開關(guān)量，只需檢測(cè)高低電平即可獲取報(bào)警信息，處理器通過外部中斷O和外部中斷1分別檢測(cè)紅外傳感器信號(hào)和煙感傳感器信號(hào)。
處理器LPC2114不斷循環(huán)檢測(cè)IO口的高低電平來(lái)檢測(cè)是否有人員侵入或是否有火災(zāi)發(fā)生，通過不斷發(fā)送命令字獲取溫濕度數(shù)據(jù)判斷數(shù)據(jù)是否超過設(shè)定值。如果所有數(shù)據(jù)都是正常數(shù)據(jù)，處理器將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，延時(shí)發(fā)送。由于GPRS采用流量計(jì)費(fèi)，在一定程度上可節(jié)約成本。如果處理器獲取的是報(bào)警信息，則系統(tǒng)在第一時(shí)間內(nèi)將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心。系統(tǒng)主流程如圖4所示。圖中X為溫濕度數(shù)據(jù)，Y為紅外信號(hào)，Z為煙感信號(hào)。
6 結(jié)束語(yǔ)
機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行，為日后系統(tǒng)的升級(jí)與維護(hù)提供了便捷的措施。簡(jiǎn)單、快速的數(shù)據(jù)通信方式保證了數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤的傳輸。
系統(tǒng)將GPRS無(wú)線通信技術(shù)成功地運(yùn)用到ARM7TDMIS系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了機(jī)房環(huán)境中各項(xiàng)參數(shù)快速、準(zhǔn)確的傳輸，保證了機(jī)房設(shè)備能在正常環(huán)境下運(yùn)行，解決了傳統(tǒng)機(jī)房監(jiān)控中人工巡邏及布線復(fù)雜等問題，實(shí)現(xiàn)了機(jī)房網(wǎng)絡(luò)化管理和無(wú)人值守的目標(biāo)。
評(píng)論