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光伏發(fā)電通信基站電源遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2012-02-07 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:基于對(duì)處于偏遠(yuǎn)地區(qū)的光伏運(yùn)行情況進(jìn)行控制和檢測(cè)的目的,了針對(duì)性的,的電壓、電流值每5 s采集一次,通過(guò)GPRS模塊無(wú)線(xiàn)高速傳輸?shù)娇傉居?jì)算機(jī)進(jìn)行檢測(cè)和控制。進(jìn)行串口實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、查詢(xún),并完成時(shí)上位機(jī)串行口接收數(shù)據(jù)設(shè)置、上位機(jī)對(duì)下位機(jī)工作情況的檢測(cè)和功能的設(shè)定。探討了GPRS模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程,MC35i驅(qū)動(dòng)及AT指令的編寫(xiě)和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的制定。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采集到日光強(qiáng)度改變時(shí)運(yùn)行情況的數(shù)據(jù),為提高太陽(yáng)能電池的利用率提供了實(shí)踐依據(jù)。
關(guān)鍵詞:GPRS模塊;串口;數(shù)據(jù)采集;MC35i驅(qū)動(dòng)

隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域中,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多采用上位機(jī)和下位機(jī)的主從工作方式。因?yàn)閱纹瑱C(jī)具有價(jià)格低、功能強(qiáng)、抗干擾能力好、溫限寬和面向控制等特點(diǎn),所以下位機(jī)一般采用單片機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與對(duì)設(shè)備一級(jí)監(jiān)控;計(jì)算機(jī)的分析處理能力較強(qiáng),有友好的人機(jī)界面和大容量的多種存儲(chǔ)方式,故上位機(jī)一般采用計(jì)算機(jī)對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形顯示、分析以及管理。上位機(jī)與下位機(jī)通過(guò)申行接口實(shí)現(xiàn),在本系統(tǒng)采用了Visual Basic6.0開(kāi)發(fā)串口通信程序。

1 數(shù)據(jù)傳輸
太陽(yáng)能分上位機(jī)和下位機(jī)兩部分,下位機(jī)對(duì)各個(gè)模塊的工作輸入電壓、電流,輸出電壓、電流數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示。由于本的太陽(yáng)能發(fā)電裝置用于通信基站的電源,其應(yīng)用的環(huán)境一般位于偏僻且交通欠發(fā)達(dá)的地區(qū),所以下位機(jī)的數(shù)據(jù)需通過(guò)GPRS傳送到上位機(jī),以便于和故障排除。
GPRS模塊(即MC35i)和外部設(shè)備之間的通信協(xié)議是通過(guò)AT指令集來(lái)完成的。AT指令集是從終端設(shè)備(Trminal Equipment,TE)或數(shù)據(jù)終端設(shè)備(Data Terminal Equipment,DTE)向終端適配器(Terminal Adapter,TA)或數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(Data Circuit Terminal Equipment,DCE)發(fā)送的。AT+CMGC指令的功能為Send anSMS commmand(發(fā)出一條短消息)。對(duì)短消息的控制有3種模式,即Block Mode、基于A(yíng)T命令的PDU Mode和Text Mode。目前,PDU Mode應(yīng)用最為廣泛,它不僅支持中文短信,也能發(fā)送英文短信,其短消息正文經(jīng)過(guò)十六進(jìn)制編碼后作為一個(gè)二進(jìn)制字符串被傳輸。PDU模式收發(fā)短信可以使用3種編碼:7 bit、8 bit和UCS2編碼。7bit編碼用于發(fā)送普通的ASCLL字符,8 bit編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息,UCS2編碼用于發(fā)送Unicode字符。短信發(fā)送框圖如圖1所示(圖中XX表示第幾條短信)。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/177960.htm

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2 MC35i驅(qū)動(dòng)及AT指令的編寫(xiě)
2.1 MC35i的開(kāi)關(guān)機(jī)及初始化
目前市場(chǎng)上支持GPRS的模塊有很多種,綜合考慮后采用西門(mén)子的MC35i模塊,該模塊在支持GSM的基礎(chǔ)上增加了對(duì)GPRS的支持,上傳波特率可達(dá)21.4 kb/s,下傳波特率最大為85.6 kb/s,并支持CS-1,CS-2,CS-3,CS-4等4種編碼方案,是一個(gè)具有較高穩(wěn)定性的工業(yè)及模塊。MC35i的工作電壓范圍為3.3~4.8 V,傳輸功率在GMS 1800時(shí)為1 W,休眠電流為3 mA。MC35i提供一個(gè)40引腳的外部控制接口,其中包括了控制、數(shù)據(jù)傳輸、SIM卡、聲音以及電源接口。MC35i接口采用AT指令集,并支持部分西門(mén)子的擴(kuò)展AT指令。
MC35i的電源采用單個(gè)3.3 V到4.8 V的電源,由于MC35i在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸或通話(huà)過(guò)程中峰值電流可能達(dá)到2 A,所以電源必須能夠提供足夠的電流以保證在大電流時(shí)電源電壓不低于3.3 V。如果在工作工程中電源電壓下降到低于3.3 V或電壓下降幅度超過(guò)400 mV時(shí),MC35i將自動(dòng)關(guān)閉。比如,在峰值電流2 A時(shí),在線(xiàn)路上的電壓損耗必須考慮,如果線(xiàn)路電阻為50 mΩ,那么電壓損耗為100 mV,因此在布線(xiàn)時(shí)必須考慮這些問(wèn)題。
MC35i的開(kāi)關(guān)機(jī)需要在模塊的ON/OFF引腳上加上脈寬1 s以上的低電平。當(dāng)模塊處于關(guān)機(jī)狀態(tài)檢測(cè)到ON/OFF引腳的下降沿并持續(xù)1 s以上的低電平時(shí)啟動(dòng)整個(gè)模塊,同理,當(dāng)模塊唐動(dòng)后檢測(cè)到持續(xù)1 s以上的低電平,則延時(shí)8 s關(guān)機(jī)。所有的AT指令操作都必須在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下才能執(zhí)行。
開(kāi)機(jī)后還要對(duì)MC35i進(jìn)行初始化來(lái)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)模塊的控制:首先要測(cè)試模塊串口韻連接狀況,通過(guò)發(fā)送AT指令,等待模塊的回復(fù),返回OK則連接成功,沒(méi)有響應(yīng)則表示模塊連接存在問(wèn)題;接著還要向模塊發(fā)送ATEO指令來(lái)關(guān)閉回顯?;仫@功能主要用于串口調(diào)試,具體應(yīng)用時(shí)應(yīng)關(guān)閉該功能,防止回顯字符和返回參數(shù)混合。
2. 2 MC35i的AT控制指令
MC35i模塊是采用AT指令集進(jìn)行控制的,采用AT指令集可以實(shí)現(xiàn)模塊參數(shù)的設(shè)置,數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。AT指令集是調(diào)制解調(diào)器通信接口的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),指令由ASCII字符組成,除“A/”、“+++”指令外,所有指令都是以“AT”開(kāi)頭,以回車(chē)>換行>結(jié)束,絕大多數(shù)指令被執(zhí)行后都有返回參數(shù)。
常見(jiàn)的AT指令有:
設(shè)置通信波特率:使用AT+IPR=19 200命令,把波特率設(shè)為19 200 b/s。
設(shè)置接入網(wǎng)關(guān):通過(guò)AT+CGD CONT=1,“IP”。“CMNET”命令設(shè)置GPRS接入網(wǎng)關(guān)為移動(dòng)夢(mèng)網(wǎng)。
設(shè)置移動(dòng)終端的類(lèi)別:通過(guò)AT+CGCLASS=“B”設(shè)置移動(dòng)終端的類(lèi)別為B類(lèi),即同時(shí)*多種業(yè)務(wù),但只能運(yùn)行一種業(yè)務(wù),即在周一時(shí)間只能使用GPRS上網(wǎng),或者使用GSM的語(yǔ)音通信。
測(cè)試GPRS服務(wù)是否開(kāi)通:使用AT+CGACT=1,1命令激活GPRS功能。如果返回OK,則GPRS連接成功;如果返回ERROR,則意味著GPRS失敗。中國(guó)移動(dòng)在GPRS與Internet網(wǎng)中間建立了許多的網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN),以連接GPRS網(wǎng)與外部的Internet網(wǎng)絡(luò)。GPRS模塊可以通過(guò)撥“*99*** 1#”登錄到GGSN上,并通過(guò)PPP協(xié)議獲取動(dòng)態(tài)分配到Internet網(wǎng)的IP地址。


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