基于ATmega128单片机的数据采集及报警系统设计

摘要

近年来，对于数据采集系统的要求与日俱增，数据采集系统有着非常良好的应用前景。远程数据采集系统与传统的数据采集系统相比，具有不受地理环境、气候、时间的影响等优势。而借助无线传输手段的远程数据采集系统，更具有工程造价和人力资源成本低，传输数据不受地域的影响，可靠性高，免维护等优点。 GPRS业务具有接入迅速、永远在线、流量计费等特点，在远程突发性数据实时传输中有不可比拟的优势，既具有有线方式的效率高，实时性好，成本低的优点，同时安装方便，可维护性好，易实现网络化管理。 利用现有的GPRS网络资源，发挥网络覆盖率高、传输特性好等优势，为现-有数据采集系统提供一种便捷的无线数据传输方式，代表着工业控制及现场监测等领域的一个发展方向。 本文论述一种通用数据采集系统的设计方法，实现远程无线信息以及各种现场数据的传输。该终端可对各种环境或对象的温度、湿度、压力、电压等数据进行采集，通过单片机处理，发送到监控中心，监控中心也可发送控制命令进行控制，可设置报警系统，发出报警信号。该系统可用于仓库、银行钱柜、电信无人值守机房、无人值守基站等的监控。 在数据采集系统的设计中，本文对各个主要模块的软硬件开发进行了详细讨论，主要内容有： 1、确定数据采集系统的技术方案。根据工程的需要及性能价格比，选用ATmega128单片机和组态王软件，并选用SIEMENS公司的MC39i模块进行无线传输，建立起基于ATmega128前端数据采集--监控中心的开发模型。 2、在数据采集终端的硬件设计中，对每一部件的工作原理进行分析，并完成电路原理图的设计，电路板的布局与布线，整机的焊接、安装与测试。 3、对整个系统软件的主要功能模块进行详细介绍，完成单片机系统控制和监控中心软件的设计，进行系统软、硬件的仿真与调试。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究的工程背景

1.2课题研究的内容

1.3课题研究的实际意义

第二章课题相关技术研究

2.1 AVR单片机简介

2.1.1 AVR单片机的主要特点

2.1.2 AVR单片机的优点

2.2 GPRS技术

2.2.1 GPRS网络概述

2.2.2 GPRS网络的协议和结构

2.2.3 GPRS网络的优势

2.2.4 GPRS网络的商业应用

2.2.5中国移动的GPRS网络在实时监控方面的优势

2.3本章小结

第三章开发环境的建立

3.1 AVR单片机开发平台概述

3.1.1 AVR STUDIO集成开发环境

3.1.2编译器

3.1.3仿真器与编程器

3.2 Prote199se电路设计软件概述

3.3组态王软件概述

3.3.1组态王软件的结构

3.3.2组态王软件的功能和特点

3.3.3建立应用工程的一般过程

3.4本章小结

第四章系统硬件设计与实现

4.1系统功能描述及分析

4.1.1系统功能描述

4.1.2系统分析

4.1.3技术方案

4.2硬件设计与实现

4.2.1 MCU模块

4.2.2开关量采集模块

4.2.3模拟量采集模块

4.2.4 MC39i模块

4.2.5液晶显示模块

4.2.6电源模块

4.2.7 UART接口电路模块

4.2.8仿真下载接口模块

4.2.9系统实物图

4.3本章小结

第五章系统软件设计与实现

5.1上位机软件设计

5.2下位机软件设计

5.2.1主程序流程

5.2.2 MC39i流程

5.2.3液晶显示模块流程

5.3本章小结

结论

6.1本文工作的主要内容

6.2工作展望

6.3体会

参考文献

致谢