基于GPRS和SM2加密算法的电压监测系统研究与设计

摘要

针对传统电压监测系统结构复杂、精度低、数据通信采用明文传输等问题，本文设计了一款基于GPRS和SM2加密算法的电压监测系统。该系统主要对电网电压进行实时监控，并利用SM2算法对采集的电压数据信息进行加密处理，以提高系统安全性。论文阐述了电压监测系统的设计原理，并对整套系统硬件电路和软件程序进行了详细的分析，并进行系统验证。具体工作如下：
　　设计了基于GPRS和SM2加密算法的电能质量监测系统的硬件电路，系统采用日本瑞萨公司生产的RX210单片机作为系统主控核心，利用北京飞图同辉科技有限公司生产的FLY280模块进行远程数据传输。系统硬件电路主要包含单片机最小系统、GPRS模块、电源模块、A/D转换模块、时钟模块、掉电保护模块、串口模块、存储模块、按键模块和显示模块等十个方面。
　　设计了电能监测终端软件程序，构建了一个多任务实时的软件框架结构。系统软件程序采用模块化设计思想，通过定时器实现对各个功能模块的有序调度，有效提高了系统程序的实时性。为了提高电压监测系统数据传输的安全性，系统对电压监控终端采集的电压数据进行SM2加密处理。系统软件程序主要包含SM2加密模块、SM2解密模块、GPRS通信模块、串口通信模块、时钟计时模块、数据存储模块、数码管显示模块和按键处理模块等。
　　在完成电压监测终端设备硬件电路和软件程序后，对电压监测终端设备进行了软硬件调试，并对调试结果进行了分析处理。实验结果表明，本文设计的电压监测系统具有精度高、实时性好、运行稳定等优点，系统满足了供电公司各项技术要求，具有较好的推广价值和应用价值。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 课题的研究现状

1.3 本文的主要工作

1.4 本章小结

第二章 电压监测系统总体设计

2.1 电压监测系统的功能要求

2.2 电压监测系统的整体方案设计

2.3电压监测系统的通信方案选择

2.4 加密算法选择

2.5 本章小结

第三章 电压监测系统的硬件设计

3.1 系统硬件结构概述

3.2 微处理器主要功能介绍

3.3 单片机系统外围电路的设计

3.4GPRS无线通信模块

3.5本章小结

第四章 电压质量监测系统的软件设计

4.1 软件编程语言的选择

4.2集成开发环境的介绍

4.3主程序的设计思想与方法

4.4中断模块

4.5 系统模块程序的设计

4.6GPRS模块程序设计

4.7 本章小结

第五章 系统调试与实验结果与分析

5.1 硬件平台搭建

5.2系统调试

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2 展望

参考文献

致谢