基于GPRS的工厂监测与控制系统下位机设计

摘要

无论何时何地，作为社会经济运行主体的工业企业都将“安全生产”作为其生产、发展的首要前提。随着高新科技的快速发展、工业改革的不断深入，科学管理也逐渐在各行各业的竞争软实力中占据重要地位。如何做到二者兼顾是每个管理者都十分关注的问题。为了给生产者提供安群、舒适的工作环境，给管理者提供可靠、人性化的管理系统，本文设计了一套基于无线通信技术、传感器技术等技术的工厂远程监控系统。
　　本文对工厂监控系统下位机的设计以ARM920T为核心的S3C2410作为处理器，Linux系统作为ARM平台操作系统，功能强大，可扩展性高。在通信方面，选用ZIGBEE无线自组网与GPRS无线网络分别实现嵌入式网关与无线传感网络及监控中心的通信。硬件上，主要介绍了CPU部分、通信接口、外扩存储、基本模块的设计。软件上，主要介绍了嵌入式系统平台搭建、数据处理、通信模块、外扩存储等软件设计。
　　本设计实现了无线传感网络对监测点的数据采集，并通过ZIGBEE自组网上传至嵌入式网关。处理之后，通过GPRS网络与监控中心数据通信。以此来保证了监控中心对工业现场的试试掌控。

目录

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致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 工厂监控系统概述

1．2 远程监控系统发展状况

1．3 论文内容及章节安排

第二章 无线远程监控系统相关技术介绍

2．1 GPRS通信技术

2．1．1 GPRS的特点

2．1．2 GPRS的网络结梅

2．1．3 GPRS协议模型

2．2 ZIGBEE自组网络技术

2．2．1 ZIGBEE技术简介

2．2．2 协议层与规定说明

2．2．3 ZIGBEE的技术优势

2．4．4 ZIGBEE技术的发展前景

第三章 嵌入式系统方案选型

3．1 嵌入式系统的定义

3．2 嵌入式系统的组成

3．2．1 嵌入式系统的硬件组成

3．2．2 嵌入式系统的软件组成

3．3 嵌入式系统的方案选型

3．3．1 嵌入式微处理器的选型

3．3．2 嵌入式操作系统的选型

第四章 无线远程监控系统的硬件设计

4．1 硬件总体设计方案

4．2 CPU部分硬件设计

4．2．1 ARM处理器

4．2．2 S3C2410A原理图设计

4．3 通信接口硬件设计

4．4 外扩存储电路设计

4．4．1 SDRAM硬件设计

4．4．2 Flash硬件设计

4．5 系统基本模块设计

4．5．1 电源模块设计

4．5．2 时钟和复位电路

第五章 无线远程监控系统的软件设计

5．1 嵌入式系统平台搭建

5．1．1 在宿主机上安装Linux系统

5．1．2 配置Minicom

5．1．3 建立NFS开发环境

5．1．4 配置TFTP

5．1．5 宿主机上交叉编译环境建立

5．2 数据处理模块软件设计

5．2．1 数据采集模块软件设计

5．2．2 GPRS数据终端至监控中心的数据封装

5．3 通信模块软件设计

5．3．1 串口通信软件设计

5．3．2 GPRS通信软件设计

5．3．3 ZIGBEE通信模块软件设计

5．4 外扩存储器模块软件设计

5．5 复位和实时时钟模块

5．5．1 复位部分程序设计

5．5．2 实时时钟部分程序设计

第六章 总结与展望

6．1 项目总结

6．2 项目展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文