嵌入式遠(yuǎn)程工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的終端設(shè)備軟件設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、工業(yè)現(xiàn)場的儀表、傳感器一般由電池供電采用低功耗設(shè)計，且不具備數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳送能力。因此工業(yè)現(xiàn)場遠(yuǎn)程監(jiān)控傳統(tǒng)方式主要依靠人工完成數(shù)據(jù)采集和傳送，導(dǎo)致時效性差且成本高。通過引入具有遠(yuǎn)程通信和控制功能的終端設(shè)備，可以實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)和信息傳送的全過程實時化和自動化。所采用的終端設(shè)備受現(xiàn)場供電和通信條件限制，必須實現(xiàn)高效的低功耗和節(jié)能管理，同時針對移動通信信道穩(wěn)定性差的情況，需實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的移動數(shù)據(jù)通信能力。
　　本文詳細(xì)研究了基于 MSP430

2、超低功耗嵌入式微控制器硬件平臺的遠(yuǎn)程終端設(shè)備的軟件開發(fā)過程。軟件采用C語言開發(fā)，實現(xiàn)嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)備的所有功能，主要包括 GPRS無線模塊的驅(qū)動和管理，低功耗電源管理，智能儀表和模擬傳感器的管理，以及系統(tǒng)參數(shù)的本機(jī)配置管理等功能。
　　研究過程中，對下述問題進(jìn)行了重點研究并獲得較為理想的實現(xiàn)效果：
　?、佘浖蚣茉O(shè)計與實現(xiàn)。MSP430微控制器具有較強(qiáng)的計算處理能力和優(yōu)秀的低功耗特性，但提供的內(nèi)存空間只有2K字節(jié)，因此

3、程序未使用嵌入式操作系統(tǒng)，而是設(shè)計了前/后臺的程序框架，結(jié)合可嵌套的中斷服務(wù)，保障了程序運行的可靠性和實時性。
　　②低功耗設(shè)計實現(xiàn)。野外現(xiàn)場的特殊應(yīng)用環(huán)境要求終端設(shè)備必須具有極低的整機(jī)功耗。在實現(xiàn)過程中，充分研究了各項功能的執(zhí)行流程和特點，結(jié)合MSP430的工作模式切換機(jī)制，實現(xiàn)了核心部分的低功耗。同時，對外圍電路和接口電路應(yīng)用按需供電的節(jié)能策略，最大程度地提高了整機(jī)供電效率.
　?、垡苿訑?shù)據(jù)模塊可靠驅(qū)動實現(xiàn)。硬件設(shè)計采用

4、M590移動數(shù)據(jù)模塊實現(xiàn)GPRS數(shù)據(jù)通信，對該模塊的應(yīng)用由程序根據(jù)其AT指令來完成。針對GPRS通信的特殊性，驅(qū)動程序設(shè)計了自動心跳包連接和連接狀態(tài)實時監(jiān)控的功能，保障 GPRS通信的穩(wěn)定性和可靠性。
　?、苓h(yuǎn)程監(jiān)控功能設(shè)計實現(xiàn)。應(yīng)用軟件工程方法和技術(shù)，合理規(guī)劃并設(shè)計了監(jiān)控協(xié)議，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控、參數(shù)配置和系統(tǒng)管理等功能。
　?、菹到y(tǒng)管理。系統(tǒng)管理功能實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控所必需的底層功能驅(qū)動、參數(shù)配置和存儲。
　　測