基于GPRS的低功耗數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊設(shè)計(jì).pdf

1、為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程無線采集和傳輸，滿足不同環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集需求，本課題設(shè)計(jì)了一款基于 GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集傳輸模塊。本模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)以及數(shù)字信號(hào)脈沖量等數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集，然后利用 GPRS無線網(wǎng)絡(luò)或者以短消息的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)上傳，并可以選擇將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器或者是用戶手機(jī)。本設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、處理和無線傳輸工作，無需人工干預(yù)。通過對(duì)本設(shè)計(jì)的應(yīng)用，可以大大減小遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的難度和成本。
　　通過對(duì)

2、用戶需求的分析以及對(duì)國(guó)內(nèi)外同類型設(shè)計(jì)的研究，本課題采用電池供電。為了保證系統(tǒng)續(xù)航能力，在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了整機(jī)功耗的問題，通過低功耗技術(shù)的研究和系統(tǒng)功耗分析，對(duì)硬件系統(tǒng)各個(gè)模塊進(jìn)行低功耗處理。同時(shí)，利用微控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件部分的電源調(diào)度以及對(duì)系統(tǒng)工作頻率動(dòng)態(tài)管理，達(dá)到最大限度降低系統(tǒng)功耗的目的。結(jié)合芯片手冊(cè)和相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)，對(duì)方案可行性進(jìn)行論證分析，給出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具體方案。從產(chǎn)品低功耗要求出發(fā)，嵌入式微處理器選用32位的低功耗ARM作為系統(tǒng)

3、的主控芯片，并選擇植入μC/OS-III操作系統(tǒng)，大大地增強(qiáng)了系統(tǒng)的可控性和可操作性；無線通訊模塊選用希姆通公司的 SIM800C GPRS無線收發(fā)模塊，利用GPRS網(wǎng)絡(luò)，基于TCP/IP協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。
　　在軟件實(shí)現(xiàn)方面，本文給出了系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理、傳輸、檢測(cè)以及功耗調(diào)理等不同操作時(shí)的設(shè)計(jì)思路和具體實(shí)現(xiàn)流程。通過軟件對(duì)系統(tǒng)各個(gè)不同模式的實(shí)時(shí)切換以及對(duì)不同工作模式下系統(tǒng)工作頻率的動(dòng)態(tài)管理，使得系統(tǒng)整機(jī)功耗得到了更進(jìn)一

4、步的下降。
　　本設(shè)計(jì)在電源管理部分添加的針對(duì)鋰原電池的預(yù)警功能，是在前人設(shè)計(jì)中從未出現(xiàn)過的，該功能不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池?cái)嚯姷念A(yù)警，更可以為系統(tǒng)持續(xù)續(xù)航，減少電池更換周期造成的數(shù)據(jù)丟失。
　　硬件平臺(tái)的搭建工作以及軟件的編譯工作完成以后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試以及功能性和技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試。通過對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析，證明本設(shè)計(jì)能夠滿足用戶功能上的需求，在技術(shù)上也達(dá)到了對(duì)技術(shù)指標(biāo)的預(yù)期。同時(shí)，通過對(duì)系統(tǒng)功耗的測(cè)試和與之前的同類設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)比，系