基于GSM和MCU的監(jiān)控系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，家庭、企業(yè)環(huán)境監(jiān)控問題日益突出，社會安防設(shè)備的需求越來越大。中國每年的安防監(jiān)控設(shè)備制造業(yè)產(chǎn)值也以高速增長。如今市場上的安監(jiān)產(chǎn)品多種多樣，涉及到環(huán)境監(jiān)控與報警、防盜、身份識別等，在家庭、企業(yè)、自然生態(tài)環(huán)境中，安防監(jiān)控設(shè)備隨處可見。特別是對于個人和企業(yè)用戶，生產(chǎn)生活環(huán)境監(jiān)控越來越重要，為滿足家庭和企業(yè)用戶大量使用且滿足多種多樣的監(jiān)控需求，尋找一種可靠、成熟、易用、多功能、低成本的監(jiān)控手段顯得越來越重要。
　　基于上述考慮，本文

2、設(shè)計和實(shí)現(xiàn)了基于GSM網(wǎng)絡(luò)和單片MCU(Micro Control Unit)的家庭企業(yè)用監(jiān)控系統(tǒng)，即通過GSM網(wǎng)絡(luò)收發(fā)短信這一人們熟知的手段，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息的傳遞，采用低成本高可靠的國產(chǎn)新型8051單片機(jī)控制核心，并通過將嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-II移植到單片機(jī)上，并以其為平臺，實(shí)現(xiàn)了短信收發(fā)、人機(jī)界面交互、信息采集處理與存儲等設(shè)計要求。全文的內(nèi)容綜合起來有以下幾個方面：
　　1)研究和總結(jié)中國當(dāng)前安監(jiān)市場的現(xiàn)狀，通過分析市

3、場上現(xiàn)有的安監(jiān)產(chǎn)品及案件技術(shù)，提出本文的設(shè)計目的，即面向家庭企業(yè)可燃?xì)怏w污染物濃度、溫度監(jiān)控與報警的監(jiān)控設(shè)備。并提出了設(shè)計指標(biāo)與主要技術(shù)手段。
　　2)完成元件的選型，對各個技術(shù)手段加以研究和介紹。本文首先簡述了GSM網(wǎng)絡(luò)及AT指令，介紹了兩者的發(fā)展、參數(shù)及其他特點(diǎn)。并采用穩(wěn)定可靠的GSM模塊TC35i作為本設(shè)計的短信收發(fā)前端。然后介紹了8051單片機(jī)的性能特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上介紹和分析了一種新型國產(chǎn)高性能國產(chǎn)8051單片機(jī)STC11

4、F60XE的性能和特點(diǎn)，并將其選作為控制MCU。最后本文介紹了嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-II的特點(diǎn)，并論述了將其移植到STC11F60XE上的可行性、注意事項(xiàng)以及使用其帶來的好處。
　　3)基于上述的基礎(chǔ)性研究，本文首先進(jìn)行了系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計，這部分包括GSM模塊外圍電路設(shè)計及單片機(jī)控制電路兩大部分。其中后者又包括環(huán)境信息提取、人機(jī)界面交互、單片機(jī)I/O擴(kuò)展、外部中斷觸發(fā)、串口通訊、掉電存儲、實(shí)時時鐘等硬件電路部分。本文詳細(xì)

5、敘述了硬件電路的設(shè)計方法以及部分IC器件的原理和使用方法。最后采用AD6.9設(shè)計了系統(tǒng)原理圖及PCB圖。
　　4)軟件設(shè)計方面，首先設(shè)計了MCU控制收發(fā)短信息的方法及程序，設(shè)計了MCU控制GSM模塊TC35i初始化及正常工作的控制方法與流程。然后成功將嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-II移植到了STC11F60XE上，并測試了移植后的性能及效果。基于這兩個基礎(chǔ)性的軟件設(shè)計任務(wù)，本文設(shè)計并調(diào)試成功了MCU控制子模塊、子任務(wù)的方法與程序