基于GPRS的远程监控系统设计

发布时间：2017-07-18 12:13

  本文关键词：基于GPRS的远程监控系统设计

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【摘要】：在工业生产和社会生活中,有很多需要进行遥测、遥控的场合,远程监控技术以其适合高危环境、无人值守和实时便捷等优势,得到了广泛的应用。本文提出的方案应用于小区污水处理,可解决区域内的处理现场数量较多且分布离散的问题,能够获得准确、实时的现场数据。 本文提出一种基于GPRS的远程监控系统设计。根据系统的功能需求,分析系统性能,提出系统总体设计方案,方案功能可大体分为现场数据采集检测、数据远程发送和远程控制三部分,针对硬件和软件设计分别进行重点叙述。硬件设计中,采用AVR单片机+GPRS模块组成的现场监控单元方案,主要包括MCU外围电路、现场物理量采集电路、控制输出电路和通信模块电路。软件部分分别对监控中心和监控单元进行软件设计。对于监控中心,提出监控中心监控程序设计方案,定义传输数据帧格式。监控单元软件设计部分包括编写设定参数上位机程序,GPRS模块的控制程序,现场信息数据的处理分析,远程控制程序以及通信失效时的二次重发功能等。本文还在系统可靠性上做了重点考虑,并对各功能模块进行功能和性能的测试。 本方案设计的样机已通过测试运行,并已投入使用。现场实际应用表明,本文设计的系统方案能够有效实现远程监控功能,具有成本低、体积小和性能稳定等特点。
【关键词】：远程监控 GPRS 传感器技术 GPS
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP277
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 远程监控系统的应用背景9-10
• 1.2 无线数据传输与接入技术10-12
• 1.3 论文的主要内容和结构12-13
• 2 系统功能及方案设计13-18
• 2.1 系统功能需求13-15
• 2.1.1 监控中心功能13
• 2.1.2 监控现场单元功能需求13-14
• 2.1.3 系统总体性能要求14-15
• 2.2 系统总体方案设计15-18
• 2.2.1 远程数据传输方案的选择15-16
• 2.2.2 监控中心16
• 2.2.3 现场监控单元设计16-17
• 2.2.4 系统组网方案17-18
• 3 现场监控模块硬件设计18-40
• 3.1 硬件电路总体设计18-19
• 3.2 MCU功能电路19-24
• 3.2.1 MCU的选择19-22
• 3.2.2 MCU外围电路22-24
• 3.3 GPRS模块功能电路24-26
• 3.3.1 GPRS模块24-26
• 3.3.2 SIM卡接口26
• 3.4 异步通信UART串口通信电路26-27
• 3.5 现场物理量采集电路27-31
• 3.5.1 温度采集电路27-28
• 3.5.2 气压采集电路28-30
• 3.5.3 开关量采集电路30-31
• 3.6 GPS与实时时钟电路31-33
• 3.6.1 GPS功能电路31-32
• 3.6.2 实时时钟功能电路32-33
• 3.7 掉电非易失性存储器33-34
• 3.8 继电器输出电路34-35
• 3.9 供电电源电路35-37
• 3.9.1 电源电路总体设计35-36
• 3.9.2 开关型降压稳压器36-37
• 3.10 印刷电路板PCB设计37-39
• 3.11 系统硬件可靠性设计考虑39-40
• 4 系统软件设计40-58
• 4.1 上位机软件设计40-45
• 4.1.1 监控中心上位机软件设计40-42
• 4.1.2 参数设定上位机软件设计42-45
• 4.2 现场监控单元软件总体设计45-47
• 4.3 GPRS模块软件47-50
• 4.3.1 AT指令控制47-48
• 4.3.2 上传数据帧格式48-49
• 4.3.3 自适应波特率程序49-50
• 4.4 现场物理量采集软件设计50-52
• 4.4.1 温度采集程序50-51
• 4.4.2 气压采集程序51-52
• 4.4.3 开关量数据采集程序52
• 4.5 GPS和定时时钟软件设计52-54
• 4.5.1 GPS定位程序52-53
• 4.5.2 实时时钟程序53-54
• 4.6 本地发送数据暂存程序设计54-57
• 4.7 系统可靠性软件设计考虑57-58
• 5 系统功能和性能测试58-68
• 5.1 系统功耗58-61
• 5.2 气压采集电路61-62
• 5.3 GPRS模块功能电路62-63
• 5.4 WDT定时器63-64
• 5.5 GPS模块功能电路64-66
• 5.6 温度采集电路66
• 5.7 本地发送数据暂存功能66-67
• 5.8 继电器输出电路67-68
• 结论68-69
• 参考文献69-71
• 致谢71-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：557644