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远程数据采集和传输终端的研究和设计

作　者: 黄丽军
导　师: 啜钢
学　校: 北京邮电大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 远程数据采集传输无线模块MC39I C8051F310单片机
分类号: TN929.532
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 37次
引　用: 1次
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内容摘要

近年来,因特网应用的日益普及和通信技术的迅猛发展,人们可以将各行各业广泛存在的电子设备通过通信技术接入因特网,使得对设备的远程数据采集、远程监测、远程控制和维护变得简单。本文针对当前很多行业的传统数据终端需要远程联网的要求,研究了基于GPRS的远程数据采集传输系统,利用GPRS终端模块的数据传输及Internet接入功能,实现数据采集终端与监控中心站之间的双向数据传递。论文基于Keil C51集成开发环境,采用C8051F系列的微处理器和西门子的GPRS模块MC39I,设计并实现了无线数据接入终端,内嵌TCP／IP协议,能轻松方便地通过GPRS网络接入互联网,进行远程无线数据传输。首先,论文在对GPRS网络体系结构和工作原理作详细讲解的基础上,对比了GPRS和GSM网络的通信方式和优缺点,提出了GPRS网络与Internet网络结合,采用动态域名解析方法的通信方案。其次,给出了系统硬件电路及软件部分的构成及设计过程。最后,对设计中存在的问题作了总结并提出了进一步改进的方案。远程无线数据采集传输终端有广阔的应用前景,不仅在最早应用的工业控制领域中有着十分重要的意义,而且移动车辆监控调度系统、机房监控和远程维护管理系统、远程抄表、城市公用事业实时监控维护系统等领域都有着广泛的应用。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-14
  1.1 本文研究的背景  8
  1.2 本文研究的目的和方向  8-9
  1.3 远程数据采集传输及监控方面的研究现状及发展趋势  9-12
    1.3.1 数据采集系统的发展趋势  9-10
    1.3.2 远程无线数据传输  10-11
    1.3.3 远程监控方面发展现状  11-12
  1.4 论文的主要任务及论文结构安排  12-14
第二章 GPRS技术及其应用介绍  14-19
  2.1 GPRS主要技术特点  14-15
  2.2 GPRS数据传输平台  15-17
  2.3 基于GPRS无线系统的应用现状  17-19
第三章系统方案选择及总体设计思想  19-28
  3.1 无线数据传送方式的选择  19-20
  3.2 基于GPRS网络的数据传输方案的选择  20-23
  3.3 系统总体设计思想和系统结构  23-25
    3.3.1 系统总体结构设计  24-25
  3.4 系统的组成及各模块功能分析  25-28
    3.4.1 各组成部分的功能分析  25-26
    3.4.2 数据采集部分的组成  26
    3.4.3 C8051F单片机控制模块  26
    3.4.4 GPRS无线通信模块的功能  26-28
第四章硬件电路设计  28-40
  4.1 远程终端硬件系统框图及结构描述  28-29
  4.2 终端的主控制器模块  29-33
    4.2.1 MGU的主要作用  29
    4.2.2 C8051F系列单片机介绍及C8051F310 MCU的主要性能  29-31
    4.2.3 主控C8051F310芯片的电路部分  31-32
    4.2.4 MCU的电源设计  32-33
  4.3 GPRS无线数据传输模块MC391  33-39
    4.3.1 西门子GPRS模块MC391的介绍  33
    4.3.2 MC391的结构及引脚分布  33-35
    4.3.3 MC391与主控芯片310的硬件连接  35-37
    4.3.4 SIM卡接口部分设计  37-38
    4.3.5 3.6V电源电路设计  38-39
  4.4 数据采集部分的硬件设计  39-40
    4.4.1 数据采集部分具有的性能  39
    4.4.2 AD转换电路  39-40
第五章远程数据传输终端系统软件的实现  40-53
  5.1 系统软件的主要任务  40
  5.2 系统软件设计基础  40-42
    5.2.1 C8051F单片机软件开发环境  40-41
    5.2.2 常见AT指令及使用方法  41-42
  5.3 远程终端的软件系统结构  42-44
  5.4 终端各主要部分的软件设计  44-48
    5.4.1 单片机的初始化部分  44-46
    5.4.2 数据采集部分软件的设计和实现  46-47
    5.4.3 人机交互软件的设计和实现  47-48
  5.5 MCU与MC391之间的数据传输程序设计  48-53
    5.5.1 数据传输终端通信软件的实现  48
    5.5.2 控制GPRS数据传送工作流程  48-50
    5.5.3 MC391模块初始化设置及拨号  50-53
第六章总结及改进  53-55
  6.1 总结  53
  6.2 改进和完善之处  53-55
参考文献  55-59
致谢  59-60
攻读硕士研究生期间发表的论文目录  60

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