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基于GPRS无线远程监控系统的关键技术研究

作 者: 高超
导 师: 吴蒙
学 校: 南京邮电大学
专 业: 信号与信息处理
关键词: 远程监控 GPRS 多媒体信息服务 Atmega128
分类号: TP872
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 77次
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内容摘要


近年来,作为国内外研究的热点课题,物联网技术备受关注。中国在物联网领域开展了大量的理论及应用研究,并且取得了长足进步。作为物联网的典型应用,远程监控技术面临着新的机遇与挑战。本文提出了一种新型的基于GPRS的无线远程监控系统。系统采用“监测节点—监测中心”结构,监测节点集成了D203S热释电红外传感器、SHT10温湿度传感器、TSL2561光照度传感器以及GXT-Y601图像传感器。根据系统性能需求,选用基于传感器技术的Atmega128+TR800系统方案,以Atmega128单片机作为主控制器,TR800作为无线传输模块。数据上传采用数据包直接转发解决方案,按照Xmodem协议格式上传至TR800无线模块并使用AT命令通过短彩信方式发送到手机终端。本系统有效实现了监测环境内入侵检测、数据采集以及警情处理等功能,具有投入成本低、数据可靠性好等优势。文章详细论述了各模块的软硬件设计,着重于各模块硬件电路的设计与实现、系统功能模块的详细说明以及软件上的实现流程。根据系统测试需要,搭建了软硬件实验平台。在Visual C++ 6.0平台上利用MSComm通信控件编写了模块调试程序,并使用串口调试工具对系统进行了软硬件调试。最后对系统进行了性能测试,并根据测试结果,对系统的响应时间、实时性、可靠性做了详尽的分析。实验验证了基于传感器技术的Atmega128+TR800系统方案的可行性以及数据上传采用数据包直接转发方案的有效性。本系统方案对物联网中智能手机监控系统的进一步研究具有一定的借鉴意义。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
第一章 绪论  8-13
  1.1 课题背景及发展现状  8-12
    1.1.1 课题背景  8-9
    1.1.2 国内外发展现状  9-10
    1.1.3 发展趋势  10-12
  1.2 论文研究内容和章节安排  12-13
第二章 系统分析及总体方案  13-23
  2.1 系统分析  13-15
    2.1.1 系统功能需求  13-14
    2.1.2 系统性能要求  14-15
  2.2 系统总体方案  15-20
    2.2.1 系统架构方案  15-16
    2.2.2 系统总体结构  16-17
    2.2.3 监控节点方案  17-19
    2.2.4 无线传输方案  19-20
    2.2.5 需要解决的关键问题  20
  2.3 系统主要特点及应用  20-22
  2.4 本章小节  22-23
第三章 系统硬件总体设计  23-36
  3.1 传感器模块详细设计  23-29
    3.3.1 人体红外传感器模块  24-25
    3.3.2 TSL2561 光照度传感器模块  25-26
    3.3.3 SHT10 温湿度传感器模块  26-27
    3.3.4 图像传感器模块  27-29
  3.2 主控制器模块详细设计  29-32
    3.2.1 主控芯片选型  29-30
    3.2.3 模块硬件结构  30-32
  3.3 无线传输模块硬件设计  32-34
    3.3.1 模块简介  32-33
    3.3.2 接口电路设计  33-34
    3.3.3 模块组网方案  34
  3.4 监控平台  34-35
  3.5 本章小结  35-36
第四章 系统软件设计  36-55
  4.1 软件开发环境  36-37
    4.1.1 编译器选择  36
    4.1.2 AVR Studio 集成开发环境  36-37
  4.2 系统软件总体设计  37-39
  4.3 软件设计中关键技术及实现  39-47
    4.3.1 Xmodem 协议  39-41
    4.3.2 MMS 协议  41-43
    4.3.3 AT 命令  43-44
    4.3.4 数据包直接转发方案  44-47
  4.4 系统软件详细设计  47-54
    4.4.1 传感器模块软件设计  47-50
    4.4.2 主控制器模块软件设计  50-52
    4.4.3 GPRS 无线传输模块  52-54
  4.5 本章小结  54-55
第五章 系统调试及测试  55-62
  5.1 实验环境  55-56
    5.1.1 实验目的  55
    5.1.2 实验平台搭建  55-56
  5.2 系统调试  56-58
    5.2.1 系统硬件调试  56
    5.2.2 系统软件调试  56-58
  5.3 系统性能测试  58-61
    5.3.1 系统响应时间分析  60
    5.3.2 系统实时性分析  60-61
    5.3.3 系统可靠性分析  61
  5.4 本章小节  61-62
第六章 总结与展望  62-64
  6.1 论文总结  62-63
  6.2 工作展望  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-69
作者攻读硕士学位期间发表的论文  69-70
附录1 系统实物图  70-71
附录2 传感器扩展板PCB 图  71

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 远动技术 > 远动化系统 > 远距离控制和信号、远距离控制和信号系统
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