基于ARM和GPRS的遠程監測終端設計
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3．2．1 顯示界面模塊
界面顯示模塊：界面顯示由兩部分組成。一是實時顯示各模塊的采集數據及一定時間以內的歷史數據數據；二是顯示GPRS模塊設置界面，通過這個界面設置串口參數、設置數據采集時間間隔、設置主機IP地址及端口號、發送AT指令、回顯模塊返回信息等。編寫界面設計文件mainwindow．h和mainwindow．cpp，其中串口參數設置、網絡連接和GPRS數據傳輸封裝成相應的子函數，利用Qt的信號槽機制，當捕捉到
相應的信號便執行對應的函數。通過繼承Qt中的QThread線程類來完成GPRS數據讀取模塊和SPI模塊的功能。SPI模塊接收底層數據采集模塊的各種數據，顯示到界面并編碼通過GPRS通道傳輸到上位機，GPRS返回的一些重要信息業需顯示到LCD界面上。
3．2．2 GPRS網絡連接任務
GPRS網絡連接任務主要完成通過GPRS網絡建立與上位機的數據傳輸鏈路的過程。啟動GTM900C后，首先，需對PPP連接所使用的物理串口進行初始化，包括確定用于PPP連接的串行端口號以及通信波特率。然后，直接使用AT指令，撥號到中國移動的GPRS節點服務器(GGSN)。使用以下幾條燈指令使GTM900C進入數據通訊狀態：
“AT+CGATY?”用于查詢GTM900C是否已附著在中國移動的GPRS網絡，GTM900C將返回當前狀態；
“AT+CGATT=1”用于設置GTM900C附著于中國移動的GPRS網絡，操作成功GTM900C將返回OK；
“A1，+CGDCONT=1，“IP”“CMNET””用于設置中國移動的GPRS節點服務器的名稱和屬性，操作成功則返回OK；
“AT％ETCPIP”用于實現PDP激活和TCP／IP的初始化，使模塊進入TCP／IP功能，操作成功返回OK；
“AT％IOMODE=0．2，0”設置數據傳輸模式，操作成功返回OK；
“AT％IPOPEN=1，“TCP”，“115．24．116．19”，5000..1026”打開一條TCP／IP鏈接，選擇TCP傳輸，115．24．116．19為上位機IP地址，5000為上位機接受程序端口號，成功與上位機連接返回CONNECT。另外模塊還具有數據透傳功能，數據透明傳輸功能將實現TCP／IP上直接數據傳輸，進入透傳模式的AT指令是：“AT％TPS=1，1，3000，1024”，進入透傳模式后模塊將不會相應其它AT指令，直接通過串口寫入數據便可實現與上位機之間的數據傳輸。以上使模塊附著在GPRS網絡的過程封裝在gprsConnect()函數中。
PPP配置、認證通過以后，即應用程序就已經通過GTM900C成功進入了Internet網絡。最后，通過變量GPRSOK=1指示GPRS撥號成功并建立數傳狀態。在run()程序中隔一段時間判斷當前網絡連接狀態，若網絡斷開則變量GPRSOK=0，并調用gprsConnect()函數開始撥號任務重新建立數傳鏈路。
3．2．3 SPI數據通信模塊
SPI通信程序包括兩部分，一是用于數據采集的單片機這邊需要通過SPI發送現場數據，接收控制指令，二是ARM主控制器需要讀取數據，發送控制指令。數據采集模塊使用是帶有SPI接口的C8051f020單片機，SPI的數據寄存器是SHODAT。單片機和主控制器的SPI通信參數設置要一致。
在主設備ARM這邊，SPI驅動已經配置好，直接使用read()，write()等函數便可進行數據的讀取與接收。在單片機這邊采用中斷的方式進行SPI數據的發送與接收。對于從設備C8051f021單片機來說，只有將片選線線接低電平才會啟動數據傳輸，可利用這一點進行多字節數據傳輸，拉低一次便傳輸一個字節，這可用作與主設備之間的同步信號。主設備選一根I／O口線作為片選線，將其拉低，執行一次SPI讀操作，再拉高，延時一定時間，這時從設備退出從模式，重新往SPIODAT里寫新數據及其他一些處理，主設備再將片選線拉低，執行一次SPI讀操作。這樣便可進行多字節傳輸了。SPI主從設備通信流程圖如圖6所示。本文引用地址：http://cqxgywz.com/article/149578.htm
3．3 終端性能測試
將編譯好的界面應用程序下載到終端處理器中并運行，主線程為顯示界面，隨時可與用戶進行信息，兩個子線程為讀SPI總線線程和串口讀寫線程，這3個線程同時并行運行。其中GPRS傳輸部分的界面如圖7所示，通過這個顯示界面設置串口、上位機IP地址、TCP端口和數據定時發送的時間間隔，發送文本框會顯示SPI總線讀取的數據值，接收文本框回顯GPRS模塊返回的信息。上位機用自己的PC機，通過軟件soeket tool監聽終端發送給上位機數據，實驗證明終端界面應用程序工作良好，數據傳輸也很準確。
4 結論
系統的上位機接受界面可用VB編寫，并建立數據庫，方便分析、處理監測現場數據，這部分程序正在完善中。監測終端的數據采集部分采用模塊化設計，可以靈活增減，終端軟件可以根據不同現場用戶自行設計計算公式處理數據，把終端設置好，在上位機通過GPRS網絡便可實時監測現場。該檢測終端結構靈活，實時性好，適用范圍廣，具有廣泛的應用前景。
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