1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文翻譯（譯文）學(xué) 院： 電子工程與自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 學(xué)生姓名： 劉峻嶂 學(xué) 號(hào)： 1200840126 指導(dǎo)教師單位： 電子工程與自動(dòng)化學(xué)院 姓 名： 姜文英 職 稱： 講 師 2016 年 5 月 27 日基于GSM遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)摘要隨著無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)得到越來越廣泛的應(yīng)用，一種基于GSM短信的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)被提出。基于系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)被分為硬件和軟件部分。在該系統(tǒng)中，使用GSM網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒介的遠(yuǎn)程信號(hào)。該系統(tǒng)包括監(jiān)控中心和遠(yuǎn)程監(jiān)控站兩個(gè)部分。監(jiān)控中心由一臺(tái)計(jì)算機(jī)和一個(gè)TC35芯片為核心的 GSM通信模塊組成。計(jì)算機(jī)和TC35通過

2、RS232串口相連。遠(yuǎn)程監(jiān)控站包括一個(gè)TC35 為核心的GSM通信模塊，MSP430F149單片機(jī)，顯示裝置，各種傳感器、數(shù)據(jù)采集和處理單元。監(jiān)控中心和遠(yuǎn)程監(jiān)控站的軟件設(shè)計(jì)使用VB設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以監(jiān)視和控制遠(yuǎn)程監(jiān)控中心之間的通信和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。1 介紹 遠(yuǎn)程監(jiān)控是一種在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備，通過傳輸?shù)膶?shí)時(shí)圖片和數(shù)據(jù)測(cè)試終端實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)和分析的功能1。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通過有效的方法來獲取、分析、傳輸和反饋信息，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程目標(biāo)的管理。它結(jié)合了最先進(jìn)的科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的衛(wèi)星定位技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和其他領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)，并綜合使用了儀器儀表、電子技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)

3、軟件等設(shè)備平臺(tái)。根據(jù)監(jiān)控信息的傳輸方法，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以分為有線和無線兩種。有線監(jiān)控系統(tǒng)用于具有高實(shí)時(shí)性能的情況下，大量的數(shù)據(jù)集中控制的領(lǐng)域。無線監(jiān)控系統(tǒng)則適合隨機(jī)監(jiān)控范圍小、布線困難、小數(shù)據(jù)和低實(shí)時(shí)要求等場(chǎng)合。GSM數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)近年來發(fā)展迅速。GSM的短消息服務(wù)是一個(gè)基于分組交換數(shù)據(jù)的增值服務(wù)，移動(dòng)通信公司提供的GSM網(wǎng)絡(luò)包括各種基于電路交換通信服務(wù)和不記名服務(wù)2。由于GSM網(wǎng)絡(luò)和全國(guó)漫游互聯(lián)，它具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)能力，用戶沒有必要組織另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋，用戶可以在昂貴的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)中節(jié)省成本3。與此同時(shí)，用戶的數(shù)量沒有被限制。GSM無線通信的一些特性，比如雙向數(shù)據(jù)傳輸功能、性能穩(wěn)定

4、等被廣泛使用。GSM網(wǎng)絡(luò)給遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控通信提供了一個(gè)強(qiáng)大的平臺(tái)，是一種實(shí)現(xiàn)無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的重要方法。2 基于GSM的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要由中央監(jiān)測(cè)站、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站和GSM網(wǎng)絡(luò)組成。中央監(jiān)測(cè)站劃分為監(jiān)控中心服務(wù)器和GSM調(diào)制解。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站由MSP430F149單片機(jī)、外圍電路和GSM調(diào)制解調(diào)器組成。中央監(jiān)測(cè)站和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站之間的無線遠(yuǎn)程通信通過GSM網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.2 中央監(jiān)測(cè)站的硬件設(shè)計(jì)中央監(jiān)測(cè)站的主要硬件設(shè)備包括中央監(jiān)測(cè)站服務(wù)器、GSM無線通信模塊TC35，中央監(jiān)測(cè)站服務(wù)器通過使用普通計(jì)算機(jī)服務(wù)器、工

5、作站等設(shè)備實(shí)現(xiàn)。其主要功能有：(1)接收、分類和保存遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站收集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；(2)控制遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站，處理緊急報(bào)警和設(shè)置分站；(3)數(shù)據(jù)庫(kù)管理和顯示監(jiān)測(cè)站的實(shí)時(shí)情況，并打印備份數(shù)據(jù)庫(kù)。GSM模塊是除了GSM手機(jī)之外另一個(gè)非常重要的GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)終端設(shè)備，這是一個(gè)結(jié)合了傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器和GSM無線移動(dòng)通信系統(tǒng)的終端設(shè)備，它也被稱為無線調(diào)制解調(diào)器。通過使用以TC35為核心的GSM無線通信模塊，實(shí)現(xiàn)了中央監(jiān)測(cè)站對(duì)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。以西門子TC35為核心的專用調(diào)制解調(diào)器模塊，集成了射頻電路和基帶電路，提供了標(biāo)準(zhǔn)的用戶接口命令。模塊還提供了快速、可靠和安全的傳輸數(shù)據(jù)、語音、短信、傳真等功能，可以方便用

6、戶用于程序開發(fā)和設(shè)計(jì)。2.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控站的硬件設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)控站的主要硬件站主要包括單片機(jī)、外圍電路、GSM無線通信模塊TC35和它們之間的串口線。MCU系統(tǒng)由單片機(jī)MSP430F149組成4。MSP430F149單片機(jī)是一種混合類型的MSP430系列16位單片機(jī)，減少了指令集，低功耗。它適用于功耗極低的領(lǐng)域，有豐富的擴(kuò)展功能，使用高效的開發(fā)方法，支持在線仿真與編程，其外圍電路包括液晶顯示器、鍵盤功能、A/D轉(zhuǎn)換器等等。3 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)系統(tǒng)重點(diǎn)是解決中央監(jiān)測(cè)站和遠(yuǎn)程監(jiān)控站之間的遠(yuǎn)程無線通信。上述設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信是通過使用GSM無線通信模塊TC35命令控制來實(shí)現(xiàn)。短消息模式用來傳輸數(shù)據(jù)。3.1

7、GSM通信模塊的控制命令A(yù)T指令集是致力于同步命令集，在這里通過GSM07.07協(xié)議命令對(duì)AT指令集做一個(gè)詳細(xì)介紹5。計(jì)算機(jī)和ATSCM可以發(fā)送命令。設(shè)置短消息中心：接受短消息：AT +CMTI："SIM"，X（X是SIM卡接受短消息的數(shù)量）AT+CMGR=X AT+CMGD=X 發(fā)送短消息：AT+CMGF=1（采用文本格式，如果格式是PDU該值為0）AT+CMGS="+8613xxxxxxxxx" Return > (輸入短消息)設(shè)置聲音呼叫：AT+CREG= Return > (是否注冊(cè)網(wǎng)絡(luò)？)ATD13xxxxxxxxx: Return

8、> (聲音和數(shù)據(jù)調(diào)用之間的差異被稱為sub-number數(shù)字) 修改和存儲(chǔ)參數(shù)：AT+IPR=2400 Return> ( 修改RS232串口的速率為2400bps) AT&W Return > (修改后的參數(shù))輸入PIN碼：AT+CPIN="xxxx"3.2 中央監(jiān)測(cè)站的軟件設(shè)計(jì)中央監(jiān)測(cè)站的軟件設(shè)計(jì)的開發(fā)工具是Visual Basic 6.0。軟件設(shè)計(jì)包括監(jiān)控中心的控制界面的設(shè)計(jì)、初始化程序、接受和發(fā)送短信的程序、數(shù)據(jù)處理和項(xiàng)目參數(shù)的保存。其中，最重要的是中央監(jiān)控中心與服務(wù)器之間的串行通信，通信的關(guān)鍵是通過GSM無線通信模塊TC35接受和發(fā)送短消

9、息。Visual Basic 6.0提供了一個(gè)串行通信控制MSComm，可以實(shí)現(xiàn)串行通信。中央監(jiān)測(cè)站的軟件設(shè)計(jì)任務(wù)包括：發(fā)送指令到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站(以短消息的形式)，接受遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(以短消息的形式)，數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)和處理，并打印歷史數(shù)據(jù)。采用VB設(shè)計(jì)中央監(jiān)測(cè)站的軟件也有很多優(yōu)點(diǎn)。例如，它有一個(gè)很好的人機(jī)交互界面，可以提供串行通信控制MSComm來實(shí)現(xiàn)串行通信，編程方法和操作非常簡(jiǎn)單，連接到數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理也非常簡(jiǎn)單。以下部分是中央監(jiān)測(cè)站的軟件設(shè)計(jì)。3.2.1 人機(jī)界面的設(shè)計(jì)首先，我們開始使用VB創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，然后添加一個(gè)通信控制(MSComm1)用于訪問串行端口。兩個(gè)幀分別作為短消息發(fā)送區(qū)和

10、短消息接受區(qū)，建立四個(gè)文本框和兩個(gè)按鈕：（1）Txtcen用于配置短消息數(shù)量；（2）TxtPhon用于輸入電話號(hào)碼的接受器（用于遠(yuǎn)程監(jiān)控站的序列號(hào)）；（3）Txtcon用于輸入短消息的內(nèi)容；（4）Txtpdu用于顯示短消息的內(nèi)容；（5）按鈕一用于將短消息轉(zhuǎn)換成PDU格式的短信；（6）按鈕二用做發(fā)送文本格式短消息的接受器。選擇三個(gè)區(qū)域作為接受文本框，分別用于顯示來電顯示、調(diào)用時(shí)間和調(diào)用的內(nèi)容。定時(shí)器控制用于定期的查詢串口，當(dāng)接收到一個(gè)短消息，通過編碼與分析，把短消息數(shù)、發(fā)送時(shí)間和短消息內(nèi)容顯示在文本框中，同時(shí)將信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。3.2.2 關(guān)鍵功能模塊的設(shè)計(jì)中央監(jiān)測(cè)站包括幾個(gè)模塊，它們是串口的

11、初始化、發(fā)送和接收短信函數(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)接口等等。這里簡(jiǎn)單介紹三個(gè)重要模塊。（1）初始化串口中央監(jiān)測(cè)站可以通過控制TC35 為核心的GSM無線通信模塊接受和發(fā)送短消息。VB開發(fā)軟件也提供了一個(gè)通信控件MSComm。（2）發(fā)送短消息短消息的發(fā)送和接收是由AT指令集控制TC35為核心的GSM無線通信模塊來實(shí)現(xiàn)的6。發(fā)送短消息的過程如下：首先，我們通過對(duì)短消息中心編碼，使用另一個(gè)號(hào)碼編寫PDU格式的短信，然后計(jì)算短消息的長(zhǎng)度，發(fā)送指令A(yù)T + CMGS = <length> <CR>，< CR >代表回復(fù)，也就是ASCII碼的0x0D。當(dāng)TC35模塊返回ASCII碼字符

12、“>”時(shí)，PDU數(shù)據(jù)則可以輸入，PDU數(shù)據(jù)結(jié)束的字符是< Z >。如果發(fā)送短消息的過程就完成了，模塊則返回< CRLF > OK < CRLF >。（3）接收短消息接收短消息的方法是使用一個(gè)計(jì)時(shí)器來定期查詢串口。短消息到達(dá)時(shí)，計(jì)算機(jī)可以接收到指令< CRLF > + CMTI：“SM”，INDEX (短消息的存儲(chǔ)位置)< CRLF >。使用AT指令A(yù)T + CMGR = INDEX <CRLF>讀取PDU數(shù)據(jù)，當(dāng)指令運(yùn)行后，模塊返回的內(nèi)容即剛收到的短信，就是來電者的電話號(hào)碼以PDU格式編碼的短消息內(nèi)容。最后，三個(gè)步驟

13、的數(shù)據(jù)在中央監(jiān)測(cè)站界面顯示，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。3.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控站的軟件設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)視站的主要任務(wù)包括：（1）通過A / D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換和處理所收集的數(shù)據(jù)；（2）顯示接收到的短消息（控制單元）；（3）通過觸發(fā)鍵盤鍵系列MSP430F149單片機(jī)，在C編程語言的支持下將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送到中央監(jiān)測(cè)站。C430集成開發(fā)環(huán)境，是由IAR公司開發(fā)的MSP430系列MCUs和 C語言系統(tǒng)軟件開發(fā)工具的調(diào)試器共同開發(fā)的。軟件設(shè)計(jì)采用模塊化編程，功能模塊以子函數(shù)的形式編寫。通過這些措施可以減少軟件開發(fā)的時(shí)間，并且程序易于修改和移植。MSP430F149單片機(jī)自身提供ADC12，下面，通過一個(gè)例子來解釋單通道多試樣設(shè)置A

14、DC12的各種控制寄存器的方法。#include "msp430x14x.h" / 包含頭文件extern void ADCnum(void); /定義子函數(shù)的名稱和類型int i=0， kp=0; /定義全局變量unsigned int sumall; /定義為無符號(hào)整形數(shù)據(jù)類型int ADC_Result; /單樣本數(shù)據(jù)值void ADCnum(void)ADC12CTL0 &= ENC; /重置轉(zhuǎn)換函數(shù)ADC12CTL0 = ADC12ON+REF2_5V+SHT0_8;/ 采用2.5V電壓/ 打開 port10ADC12CTL1 = SHP+ADC12SSE

15、L_2;ADC12MCTL0 = EOS + INCH_0+SREF_1;/選擇通道0ADC12CTL0 |= ENC;/ADC轉(zhuǎn)換函數(shù)while (kp<16) ADC12CTL0 |= ADC12SC; /開始轉(zhuǎn)換while (!(ADC12IFG & BIT0); /讀取數(shù)據(jù)/轉(zhuǎn)換完成ADC_Result=ADC12MEM0; / 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)/ADC_Result賦值sumall=sumall+ADC_Result; /累加/ ADC_Result的值kp+;sumall=sumall/16; / 求平均值單片機(jī)負(fù)責(zé)進(jìn)一步處理樣本數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)和代碼保存為PDU格式，這樣的數(shù)據(jù)

16、通過短消息的方式被發(fā)送到中央監(jiān)測(cè)站，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。4 結(jié)論系統(tǒng)旨在建立基于GSM短消息的遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，可以監(jiān)視和控制中央監(jiān)測(cè)站和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站之間的遠(yuǎn)程通信。中央監(jiān)測(cè)站可以接收遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并將它們存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，也可以隨時(shí)調(diào)用和打印。同時(shí)，該系統(tǒng)可以在線監(jiān)控遠(yuǎn)程監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)，并且它能以設(shè)置命令的模式發(fā)送短消息到遠(yuǎn)程監(jiān)視站。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站能夠?qū)y(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，連同單片機(jī)的監(jiān)控對(duì)象通過短消息的方式發(fā)送到中央監(jiān)測(cè)站。遠(yuǎn)程監(jiān)控站可以通過鍵盤操作發(fā)送短消息，也可以接收中央監(jiān)測(cè)站的命令并完成設(shè)置操作。由于GSM網(wǎng)絡(luò)和全國(guó)漫游互連，其網(wǎng)絡(luò)通信能力很強(qiáng)，用戶將不需要建立另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)可以大大改善客戶的網(wǎng)

17、絡(luò)覆蓋，它不僅可以節(jié)省昂貴的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和維護(hù)成本，而且用戶數(shù)量并不局限。參考文獻(xiàn)1 C. Peersman, S. Cvetkovic, P. Griffiths (2000). “The Global System for Mobile Communications Short Message Service”. Personal Communications, vol. 7, no. 3, pp.15-23.2 Geers R, Saatkamp H W, Goossens K (1998). “TETRAD: an on-line telematics surveillance sys

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20、. 哈爾濱科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào), 12卷,4,pp.1-4基于GSM網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)摘要本文提出一種基于GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)。它是一種家庭醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。首先，提出了監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，然后介紹了每個(gè)模塊的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)利用強(qiáng)大的GSM網(wǎng)絡(luò)以短消息的形式實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程通信，使用FPGA作為控制中心實(shí)現(xiàn)家庭醫(yī)療監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。關(guān)鍵詞： GSM 網(wǎng)絡(luò) 溫度 血壓 心率 FPGA1 介紹隨著生活水平提高和健康意識(shí)的逐步改善，人們?cè)絹碓街匾曌约旱慕】禒顩r，及時(shí)了解和方便檢查自己的健康狀況已成為一個(gè)社會(huì)需求。然而，一方面，現(xiàn)在定期體檢將需要大量的時(shí)間和精力到隊(duì)列在醫(yī)院，另一方面，由于時(shí)間

21、和空間的限制，醫(yī)生和相關(guān)的人員不能及時(shí)掌握病人的身體條件，甚至情況會(huì)更糟。在這種情況下,創(chuàng)建遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，使病人能夠?qū)⒁恍┲饕碇笜?biāo)和相關(guān)的參數(shù)傳遞給醫(yī)生。但就目前而言，醫(yī)療監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常是花費(fèi)巨大的，其中大部分是通過互聯(lián)網(wǎng)連接到主機(jī)電腦實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。此外，這些系統(tǒng)不便攜帶而且成本極高。在文中，提出了一種基于GSM網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)。它可以收集一些生理參數(shù)，如心率、血壓和溫度，并將這些參數(shù)在GSM網(wǎng)絡(luò)的幫助下傳輸出去。這樣的系統(tǒng)不僅具有低成本、便于攜帶的特點(diǎn)，而且操作方便，可以擴(kuò)展。與此同時(shí)，如果接收器安裝在醫(yī)院里，許多測(cè)試可以在家里實(shí)現(xiàn)，使病人更方便知道自己的健康狀態(tài)，并及時(shí)去看醫(yī)生

22、。這個(gè)系統(tǒng)還可以提高現(xiàn)代信息管理和醫(yī)院的工作效率。2 系統(tǒng)概述本文提出了一種基于GSM網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)2，包括網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法，如圖1所示。系統(tǒng)是由用戶終端設(shè)備、GSM網(wǎng)絡(luò)和醫(yī)院終端設(shè)備組成。GSM網(wǎng)絡(luò)只是一個(gè)常用的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，醫(yī)院終端設(shè)備可以是個(gè)人電腦(與GSM模塊)或其他接收設(shè)備，如醫(yī)生的手機(jī)，而用戶終端設(shè)備用來收集、展示和傳播各種生理參數(shù)。首先，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)利用用戶終端設(shè)備來收集各種生理參數(shù)。接下來，將所需的信息通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)结t(yī)院，專業(yè)的醫(yī)務(wù)人員可以密切關(guān)注終端設(shè)備上的數(shù)據(jù)并做出分析。最后，他們可以在GSM網(wǎng)絡(luò)的幫助下發(fā)送反饋信息給用戶。接下來的段落將重點(diǎn)討論用戶可

23、選終端設(shè)備的設(shè)計(jì)。圖1 系統(tǒng)概述3 用戶終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和開發(fā)圖2是用戶終端設(shè)備的系統(tǒng)框圖，包括溫度采集模塊、血壓和心率采集模塊、愛特公司融合系列以FPGA為核心的信息發(fā)送和信息接收模塊GSM模塊、液晶顯示模塊和擴(kuò)展。在設(shè)計(jì)中，外圍設(shè)備使用UART接口、IO接口和USB接口。FPGA的核心設(shè)計(jì)，是通過UART1接口和IO串行接口控制血壓模塊、心率模塊、溫度采集模塊收集和接收血壓和心率參數(shù)。LCD1602直接與FPGA的IO端口相連，它可以顯示實(shí)時(shí)生理參數(shù)。此外，GSM模塊在UART2 FPGA的控制下發(fā)送相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)生理參數(shù)的遠(yuǎn)程傳輸。圖2 用戶終端設(shè)備的系統(tǒng)框圖3.1 核心控制模塊本文選擇愛

24、特公司融合系列以FPGA為核心的控制模塊。這樣的FPGA模塊具備數(shù)字轉(zhuǎn)換函數(shù)的特點(diǎn)，包括閃存框架并且成本低廉。其內(nèi)部集成的ADC使用12位逐次逼近技術(shù)，可以通過IO端口直接導(dǎo)入溫度采樣信號(hào)進(jìn)入FPGA內(nèi)部進(jìn)行類比。然后，進(jìn)入FPGA內(nèi)的就是數(shù)字信號(hào)。3.2 生理參數(shù)的數(shù)據(jù)采集模塊如圖2所示，數(shù)據(jù)采集模塊是由血壓模塊、心率采集模塊和溫度采集模塊組成。血壓和心率采集模塊由UART1串行通信接口控制，并使用標(biāo)準(zhǔn)的CAS協(xié)議，所以命令幀和數(shù)據(jù)幀的格式符合標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。FPGA可以啟動(dòng)、停止、接收數(shù)據(jù)和設(shè)置模塊的參數(shù)，血壓和心率的測(cè)試是通過UART1接口完成。圖3是血壓和心率的系統(tǒng)圖模塊4的工作原理，便于理

25、解具體工作過程。被描述的模塊工作原理如下：在測(cè)量過程中，一旦發(fā)送“開始”的信號(hào)，F(xiàn)PGA模塊開始工作。首先，袖口是自動(dòng)充氣的壓力空氣閥，充氣直到它到達(dá)在一個(gè)特定的值，接著它開始自動(dòng)慢慢縮小。靜態(tài)的袖口袖帶內(nèi)的壓力包括壓力和脈沖壓力，這是壓力傳感器，將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。然后，放大器和濾波器電路處理這些電信號(hào)。在那之后，信號(hào)分為兩種，一個(gè)是由大量的脈沖組成的脈搏波信號(hào)，另一個(gè)是與toDC關(guān)系密切的靜態(tài)袖口壓力信號(hào)。這兩個(gè)信號(hào)經(jīng)過內(nèi)部芯片的內(nèi)血壓模塊，通過A/D轉(zhuǎn)換器和相應(yīng)算法被再次處理。最后，將有用信號(hào)的舒張壓、收縮壓、平均壓力和脈沖并送往FPGA。在放氣的過程中，血壓值決定于脈搏波的振幅變化

26、。這意味著壓力值首先被獲取，然后，舒張壓、收縮壓和脈沖可以通過相應(yīng)的計(jì)算算法計(jì)算得出。圖3 血壓和心率模塊的系統(tǒng)框圖圖4是溫度采集模塊的原理圖，它由一個(gè)高精度鉑電阻PT100和溫度傳感器組成。PT100使用3線方法連接到溫度傳感器，一旦溫度不同，PT100的電阻值會(huì)相應(yīng)的改變。溫度傳感器的功能就是將PT100電阻值的變化轉(zhuǎn)化為電流的變化。如果將一個(gè)250歐姆電阻置于陽極和陰極之間，電流變化可以轉(zhuǎn)換為電壓的變化。最后，OUT+連接到IO串行端口，OUT-接地，則溫度信號(hào)的采集完成。圖4 溫度采集模塊原理圖3.3擴(kuò)展模塊在FPGA中，還有很多擴(kuò)展模塊，例如USB接口、IO接口端口、UART接口、串

27、行IO端口和數(shù)字IO接口端口。此外，三個(gè)主要接口已經(jīng)包括在FPGA。如果需要，這些模塊和傳感器模塊可以連接不同的接口。3.4 GSM模塊GSM的核心模塊是西門子TC35，如圖5所示。FPGA與GSM模塊和控制它的UART2串行通信接口。西門子TC35包含射頻電路和基帶電路，提供用戶標(biāo)準(zhǔn)命令接口進(jìn)行音頻、短信息和傳真的數(shù)據(jù)傳輸，快速、可靠且安全1。它將方便用戶的應(yīng)用開發(fā)和設(shè)計(jì)調(diào)試。圖5 GSM模塊TC35框圖GSM模塊TC35的框圖3是如圖5所示。模塊主要功能模塊包括GSM基帶處理器、GSM無線供電ASIC、flash、ZIF連接器和天線連接器。在GSM設(shè)備中，GSM基帶處理器處理所有的音頻信號(hào)

28、和日期。內(nèi)部軟件運(yùn)行控制應(yīng)用程序接口和整個(gè)GSM協(xié)議棧，UART形式的接口用于連接移動(dòng)設(shè)備。模塊配有40-pin ZIP連接器，應(yīng)用于連接移動(dòng)設(shè)備。模塊包含以下接口：電力供應(yīng)ASIC，數(shù)據(jù)接口RS232，音頻接口，SIM接口等等。無線設(shè)備作為GSM一部分用作收發(fā)器。本文介紹的TC35僅用于發(fā)送和接收短消息。實(shí)際上，TC35的輸入/輸出接口是一個(gè)串行異步收發(fā)器，這符合ITU-T RS232接口標(biāo)準(zhǔn)并且支持標(biāo)準(zhǔn)的命令集，如果有人想使用漢字發(fā)送短信則需要PDU編碼5。因此，接收方應(yīng)該具備相應(yīng)的解碼模塊。GSM模塊的數(shù)據(jù)傳輸過程如圖6所示。圖6 GSM模塊的數(shù)據(jù)傳輸過程3.5系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)FPGA控制

29、系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。因此，編好的程序需要下載到FPGA中。當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)將按照程序指令進(jìn)行工作。圖7是整個(gè)系統(tǒng)的程序流程圖。系統(tǒng)軟件包括液晶驅(qū)動(dòng)程序，接收和發(fā)送的UART推動(dòng)程序，ADC驅(qū)動(dòng)程序，USB驅(qū)動(dòng)程序和控制FPGA的程序。程序流程圖如圖7所示，一旦開始按鈕被按下，系統(tǒng)開始工作。首先，初始化是必要的，包括初始化液晶顯示、UART和ADC，閃存的ADC FPGA內(nèi)部也需要初始化配置。接下來，F(xiàn)PGA通過UART1接口發(fā)送命令到血壓模塊和心率模塊，模塊開始工作，交付實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包。然后，F(xiàn)PFA使用中斷方式從UART1接口接收數(shù)據(jù)包。同時(shí)，F(xiàn)PGA通過IO接口端口收集溫度信息。這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)將通

30、過LCD1602顯示。最后，測(cè)試完成后FPGA將發(fā)出相應(yīng)的標(biāo)記信號(hào)，系統(tǒng)將準(zhǔn)備發(fā)送或接收短信。FPGA控制GSM模塊的操作通過UART2接口端口，如果短信成功,系統(tǒng)將檢測(cè)按鈕按下的狀態(tài)，一旦重新開始按鈕被按下,系統(tǒng)將重新開始。圖7 整個(gè)系統(tǒng)的程序流程圖4 結(jié)論基于GSM網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：（1）體積小，容易攜帶；（2）模塊，包括生理參數(shù)采集模塊和GSM模塊都使用低成本的設(shè)備，并提供標(biāo)準(zhǔn)接口；此外，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸以短消息的形式實(shí)現(xiàn)，不需要特殊的接收設(shè)備，只要有普通的手機(jī)就可以接收信息，這使得成本更低；（3）只需一個(gè)按鈕就可以實(shí)現(xiàn)所有的控制，實(shí)現(xiàn)一鍵式操作模式，所以它更易于使用；（4

31、）系統(tǒng)還有許多擴(kuò)展模塊，例如USB接口、UART接口端口、模擬和數(shù)字IO端口等模塊，這使得它可以添加其他傳感器。該設(shè)計(jì)也可以廣泛用于遠(yuǎn)程治療和一般的調(diào)查社區(qū)，這樣的系統(tǒng)不僅有利于發(fā)達(dá)地區(qū)的病人獲得醫(yī)療服務(wù)，也有利于貧困地區(qū)的患者擁有必要的醫(yī)療服務(wù)，并最終將形成一個(gè)家庭醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。鳴謝作者要感謝上?；穑ㄅ鷾?zhǔn)號(hào)09700714000）和上海大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)計(jì)劃（批準(zhǔn)號(hào)cxsj08 053）的財(cái)政支持。參考文獻(xiàn)1 Z. Wei, Y.L. Zhou. “個(gè)人電腦和TC35i用于發(fā)送和接收短消息” . 現(xiàn)代電子技術(shù). 30(15), 188-190 (2007)2 Z. Zhao, L. Cui.

32、“基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)”. 信息與控制.35(2), 265-269 (2006)3 W. Xu, J.Q. Zhuang. “西門子TC35 GSM發(fā)展協(xié)會(huì)”. 電子制作. 3, 15-16 (2009)4 X.Y. Li , H.X. Wu. “基于GSM網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制血壓的研究”. 中國(guó)醫(yī)療器械雜志. 27(4), 274-275 (2003)5 C.P. Xuan, H. Wang, G.L. Zou. “GSM無線模塊發(fā)送短消息”. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 24(5), 148-150 (2004)6 S.Z. Li, W.G. Zhang, Z. Huang. “使用高精度Pt電

33、阻測(cè)量溫度non2linear修正電路的分析和優(yōu)化”. 工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置 .1, 26-28 (2005)溫室監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基于GSM和射頻技術(shù)摘要根據(jù)中小溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，提出了一種基于GSM和射頻技術(shù)來解決遠(yuǎn)程溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)構(gòu)成了區(qū)域環(huán)境信息監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和基于射頻的密切溝通平臺(tái)?；贕SM網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程通信技術(shù),該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了中小溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)。使用ATmega16A、低功耗芯片PTR4000和華為無線模塊GTM900-C設(shè)計(jì)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和水槽節(jié)點(diǎn)，本文給出了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件流程圖表。它表明，系統(tǒng)是穩(wěn)定的、可靠的，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)溫室環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控。關(guān)鍵詞：射頻 水槽節(jié)點(diǎn) 無線通信 溫

34、室環(huán)境監(jiān)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1 介紹近年來，隨著溫室產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，考慮到如何獲得準(zhǔn)確、可靠的信息，對(duì)溫室環(huán)境控制技術(shù)需求越來越高，就像1-2中所述。在中國(guó)，大多數(shù)現(xiàn)有的溫室控制系統(tǒng)使用有線通信，這不可避免地面臨著布線的問題。布線的問題包括質(zhì)量建設(shè)、高成本、安裝、維護(hù)困難和破碎的節(jié)點(diǎn)可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的工作。使用無線通信是解決這些問題的最好方法。無線通信不需要布線、成本低、易于維護(hù)，還可以增加或減少測(cè)量任意節(jié)點(diǎn)。因此，它具有良好的應(yīng)用前景。通過文獻(xiàn)綜述，發(fā)現(xiàn)一些國(guó)內(nèi)學(xué)者利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)3-4，使用微處理器和無線局域網(wǎng)技術(shù)和多傳感器融合技術(shù)設(shè)計(jì)溫室監(jiān)測(cè)傳感器節(jié)點(diǎn)，如5；另一些學(xué)者利用介入互聯(lián)

35、網(wǎng)或局域網(wǎng)方式來達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控6；在Ref.2中也有一些學(xué)者提出了使用GSM技術(shù)結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計(jì)的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這些項(xiàng)目是相對(duì)良好的設(shè)計(jì)，但是他們的硬件設(shè)計(jì)是復(fù)雜而且高成本的，特別是在小型溫室監(jiān)控應(yīng)用程序中，性價(jià)比不高。針對(duì)這一點(diǎn)，我將通過GSM無線通訊技術(shù)和射頻(RF)技術(shù)，并使用現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)終端GSM模塊遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用程序與射頻技術(shù)合并；最后，我提出了一個(gè)符合成本效益的中小溫室監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案?；谏漕l技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成了區(qū)域環(huán)境信息監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合GSM遠(yuǎn)程通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了小溫室環(huán)境遠(yuǎn)程的成功監(jiān)控。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)特別適合數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和短距離要求，可靠性高。2 系統(tǒng)架構(gòu)

36、溫室監(jiān)控系統(tǒng)集成了射頻技術(shù)和GSM技術(shù)，射頻技術(shù)適用于無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和水槽節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。通過射頻模塊初始化PTR4000和匹配地址，收集到的數(shù)據(jù)通過監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)交付給水槽節(jié)點(diǎn)處理，處理過的數(shù)據(jù)上傳到指定服務(wù)器，即基于GSM網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程通信終端(GTM900-C)。監(jiān)控節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸降低了功率，傳輸速度變快，除了每個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)形成一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)外，數(shù)據(jù)由一個(gè)共同的GSM模塊發(fā)送到指定的服務(wù)器，從而防止單一數(shù)據(jù)的上傳，從而大大降低了系統(tǒng)的開發(fā)成本。監(jiān)控系統(tǒng)主要由三部分組成：無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，水池節(jié)點(diǎn)，基于GSM網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程通信終端。系統(tǒng)架構(gòu)圖1所示。監(jiān)控節(jié)點(diǎn)用于收集溫室環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度等；水槽節(jié)點(diǎn)監(jiān)

37、測(cè)數(shù)據(jù)收集器和分選機(jī)，負(fù)責(zé)監(jiān)控區(qū)域和服務(wù)器之間的通信。匯聚節(jié)點(diǎn)接收監(jiān)控節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)，分析并做出決定，然后通過GSM模塊遠(yuǎn)程加工數(shù)據(jù)。每個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)配備無線通信射頻模塊用于溫室環(huán)境參數(shù)的傳輸。水槽節(jié)點(diǎn)不僅配備了無線通信射頻模塊，而且配置了GSM通信模塊用于實(shí)現(xiàn)匯聚節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程服務(wù)器之間的通信。圖1 系統(tǒng)架構(gòu)3 硬件設(shè)計(jì)3.1 監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)使用ATmega16A單片機(jī)，利用PTR4000射頻模塊。單片機(jī)初始化PTR4000、選擇監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的工作方式和與通信地址相匹配，之后監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)接收匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送的指令，單片機(jī)通過PTR4000指定將傳感器采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)。如圖2所示，整個(gè)硬件系統(tǒng)

38、包括電源模塊、微處理器模塊、射頻模塊和數(shù)據(jù)采集模塊。圖2 監(jiān)控節(jié)點(diǎn)硬件電路框圖在設(shè)計(jì)高速、低功耗數(shù)據(jù)傳輸模塊PTR4000的上，選擇基于單芯片的無線收發(fā)芯片nRF2401A作為無線通信射頻模塊。Ref. 7-8 介紹了芯片的特點(diǎn)，低功率，其工作電壓為1.9 v 3.6 v。2.4 GHz天線是建立在全球開放的2.4 GHz芯片上，它建立了128個(gè)頻道(每個(gè)通道帶寬1 MHz)2400 MHz和2527兆赫之間通道之間的切換時(shí)間小于200ms。硬件CRC錯(cuò)誤檢測(cè)是建立在芯片內(nèi)，這樣可以減少出錯(cuò)率而且不增加編程的難度。芯片支持多點(diǎn)有效溝通，實(shí)現(xiàn)GMSK調(diào)制和最大傳輸速率為1 Mbit/s。模塊地址

39、可以通過軟件設(shè)置，數(shù)據(jù)只有在接收到本地機(jī)器的地址后才能輸出。數(shù)據(jù)采集模塊主要負(fù)責(zé)收集溫室環(huán)境參數(shù)，我們可以根據(jù)需求配置各種所需的溫度和濕度傳感器監(jiān)測(cè)溫室環(huán)境。（注意：DS18B20溫度傳感器部署在測(cè)試端）。對(duì)于微處理器，我選擇低功耗的CMOS單片機(jī)ATmega16A，基于增強(qiáng)型ATMEL AVR RISC體系結(jié)構(gòu)，用于控制數(shù)據(jù)采集模塊和射頻模塊。電源模塊，我選擇太陽能電池作為電力系統(tǒng)9，整個(gè)太陽能電池系統(tǒng)是由太陽能電池板、太陽能充電控制器和電池組成。監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的功耗很低，電力系統(tǒng)可以確保監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。3.2 水槽節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)水槽節(jié)點(diǎn)使用ATmega16A作為單片機(jī)，利用PTR4000射頻

40、模塊并選擇GTM900-C為核心的GSM模塊。通過控制射頻模塊和GSM模塊，單片機(jī)作為上傳數(shù)據(jù)信息的專用服務(wù)器。首先，水池節(jié)點(diǎn)發(fā)送指令；然后，接收指令并傳送相應(yīng)的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)收集到的數(shù)據(jù)到傳感器和PTR4000水槽節(jié)點(diǎn)；接著，由單片機(jī)控制PTR4000 RF模塊和GTM900為核心的GSM模塊，將水槽節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送出去；最后，GTM900通過使用命令上傳數(shù)據(jù)信息至預(yù)設(shè)服務(wù)器。圖3顯示了整個(gè)硬件系統(tǒng)，包括電源模塊、微處理器模塊、射頻模塊、鍵盤和GSM遠(yuǎn)程通信模塊。圖3 水槽節(jié)點(diǎn)硬件電路框圖在設(shè)計(jì)中，單片機(jī)ATmega16A作為微處理器來控制射頻模塊和GSM模塊，并立即計(jì)算出聚集的溫室環(huán)境參數(shù)。

41、PTR4000作為無線通信射頻模塊，由各自監(jiān)控節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)信息。我選擇華為生產(chǎn)的以GTM900-C為核心的GSM通信模塊，將處理過的數(shù)據(jù)上傳到專門的服務(wù)器。像10所述，GTM900-C無線模塊是一個(gè)雙波段GSM/GPRS無線模塊，支持標(biāo)準(zhǔn)AT指令，增強(qiáng)AT指令的可讀性，提供了大量的短信、語音、數(shù)據(jù)服務(wù)和其他功能，這為各種應(yīng)用例如高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)忍岢隽艘粋€(gè)理想的解決方案。電源模塊則選擇太陽能電池作為電力系統(tǒng)9。4 通信協(xié)議的設(shè)計(jì)4.1 PTR4000通信協(xié)議的設(shè)計(jì)當(dāng)使用PTR4000無線數(shù)據(jù)通信時(shí)，我們不需要進(jìn)行曼徹斯特編碼，這樣更易于程序的編寫和應(yīng)用擴(kuò)展。只要我們遵循配置說明（見表1），我們需要

42、做的就是寫硬件地址節(jié)點(diǎn)、水槽節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和其余的配置字的狀態(tài)。在此系統(tǒng)中，水槽代碼地址是0 x3a3b3c3d3e，監(jiān)控節(jié)點(diǎn)地址是0 x1a1b1c1d1e 0 x2a2b2c2d2e。節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)都是16個(gè)奇偶校驗(yàn)位。啟用校驗(yàn)位，單邊的，爆發(fā)模式，1 Mb/s，晶體頻率為16兆赫，工作頻率2400 MHz和最低0排放（當(dāng)需要臨時(shí)接收數(shù)據(jù)時(shí)，它可以暫時(shí)配置）。表1 PTR4000C關(guān)鍵字列表4.2 GTM900通信協(xié)議的設(shè)計(jì)華為GTM900-C無線模塊包含GSM/GPRS兩個(gè)無線模塊，它支持AT指令，增強(qiáng)AT指令的應(yīng)用，并提供了文本消息、語音、數(shù)據(jù)服務(wù)和其他功能，是高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞣N應(yīng)用程

43、序的理想解決方案。GTM900-C集成了TCP / IP協(xié)議，并且內(nèi)部使用AT命令進(jìn)行編程。根據(jù)GTM900-C無線模塊手冊(cè)提供的命令，用戶只需要通過單片機(jī)和串行端口編譯命令發(fā)送到無線模塊GTM900-C，然后它可以實(shí)現(xiàn)初始化和數(shù)據(jù)發(fā)送。其主要步驟如下：Command "AT" / / 測(cè)試 GTM900-C準(zhǔn)備就緒；Return OK;Command "AT + CMGF = 1" / /以文本的形式發(fā)送數(shù)據(jù)；Return OK;Command "AT + CMGS = '11 phone number' / /連接服務(wù)器，并

44、設(shè)置號(hào)碼；Return ">"Type the contents and sent them by the means of “Ctrl+Z"Return OK;5 軟件設(shè)計(jì) 5.1 監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)過程的關(guān)鍵是單片機(jī)和PTR4000模塊之間的通信，其工作流程圖表如圖4。當(dāng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)帶電時(shí)，將初始化傳感器和射頻模塊PTR4000，然后PTR4000進(jìn)入配置模式?；赑TR4000所寫的配置，其處于接收模式，直到PTR4000收到水槽節(jié)點(diǎn)的命令，監(jiān)控節(jié)點(diǎn)將開始工作。收集數(shù)據(jù)完成后，射頻模塊PTR4000進(jìn)入交付模式，并將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到匯聚節(jié)點(diǎn)。發(fā)送完成后，射頻模塊PTR4000又將進(jìn)入接收模式，等待下一個(gè)水槽節(jié)點(diǎn)的命令的到來。圖4 監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的工作流程圖表5.2 匯聚節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)這是GTM900模塊和PTR4000模塊通信供應(yīng)鏈管理的關(guān)鍵。其工作流程圖表圖5所示。圖5 水槽節(jié)點(diǎn)的工作流程圖表系統(tǒng)啟動(dòng)后，水槽節(jié)點(diǎn)設(shè)備初始化并設(shè)置服務(wù)器地址(即輸入電話號(hào)碼)。然后，射頻模塊PTR4000進(jìn)入睡眠狀態(tài)，單片機(jī)開始計(jì)時(shí)。通過規(guī)定的時(shí)間后，我們通過PTR4000射頻模塊