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基于ARM处理器的远程无线测控系统
作 者: 王慧
导 师: 王平; 童庆冬
学 校: 南昌大学
专 业: 电子与通信工程
关键词: LPC1114 TC35i 嵌入式 测控
分类号: TP872
类 型: 硕士论文
年 份: 2014年
下 载: 37次
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内容摘要
随着现代社会科学技术的飞速发展,测控技术得到了巨大的进步和迅猛的发展,应用到了各个领域,从而大大提高了生产效率,节约了劳动成本,为人类的工作、生活带来了极大的便利。本课题研究的“基于ARM处理器的远程无线测控系统”是一种通过嵌入式处理器来实现检测和控制,通过现代无线通讯技术的运用,将两者技术有机结合,以达到在远距离(理论上世界任何有蜂窝网络的角落)通过手持移动设备实现远距离测控。在课题研究中不单是实现基本功能,而且在这个基层上实现了通用功能,即一个完善的系统可以整合到其他应用系统中,具有广泛的通用性。系统通过二次开发,可以将原本一个普通的控制系统具备远程测控的功能。而其通用性就体现在嵌入式处理器的灵活运用与开发上。本课题主要基于以ARM为内核具有丰富接口的嵌入式芯片以及无线通信模块,实现远程无线测控。利用嵌入式处理器接口丰富功能强大的特点实现多功能监测与控制。在无线通讯方式的采用上经过对比,CC1101无线通信芯片传输距离在200-300米,传输距离有所限制,ZIGBEE无线传输模块虽功能强大,但是传输距离也只在1.5公里范围内,而模块TC35i,理论上凡是在蜂窝信号覆盖的区域都能够实现稳定的数据传输。因此本课题设计在无线通信方式的选择上毫无疑问的选择基于模块TC35i的无线蜂窝网络的GMS移动通信。
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全文目录
摘要 3-4 ABSTRACT 4-5 目录 5-8 第1章 概述 8-11 1.1 本课题的研究背景 8 1.2 研究通用远程测控的意义和作用 8-9 1.3 国内外远程测控的发展 9 1.4 本课题研究的主要内容 9-11 第2章 基于ARM处理器的远程无线测控系统的总体框架 11-14 2.1 系统功能和要求 11 2.2 基于ARM处理器的远程无线测控系统的总体框架结构模型构建 11-12 2.3 GSM网络数据传输模型 12 2.4 控制与检测系统硬件结构 12-13 2.5 软件系统设计框架 13-14 第3章 基于ARM处理器的远程无线测控系统的技术理论探讨 14-24 3.1 基于ARM的嵌入式简介 14-17 3.1.1 嵌入式系统概述 14 3.1.2 基于ARM内核的嵌入式处理器 14-15 3.1.3 LPC1114处理器简介 15-17 3.2 无线通信技术 17-19 3.3 嵌入式系统与无线通信系统的整合 19-21 3.3.1 嵌入式系统接入无线通信系统 19-20 3.3.2 GSM模块 20-21 3.4 监测与控制功能的实现 21-24 第4章 基于ARM处理器的远程无线测控系统的硬件设计 24-50 4.1 硬件系统总体框架 24-27 4.2 处理器的选型 27-32 4.2.1 系统对处理的要求 27-28 4.2.2 基于Cortex-M0内核的LPC1114处理器 28-32 4.3 无线通信系统设备的选型 32-34 4.3.1 无线通信的种类 32 4.3.2 几种无线通信设备的选择 32-34 4.4 处理器核心电路设计 34-38 4.4.1 处理器核心电路的最小系统 34-36 4.4.2 处理器核心电路的程序下载接口 36-37 4.4.3 处理器核心电路硬件原理图设计 37-38 4.4.4 处理器核心电路硬件PCB设计 38 4.5 通信接口电路设计 38-40 4.5.1 TC35I模块引脚功能简介 39-40 4.5.2 TC35I接口电路设计 40 4.6 监测与控制电路设计 40-50 4.6.1 I2C总线接口监测与控制电路 40-44 4.6.2 SSP同步串行接口监测与控制电路 44 4.6.3 AD转换接口监测与控制电路 44-48 4.6.4 通用I/O接口监测与控制电路 48-50 第5章 基于ARM处理器的远程无线测控系统的软件设计 50-72 5.1 程嵌入式系统软件设计语言的选择 50-51 5.2 系统GSM通信模块软件API函数设计 51-59 5.2.1 LPC1114处理器的通用异步接收器/发送器UART的编程 51-58 5.2.2 TC35I GSM模块的AT指令集 58-59 5.3 监测与控制软件设计 59-70 5.3.1 I2C通信接口的软件设计 59-64 5.3.2 SSP通信接口的软件设计 64-68 5.3.3 AD转换接口的软件设计 68-70 5.4 软件系统的整合 70-72 第6章 基于ARM处理器的远程无线测控系统在农业土壤监测中的应用 72-77 6.1 基于ARM处理器的远程无线测控系统的土壤监测系统设计框架 72-73 6.2 基于ARM处理器的远程无线测控系统的土壤监测系统的硬件设计 73-74 6.3 基于ARM处理器的远程无线测控系统的土壤监测系统的软件设计 74-75 6.4 结论与展望 75-77 致谢 77-78 参考文献 78
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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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