基于GPRS的低功耗數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊設計.pdf

1、為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程無線采集和傳輸，滿足不同環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集需求，本課題設計了一款基于 GPRS無線通信網(wǎng)絡技術(shù)的遠程數(shù)據(jù)采集傳輸模塊。本模塊可以實現(xiàn)對模擬信號以及數(shù)字信號脈沖量等數(shù)據(jù)的遠程采集，然后利用 GPRS無線網(wǎng)絡或者以短消息的方式對數(shù)據(jù)進行實時上傳，并可以選擇將數(shù)據(jù)上傳至服務器或者是用戶手機。本設計可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集、處理和無線傳輸工作，無需人工干預。通過對本設計的應用，可以大大減小遠程數(shù)據(jù)采集的難度和成本。
　　通過對

2、用戶需求的分析以及對國內(nèi)外同類型設計的研究，本課題采用電池供電。為了保證系統(tǒng)續(xù)航能力，在設計時充分考慮了整機功耗的問題，通過低功耗技術(shù)的研究和系統(tǒng)功耗分析，對硬件系統(tǒng)各個模塊進行低功耗處理。同時，利用微控制器實現(xiàn)對硬件部分的電源調(diào)度以及對系統(tǒng)工作頻率動態(tài)管理，達到最大限度降低系統(tǒng)功耗的目的。結(jié)合芯片手冊和相關技術(shù)文獻，對方案可行性進行論證分析，給出了系統(tǒng)實現(xiàn)的具體方案。從產(chǎn)品低功耗要求出發(fā)，嵌入式微處理器選用32位的低功耗ARM作為系統(tǒng)

3、的主控芯片，并選擇植入μC/OS-III操作系統(tǒng)，大大地增強了系統(tǒng)的可控性和可操作性；無線通訊模塊選用希姆通公司的 SIM800C GPRS無線收發(fā)模塊，利用GPRS網(wǎng)絡，基于TCP/IP協(xié)議對數(shù)據(jù)進行遠程傳輸。
　　在軟件實現(xiàn)方面，本文給出了系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集處理、傳輸、檢測以及功耗調(diào)理等不同操作時的設計思路和具體實現(xiàn)流程。通過軟件對系統(tǒng)各個不同模式的實時切換以及對不同工作模式下系統(tǒng)工作頻率的動態(tài)管理，使得系統(tǒng)整機功耗得到了更進一

4、步的下降。
　　本設計在電源管理部分添加的針對鋰原電池的預警功能，是在前人設計中從未出現(xiàn)過的，該功能不僅可以實現(xiàn)對電池斷電的預警，更可以為系統(tǒng)持續(xù)續(xù)航，減少電池更換周期造成的數(shù)據(jù)丟失。
　　硬件平臺的搭建工作以及軟件的編譯工作完成以后，對系統(tǒng)進行了調(diào)試以及功能性和技術(shù)指標的測試。通過對測試數(shù)據(jù)的分析，證明本設計能夠滿足用戶功能上的需求，在技術(shù)上也達到了對技術(shù)指標的預期。同時，通過對系統(tǒng)功耗的測試和與之前的同類設計進行對比，系