基于STM32的GPRS远程监测终端设计

基于STM32的GPRS远程监测终端设计

基于STM32的GPRS远程监测终端设计

兰州交通大学机电技术研究所 李 涛 马殷元

太原理工大学 杨 东

【摘要】随着网络通信及嵌入式系统的发展,远程监测广泛应用到了各个领域。本文以32位STM32F103RBT6处理器为核心,利用SIM900模块设计出了基于采用GPRS的远程监测终端,并介绍了其硬件和软件的设计方案。【关键词】远程监测;STM32;SIM900模块

随着网络和通信技术的迅速发展,远程监测系统在工业控制领域中有着非常重要的意义。在工控领域,由于需要监控的区域广,监控的对象种类繁多,需要花费大量的人力和物力,再者,在许多条件恶劣或人们不易到达或不能长久的停留的地方采集数据,是很不方便的。所以,在这种情况下,采用基于GPRS的无线网络通信技术,具有相当大的优势。将嵌入式应用系统与无线通信技术结合在一起是未来嵌入式应用的必然趋势。

1.系统总体方案设计

远程数据监测终端以STM32为主控制器,实现现场数据采集和远程数据传输两大功能。传感器采集模拟信号转换成相应的数字量,通过串口发送给SIM900模块,SIM900自动将要发送的数据打包成TCP/IP

数据包,并通过GPRS网络与Internet上的服务器建立连接,将采集到的数据发送给服务器。系统原理图如图1所示。

2.终端硬件设计

本监测终端是通过STM32控制传感器采集被监测对象数据并通过GPRS模块把数据传输给服务器,系统中所涉及的硬件电路主要包括以下几部分:微控制器模块,无线GPRS模块,数据采集模块,电源模块。数据采集模块由各种类型的传感器构成,主要负责采集监测对象的相关参数,并将采集来的模拟量转换成数字量,因此数据采集部分具有一定的通用性,只要接不同的传感器,就可以采集不同信号源的数据。微控制器模块通过串口实现数据采集模块与GPRS模块的数据传输,并实现对各个部分的控制。GPRS模块主要是把采集的数据转发并接入Internet网。电源模块主要是为整个系统提供可靠的电源。整体

制器是一个非常不错的选择。

STM32F103RBT6采用LQFP64封装,GPIO中PA0,PA1,PA2,PA3分别接到SIM900GPRS模块的7,8,9,10引脚,作为与GPRS通讯引脚使用,串口1(PA8,PA9)与数据采集模块连接,STM32的PA5连接SIM900的引脚1,利用电平的高低变化控制SIM900模块的的开关

2.2 GPRS模块

SIM900是SIMCom推出一款新型无线模块,它属于四频GSM/GPRS模块,。完全采用SMT封装形式,同时采用了功能强大的ARM926EJ-S芯片处理器。SIM900性能稳定,外观小巧,性价比高,能满足使用者的多种需求。SIM900采用工业标准接口,工作频率为GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHz,支持标准的AT命令,可以低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的传输。SIM900模块的电路设计如图3所示。

SIM900和STM32之间的数据通信主要是通过端口RXD与UART2_TXD,TXD与UART2_RXD之间的数据传输来完成。其中SIM900上的引脚10RXD口是用于接收STM32传来的数据,最终数据通过SIM900上的天线发送出去,引脚9TXD口是用于向STM32发送数据。

STM32通过AT指令和SIM900模块进行通信.整个通信的过程可分为:(1)初

基于STM32的GPRS远程监测终端设计

[6]管贻生.JAVA高级实用编程[M].清华大学出版社,2004.

[7]白尚旺.PowerDesigner软件分析设计技术[M].电子工业出版社,2005.作者简介:

蔡伟,男,江西九江人,大学本科,2009年毕业于南京理工大学计算机专业,助理工程师,现供职于江西省701电视台,研究方向:广播电视。文迎峰,男,湖南衡阳人,2008年毕业于中国传媒大学通信工程专业,助理工程师,现供职于江西省701电视台,研究方向:广播电视。

的硬件结构如图2。

2.1 微控制器模块

STM32F103RBT6是一款基于CORTEX-M3内核、高性能、低成本、低功耗的微控

图1 系统原理图

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制器,在软件和引脚封装方面同其他STM32系列处理器是兼容的。它的时钟频率达到72MHz,能实现高端运算。内嵌128KBFLASH程序存储器。丰富的外设,UART、SPI等串行接口以及最大翻转率18MHz的GPIO。所以使用STM32作为核心控动化,将是本系统进一步研究的方向。

参考文献

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图2 终端硬件结构框图

基础。那么无线发射监控系统技术是适应时代的发展开发出来,以其具有易操作性但是随着信息技术的不断发展还需要适应计算机的需要来进行完善,并且由于A地区区域的不同,无线发射监控系统的设计与实现也会根据区域的特点来有所改进,并且在无线发射监控技术的普及下,其安全与可靠性技术也亟待提高。相信随着科技的进步,无线发射监控技术会随着科技的进步不断地发展进步。随着无线发射监控系统的不断发展,如何实现监控系统的更加智能化以及数据挖掘后系统优化的自

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