基于WSN和GPRS的嵌入式远程监测系统的设计.pdfVIP

通 1言与 1言息 处 理 《自动化技术与应用》2010年第29卷第3期 远程测控。 只有5个可使用的位。通过软件设定一组SFR 寄存器 用户可以通过两种形式获得各设备数据，第一种被 的位和字节 ，可使这些引脚作为通常的I／o口或作为连 动形式，Zigbee终端设备实时采集设备数据，当采集的 接ADC、计时器或USART部件的外围设备 I／O口使 数据超出了用户设定的范围时，发送数据给Zigbee协调 用 【。因此，需要很少的外围部件配合就能实现信号的 器，Zigbee协调器通过嵌人式平台上的GPRS模块将数 收发功能。大大降低了硬件开发周期和成本 ，最大程度 据以短信息的形式发送给用户；第二种主动形式，用户可 的降低了系统开发风险。 以通过发送特定短信息的形式给嵌入式平台，嵌入式平 我们选用SIMCOM 公司的SIM300GPRS模块，并 台给Zigbee协调器一个中断信号，利用Zigbee协调器通 配以相关电路而构成GPRS模块。根据图1可知，Zigbee 过查询的形式读取各个Zigbee终端设备数据，并以短信 协调器与GPRS模块分别采用串口连接到嵌入式平台， 息的形式发送给用户 ，使得用户随时随地的了解工控现 硬件设计不是很复杂 ，这里不再描述。 场的状况。实现了用户随时随地实时了解工业控制领 域中设备运行的状况。下面从硬件组成和软件的实现 4 软件设计 两部分详细讲解设计过程 。 4。1 S3C2410嵌入式平台控制设计 本模块的设计程序由4个线程组成，分别是串口发 送线程、串口接收线程、短信发送线程 ，短信接收线程 ， 它们各 自单独运行 ，分别处理 自己信息。各线程间通过 全局变量通讯。 多线程在并发执行时可以按系统的实际情况让各 线程间互斥或同步。本系统中用互斥锁来实现互斥，用 信号量来实现同步。 信号量本质上是一个非负的整数计数器 ，它被用来 控制对公共资源的访问。当公共资源增加时，调用函数 sem — post()增加信号量。只有当信号量值大于0时，才能 使用公共资源，使用后，函数sere—wait()减少信号量。 图1 系统框图 本系统采用RS一232串口与ZigBee通讯。由于Linux 引入了设备文件的概念 ，读写串口可以像读写普通文件 3 硬件组成 一 样进行操作，非常简单。 3．1 嵌入式平台设计 4．2 GPRS短信息收发设计 嵌入式平台利用S3C24l0微处理器做为整个系统的 GPRS短信息收发设计是在linux操作系统之上采 控制中心，扩展了64M FLASH、64M SDRAM。$3C2410 用多线程利用AT命令完成GPRS模块的短