基于GPRS的低功耗數據采集與傳輸模塊設計.pdf

1、為了實現數據的遠程無線采集和傳輸，滿足不同環(huán)境下的數據采集需求，本課題設計了一款基于 GPRS無線通信網絡技術的遠程數據采集傳輸模塊。本模塊可以實現對模擬信號以及數字信號脈沖量等數據的遠程采集，然后利用 GPRS無線網絡或者以短消息的方式對數據進行實時上傳，并可以選擇將數據上傳至服務器或者是用戶手機。本設計可實現數據的自動采集、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據采集的難度和成本。
　　通過對

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

3、的主控芯片，并選擇植入μC/OS-III操作系統，大大地增強了系統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網絡，基于TCP/IP協議對數據進行遠程傳輸。
　　在軟件實現方面，本文給出了系統進行數據采集處理、傳輸、檢測以及功耗調理等不同操作時的設計思路和具體實現流程。通過軟件對系統各個不同模式的實時切換以及對不同工作模式下系統工作頻率的動態(tài)管理，使得系統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過的，該功能不僅可以實現對電池斷電的預警，更可以為系統持續(xù)續(xù)航，減少電池更換周期造成的數據丟失。
　　硬件平臺的搭建工作以及軟件的編譯工作完成以后，對系統進行了調試以及功能性和技術指標的測試。通過對測試數據的分析，證明本設計能夠滿足用戶功能上的需求，在技術上也達到了對技術指標的預期。同時，通過對系統功耗的測試和與之前的同類設計進行對比，系