遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件

并行與串行通信計(jì)算機(jī)與外設(shè)或計(jì)算機(jī)之間的通信通常有兩種方式：并行通信和串行通信。并行通信指數(shù)據(jù)的各位同時(shí)傳送。并行方式傳輸數(shù)據(jù)速度快，但占用的通信線多，傳輸數(shù)據(jù)的可靠性隨距離的增加而下降，只適用于近距離的數(shù)據(jù)傳送。串行通信是指在單根數(shù)據(jù)線上將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳送。發(fā)送過(guò)程中，每發(fā)送完一個(gè)數(shù)據(jù)，再發(fā)送第二個(gè)，依此類推。接受數(shù)據(jù)時(shí)，每次從單根數(shù)據(jù)線上一位一位地依次接受，再把它們拼成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)。在遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信中，一般采用串行通信方式，它具有占用通信線少、成本低等優(yōu)點(diǎn)。并行與串行通信計(jì)算機(jī)與外設(shè)或計(jì)算機(jī)之間的通信通常有兩種方式：1常用并行總線單片機(jī)的三總線（8080總線、6800總線）ISA插槽是基于ISA總線（IndustrialStandardArchitecture，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線）的擴(kuò)展插槽，其工作頻率為8MHz左右，為16位插槽，最大傳輸率16MB/secPCI(PeripheralComponentInterconnect)傳輸帶寬達(dá)到133MB/s(33MHz*32bit/s)，或者266MB/s(66MHz*32bit/s).PATA硬盤(pán)并口接口規(guī)范常用并行總線單片機(jī)的三總線（8080總線、6800總線）2串行替代并行早期微控制器系統(tǒng)由于主頻不高，所以，在需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候，通常使用并行方式，在主頻一定的情況下，通過(guò)位寬的擴(kuò)展提高總的數(shù)據(jù)傳輸率。并行總線位寬的增加就以為著連接線的增加，在多個(gè)設(shè)備連接時(shí)PCB的設(shè)計(jì)將是巨大的挑戰(zhàn)，所以很難擴(kuò)展過(guò)多的設(shè)備。而且太多的布線互相之間的干擾也制約著頻率的提高。串行總線在全面替代并行總線串行替代并行早期微控制器系統(tǒng)由于主頻不高，所以，在需要高速數(shù)3串行替代并行PATA硬盤(pán)并口接口規(guī)范SATA串行高級(jí)技術(shù)附件PCIPCIEUSB：英文UniversalSerialBUS(通用串行總線)的縮寫(xiě)IEEE1394PCI-Express是最新的總線和接口標(biāo)準(zhǔn)，主要優(yōu)勢(shì)就是數(shù)據(jù)傳輸速率高，目前最高的16X2.0版本可達(dá)到10GB/s，而且還有相當(dāng)大的發(fā)展?jié)摿Α４刑娲⑿蠵ATA硬盤(pán)并口接口規(guī)范SATA串行高級(jí)技術(shù)附件4遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用一、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信

遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信分有線和無(wú)線兩種。

有線方式主要有：RS232、RS485、RS422、電流環(huán)、CANBUS或其他數(shù)據(jù)總線、TCP\IP網(wǎng)絡(luò)通信，電力載波；

無(wú)線方式主要有：專用數(shù)傳電臺(tái)、開(kāi)放頻段遙控模塊和數(shù)傳模塊、公用GSM或CDMA網(wǎng)絡(luò)。

遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用5異步串口目前RS-232是PC機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口。RS-232被定義為一種在低速率串行通信中增加通信距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。RS-232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通信。典型的RS-232信號(hào)在正負(fù)電平之間擺動(dòng)，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送端驅(qū)動(dòng)器輸出正電平在+5～+15V，負(fù)電平在-5～-15V電平。當(dāng)無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，線上為T(mén)TL電平，從開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從TTL電平到RS-232電平再返回TTL電平。接收器典型的工作電平在+3～+12V與-3～-12V。RS-232是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（即只用一對(duì)收、發(fā)設(shè)備）通信而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為3～7kΩ。由于RS-232發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約30米，最高速率為20kb/s。異步串口目前RS-232是PC機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣6異步串口RS-422由RS-232發(fā)展而來(lái)。為改進(jìn)RS-232通信距離短、速度低的缺點(diǎn)，RS-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mbit/s,并允許在一條平衡總線上連接最多10個(gè)接收器。RS-422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范。RS-422的最大傳輸距離為4000英尺（約1200米），最大傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能達(dá)到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長(zhǎng)的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1Mb/s。為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，EIA在RS-422的基礎(chǔ)上制定了RS-485標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，通常在要求通信距離為幾十米至上千米時(shí)，廣泛采用RS-485收發(fā)器。RS-485收發(fā)器采用平衡發(fā)送和差分接收，即在發(fā)送端，驅(qū)動(dòng)器將TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)輸出；在接收端，接收器將差分信號(hào)變成TTL電平，因此具有抑制共模干擾的能力，加上接收器具有高的靈敏度，能檢測(cè)低達(dá)200mV的電壓，故數(shù)據(jù)傳輸可達(dá)千米以外。異步串口RS-422由RS-232發(fā)展而來(lái)。為改進(jìn)R7性能比較性能比較8電流環(huán)通信電流環(huán)是一種非正式的串行通信標(biāo)準(zhǔn)。它以電流流過(guò)通信環(huán)路表示數(shù)據(jù)信號(hào)的傳遞(邏輯1)，無(wú)電流為空號(hào)(邏輯0)，在接收端由光電耦合器件將電流還原為處理器可以讀的電平信號(hào)。由于電流環(huán)方式是通過(guò)環(huán)路中電流的有無(wú)來(lái)表示邏輯值“1”和“0”，而不是用電平的高低表示邏輯值，加上在收發(fā)二端采用光電隔離技術(shù)，因此與電平方式相比，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：信號(hào)不易衰減、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸速率高、傳輸距離最大可達(dá)幾千米。電流環(huán)通信9遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件10ＣＡＮＢＵＳA、CAN為多主工作方式，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，不分主從。B、最高傳輸速率可達(dá)1MBPS（此時(shí)通信距離40M）C、最遠(yuǎn)傳輸距離可達(dá)10KM（速率5KBPS）D、CAN節(jié)點(diǎn)最多可達(dá)110個(gè)。E、CAN上節(jié)點(diǎn)分成不同的優(yōu)先級(jí)，可滿足不同的實(shí)時(shí)要求，優(yōu)先級(jí)最高的數(shù)據(jù)最多可在134uS內(nèi)得到傳輸。F、CAN采用非破壞總線仲裁技術(shù)。當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)向總線發(fā)送信息出現(xiàn)沖突時(shí)，優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)主動(dòng)退出，而最高優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。G、CAN上節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其它節(jié)點(diǎn)的操作不受影響。H、CAN的通信介質(zhì)可為雙絞線、同軸電纜或光纖。I、CAN的缺點(diǎn)成本較高，一片CAN控制芯片如：SJA1000約20元。ＣＡＮＢＵＳA、CAN為多主工作方式，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點(diǎn)均可在任11現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線12現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)(1)全數(shù)字化通信(2)開(kāi)放型的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(3)互可操作性與互用性(4)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化(5)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性(6)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)(1)全數(shù)字化通信13網(wǎng)絡(luò)通信利用電話線、同軸電纜、網(wǎng)線以及光纖等介質(zhì)實(shí)現(xiàn)基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信TCP/IP協(xié)議目前覆蓋最廣、使用人數(shù)最多、接入設(shè)備最多、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化最好、應(yīng)用層開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)通信必須使用協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)從物理層到應(yīng)用層之前的協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通信14TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了五層協(xié)議。（1）物理層：對(duì)應(yīng)OSI的物理層。（2）網(wǎng)絡(luò)接口層：類似于OSI的數(shù)據(jù)鏈路層。（3）Internet層：OSI模型在Internet網(wǎng)使用前提出，未考慮網(wǎng)間連接。（4）傳輸層：對(duì)應(yīng)OSI的傳輸層。（5）應(yīng)用層：對(duì)應(yīng)OSI的表示層和應(yīng)用層。TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了五層協(xié)議。15TCP\IP協(xié)議棧uIP是專門(mén)為8位和16位控制器設(shè)計(jì)的一個(gè)非常小的TCP/IP棧。完全用C編寫(xiě)，因此可移植到各種不同的結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)上，一個(gè)編譯過(guò)的棧可以在幾KBROM或幾百字節(jié)RAM中運(yùn)行。uIP中還包括一個(gè)HTTP服務(wù)器作為服務(wù)內(nèi)容。LwIP是瑞士計(jì)算機(jī)科學(xué)院開(kāi)發(fā)的一套用于嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)放源代碼TCP/IP協(xié)議棧。LwIP的含義是LightWeight(輕型)IP協(xié)議，相對(duì)于uip。LwIP可以移植到操作系統(tǒng)上，也可以在無(wú)操作系統(tǒng)的情況下獨(dú)立運(yùn)行。LwIPTCP/IP實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)是在保持TCP協(xié)議主要功能的基礎(chǔ)上減少對(duì)RAM的占用，一般它只需要幾十K的RAM和40K左右的ROM就可以運(yùn)行，這使LwIP協(xié)議棧適合在低端嵌入式系統(tǒng)中使用。LwIP的特性如下：支持多網(wǎng)絡(luò)接口下的IP轉(zhuǎn)發(fā)，支持ICMP協(xié)議，包括實(shí)驗(yàn)性擴(kuò)展的的UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議），包括阻塞控制，RTT估算和快速恢復(fù)和快速轉(zhuǎn)發(fā)的TCP（傳輸控制協(xié)議），提供專門(mén)的內(nèi)部回調(diào)接口（RawAPI）用于提高應(yīng)用程序性能，并提供了可選擇的Berkeley接口API。TCP\IP協(xié)議棧16TCP\IP協(xié)議棧uC/IP是由GuyLancaster編寫(xiě)的一套基于uC/OS且開(kāi)放源碼的TCP/IP協(xié)議棧，亦可移植到其它操作系統(tǒng)，是一套完全免費(fèi)的、可供研究的TCP/IP協(xié)議棧，uC/IP大部分源碼是從公開(kāi)源碼BSD發(fā)布站點(diǎn)和KA9Q（一個(gè)基于DOS單任務(wù)環(huán)境運(yùn)行的TCP/IP協(xié)議棧）移植過(guò)來(lái)。uC/IP具有如下一些特點(diǎn)：帶身份驗(yàn)證和報(bào)頭壓縮支持的PPP協(xié)議，優(yōu)化的單一請(qǐng)求/回復(fù)交互過(guò)程，支持IP/TCP/UDP協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)功能較為強(qiáng)大，并可裁減。UCIP協(xié)議棧被設(shè)計(jì)為一個(gè)帶最小化用戶接口及可應(yīng)用串行鏈路網(wǎng)絡(luò)模塊。根據(jù)采用CPU、編譯器和系統(tǒng)所需實(shí)現(xiàn)協(xié)議的多少，協(xié)議棧需要的代碼容量空間在30-60KB之間。BSD棧歷史上是其他商業(yè)棧的起點(diǎn)，大多數(shù)專業(yè)TCP/IP棧（VxWorks內(nèi)嵌的TCP/IP棧）是BSD棧派生的。這是因?yàn)锽SD棧在BSD許可協(xié)議下提供了這些專業(yè)棧的雛形，BSD許用證允許BSD棧以修改或未修改的形式結(jié)合這些專業(yè)棧的代碼而無(wú)須向創(chuàng)建者付版稅。同時(shí)，BSD也是許多TCP/IP協(xié)議中的創(chuàng)新（如廣域網(wǎng)中餓擁塞控制和避免）的開(kāi)始點(diǎn)。TCP\IP協(xié)議棧17電力線載波通信PLC（PowerlineCommunications)是以電力網(wǎng)為通信信道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞和信息交換。與其它通信方式相比，可大大節(jié)省通信網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用。擴(kuò)頻通信是信息時(shí)代的三大高技術(shù)通信手段之一，具有窄帶通信所不具備的優(yōu)良性能，如抗干擾性強(qiáng)，誤碼率低等優(yōu)點(diǎn)，目前載波通信的缺點(diǎn)是跨越電力變壓器比較困難。PLC通信頻段為：3KHz-9KHz----電力公司專用頻段9KHz-95KHz----電力公司和經(jīng)電力公司許可的用戶使用的頻段95KHz-148.5KHz----其它用戶使用的頻段載波通信的傳輸速率是自動(dòng)抄表系統(tǒng)的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，也是載波通信技術(shù)水平的一項(xiàng)重要標(biāo)志。通信速率（波特率）和誤碼率是一對(duì)矛盾，波特率越高，誤碼率就越高，通信成功率就越低。因此波特率的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，實(shí)用速率為幾KB。電力線載波通信18遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件19遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件20電力貓電力貓21專用數(shù)傳電臺(tái)利用無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)進(jìn)行通信是目前常用的無(wú)線通信方式。無(wú)線電臺(tái)常采用頻率:315MHz、433MHz、826MHz進(jìn)行通信，通信速率一般為1.2K~19.2Kbps，電臺(tái)天線架在離地面約30米以上時(shí)通信可覆蓋可傳輸20-50公里范圍，否則需通信中繼，這種通信方式受周圍環(huán)境建筑的影響極大。數(shù)傳電臺(tái)又分模擬電臺(tái)和數(shù)字電臺(tái)。系統(tǒng)造價(jià)較高，日常維護(hù)工作量較大。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件22無(wú)線遙控可以分為兩種類型：紅外遙控和無(wú)線電遙控。紅外遙控器（IRRemoteControl）是利用波長(zhǎng)為0.76～1.5μm之間的近紅外線來(lái)傳送控制信號(hào)的遙控設(shè)備。無(wú)線遙控是無(wú)線電遙控（RFRemoteControl），它是利用無(wú)線電信號(hào)對(duì)遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備。這些信號(hào)被遠(yuǎn)方的接收設(shè)備接收后，可以指令或驅(qū)動(dòng)其它各種相應(yīng)的機(jī)械或者電子設(shè)備，去完成各種操作，如閉合電路、移動(dòng)手柄、開(kāi)動(dòng)電機(jī)，之后再由這些機(jī)械進(jìn)行需要的操作。無(wú)線遙控可以分為兩種類型：紅外遙控和無(wú)線電遙控。23無(wú)線電遙控常用的載波頻率為315mHz或者433mHz，遙控器使用的是國(guó)家規(guī)定的開(kāi)放頻段，在這一頻段內(nèi)，發(fā)射功率小于10mW、覆蓋范圍小于100m。無(wú)線電遙控器與紅外遙控器的區(qū)別：紅外遙控和無(wú)線遙控是對(duì)不同的載波來(lái)說(shuō)的，紅外遙控器是用紅外線來(lái)傳送控制信號(hào)的，它的特點(diǎn)是有方向性、不能有阻擋、距離一般不超過(guò)7米、不受電磁干擾，電視機(jī)遙控器就是紅外遙控器；無(wú)線電遙控器是用無(wú)線電波來(lái)傳送控制信號(hào)的，它的特點(diǎn)是無(wú)方向性、可以不“面對(duì)面”控制、距離遠(yuǎn)（可達(dá)數(shù)十米，甚至數(shù)公里）、容易受電磁干擾。無(wú)線電遙控常用的載波頻率為315mHz或者433mHz，遙控24遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件25無(wú)線數(shù)傳模塊nRF24.L01是一款新型單片射頻收發(fā)器件,工作于2.4GHz～2.5GHzISM頻段。其中輸出功率和通信頻道可通過(guò)程序進(jìn)行配置。nRF24L01功耗低,在以-6dBm的功率發(fā)射時(shí)，工作電流也只有9mA;接收時(shí)，工作電流只有12.3mA，多種低功率工作模式(掉電模式和空閑模式)使節(jié)能設(shè)計(jì)更方便

無(wú)線數(shù)傳模塊nRF24.L01是一款新型單片射頻收發(fā)器26CC2500工作頻率可達(dá)2.4GHz。在空曠傳輸距離大于50米。自帶PCB天線，無(wú)需再配天線！低電流損耗，發(fā)射電流11mA到21mA軟件可調(diào)，接收電流15mA.休眠電流小于20uA.帶無(wú)線喚醒（WOR）功能,可以通過(guò)無(wú)線方式喚醒您的單片機(jī)！CC2500工作頻率可達(dá)2.4GHz。在空曠傳輸距離大于5027CC1101是一款低于1GHz高性能射頻收發(fā)器，設(shè)計(jì)旨在用于極低功耗RF應(yīng)用。其主要針對(duì)工業(yè)、科研和醫(yī)療(ISM)以及短距離無(wú)線通信設(shè)備(SRD)。CC1101可提供對(duì)數(shù)據(jù)包處理、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)傳輸、接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)、空閑信道評(píng)估(CCA)、鏈路質(zhì)量指示以及無(wú)線喚醒(WOR)的廣泛硬件支持。CC1101在代碼、封裝和外引腳方面均與CC1100兼容，可用于全球最為常用的開(kāi)放式低于1GHz頻率的RF設(shè)計(jì)。

CC1101是一款低于1GHz高性能射頻收發(fā)器，設(shè)計(jì)旨在用于28采用SiliconLabsEZRadioPRO系列ISM頻段無(wú)線芯片SI4432,在240-960MHZ頻段下最大輸出功率可以達(dá)到+20DBm。通信距離可達(dá)1000m

。采用SiliconLabsEZRadioPRO系列ISM29ZigbeeZigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)。CC2530是用于2.4-GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE應(yīng)用的一個(gè)真正的片上系統(tǒng)（SoC）解決方案。ZigbeeZigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的30GSM(CDMA)公用網(wǎng)絡(luò)

GSM(GlobalSystemforMobileCommunication)系統(tǒng)是目前基于時(shí)分多址技術(shù)的移動(dòng)通訊體制中比較成熟、完善、應(yīng)用最廣泛的一種系統(tǒng)。目前已建成的覆蓋全國(guó)的GSM通信網(wǎng)，是公眾移動(dòng)通信網(wǎng)的主要方式。由于GSM網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，具有網(wǎng)絡(luò)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，用戶無(wú)需另外組網(wǎng)，在極大提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時(shí)為客戶節(jié)省了昂貴建網(wǎng)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。GSM無(wú)線通信是雙向通信，而且性能穩(wěn)定?，F(xiàn)階段利用GSM網(wǎng)絡(luò)的最主要有兩種數(shù)據(jù)通信方式：SMS和GPRS。GSM(CDMA)公用網(wǎng)絡(luò)31短消息業(yè)務(wù)(ShortMessageService)是通過(guò)GSM網(wǎng)的控制信道傳輸用戶分組信息的一種增值服務(wù)，經(jīng)短消息業(yè)務(wù)中心完成存儲(chǔ)和前轉(zhuǎn)功能，每個(gè)短消息最大為140個(gè)字節(jié)。通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)GPRS(GeneralPacketRadioService)是一種基于分組交換傳輸數(shù)據(jù)的高效率無(wú)線傳輸平臺(tái)。GPRS最顯著的優(yōu)點(diǎn)就是數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)170kb/s，對(duì)于GSM網(wǎng)現(xiàn)有電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(CSD)和短消息業(yè)務(wù)(SMS)來(lái)說(shuō)，GPRS是一種補(bǔ)充而不是替代。GPRS可以根據(jù)用戶需要靈活地動(dòng)態(tài)分配無(wú)線資源，從而實(shí)現(xiàn)多用戶共享信道，提高頻率利用率以及時(shí)時(shí)在線等，同時(shí)計(jì)費(fèi)也將由傳統(tǒng)的按時(shí)方式改為根據(jù)用戶數(shù)據(jù)的傳輸量來(lái)計(jì)費(fèi)（3分/KB）或包月。GPRS目前還大量用于電力負(fù)荷控制或遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中。短消息業(yè)務(wù)(ShortMessageSer32通信協(xié)議的設(shè)計(jì)(1)在PC讀數(shù)據(jù)時(shí)遵循讀命令等數(shù)據(jù)報(bào)告即PC下達(dá)一命令等待接收數(shù)據(jù)再據(jù)所接收數(shù)據(jù)的正誤向應(yīng)用程序報(bào)告此命令的執(zhí)行情況(2)在PC寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)遵循寫(xiě)命令等回應(yīng)報(bào)告即PC下達(dá)一寫(xiě)命令此時(shí)所要寫(xiě)的數(shù)據(jù)含于此命令中等待單片機(jī)發(fā)來(lái)的已正確接收的回應(yīng)信號(hào)并向應(yīng)用程序報(bào)告此命令執(zhí)行完畢(3)如果在轉(zhuǎn)輸過(guò)程中其間PC或MCU所接收任何一幀信號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)均會(huì)向?qū)Ψ桨l(fā)送重發(fā)此幀信號(hào)的請(qǐng)求如果連續(xù)三次轉(zhuǎn)輸失敗則退出通信并向應(yīng)用程序報(bào)告通信協(xié)議的設(shè)計(jì)(1)在PC讀數(shù)據(jù)時(shí)遵循讀命令等數(shù)據(jù)33信號(hào)幀分類(1)讀命令幀當(dāng)PC讀數(shù)據(jù)時(shí)PC向MCU發(fā)送的命令信號(hào)(2)寫(xiě)命令幀當(dāng)PC寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)PC向MCU發(fā)送的命令信號(hào)內(nèi)含所要寫(xiě)的數(shù)據(jù)(3)數(shù)據(jù)幀當(dāng)PC讀數(shù)據(jù)時(shí)MCU向PC發(fā)送的內(nèi)含數(shù)據(jù)信息的信號(hào)(4)正回應(yīng)幀當(dāng)PC寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)MCU向PC報(bào)告數(shù)據(jù)已正確接收的信號(hào)(5)重發(fā)命令幀當(dāng)PC讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)MCU所接收的信號(hào)幀讀/寫(xiě)命令幀有誤時(shí)向PC發(fā)出的請(qǐng)求重發(fā)信號(hào)(6)放棄命令幀當(dāng)PC讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)了使程序無(wú)法正常執(zhí)行時(shí)PC或MCU向?qū)Ψ桨l(fā)出的退出通信的通知信號(hào)信號(hào)幀分類(1)讀命令幀當(dāng)PC讀數(shù)據(jù)時(shí)PC向MC34信號(hào)幀格式幀頭標(biāo)志(1Byte)表示此數(shù)據(jù)包屬于本串口通信協(xié)議并為是否接收此包數(shù)據(jù)的標(biāo)志幀類型1Byte所用信號(hào)幀的識(shí)別標(biāo)志即1.2.1信號(hào)幀分類中的各類型信號(hào)的標(biāo)志字節(jié)器件地址1BytePC所要訪問(wèn)的外部器件的地址即是哪一個(gè)外部器件起始地址2BytePC所要訪問(wèn)的器件的存貯器起始地址長(zhǎng)度1Byte一次命令所轉(zhuǎn)輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度校驗(yàn)和1Byte此幀信號(hào)的校驗(yàn)字節(jié)為異或校驗(yàn)幀尾標(biāo)志1Byte此幀信號(hào)的結(jié)束標(biāo)志信號(hào)幀格式幀頭標(biāo)志(1Byte)表示此數(shù)據(jù)包屬于本串35其他指令幀00H執(zhí)行PC命令發(fā)放棄幀回應(yīng)被動(dòng)退出通訊01HMCU方寫(xiě)入芯片發(fā)生錯(cuò)誤主動(dòng)通知PC退出通訊其他指令幀00H執(zhí)行PC命令發(fā)放棄幀回應(yīng)被動(dòng)退出36遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件37遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件38二、水質(zhì)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程遙測(cè)1、項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)變送器和控制室無(wú)線通信距離：＞20km；無(wú)光照時(shí)，后備電池持續(xù)工作時(shí)間：100h；溫度檢測(cè)范圍：-5℃--+45℃精度±1%；PH值檢測(cè)范圍：0--14.0PH精度±2%；溶氧值檢測(cè)范圍：0--25.0mg/l精度±2%；電導(dǎo)值檢測(cè)范圍：0--2000μS/cm精度±2%；可由鍵盤(pán)任意設(shè)定水質(zhì)參數(shù)上、下限值，越限報(bào)警；各網(wǎng)箱內(nèi)水質(zhì)參數(shù)實(shí)時(shí)連續(xù)顯示；可任意設(shè)定水質(zhì)參數(shù)采樣周期及無(wú)線通信周期；水質(zhì)參數(shù)時(shí)、日、周、月變化曲線和報(bào)表自動(dòng)生成，并可由PC機(jī)顯示和打??；二、水質(zhì)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程遙測(cè)392、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)40A、通過(guò)PC機(jī)，完成系統(tǒng)控制參數(shù)的設(shè)定。B、向各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)RTU發(fā)送開(kāi)、關(guān)水質(zhì)傳感器控制命令，另一方面接收各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)RTU上傳的數(shù)據(jù)狀態(tài)信息。C、接收現(xiàn)場(chǎng)RTU的各種報(bào)警信息，并提醒用戶。D、水質(zhì)參數(shù)時(shí)、日、周、月變化曲線和報(bào)表自動(dòng)生成，并可由PC機(jī)顯示和打印。3、監(jiān)控中心任務(wù)A、通過(guò)人機(jī)交互設(shè)備，完成RTU現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)（RTU地址，水質(zhì)參數(shù)采集間隔時(shí)間等）的設(shè)置，并且動(dòng)態(tài)顯示RTU現(xiàn)場(chǎng)的各種信息。B、完成RTU現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)（溫度、電導(dǎo)、溶氧、PH值等）的采集、分析、處理，并通過(guò)GPRS定時(shí)向監(jiān)控中心上傳數(shù)據(jù)。C、接收來(lái)自監(jiān)控中心的操作命令，完成開(kāi)關(guān)水質(zhì)傳感器控制，并且上傳警告信息。4、現(xiàn)場(chǎng)RTU任務(wù)A、通過(guò)PC機(jī)，完成系統(tǒng)控制參數(shù)的設(shè)定。3、監(jiān)控中心任務(wù)A、41現(xiàn)場(chǎng)RTU結(jié)構(gòu)圖現(xiàn)場(chǎng)RTU結(jié)構(gòu)圖42A、SIM100是SIMCOM公司生產(chǎn)的GSM/GPRS雙頻模塊，該模塊主要為語(yǔ)音傳輸、短消息和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供無(wú)線接口，應(yīng)用領(lǐng)域如移動(dòng)電話、PDA、無(wú)線抄表系統(tǒng)；B、發(fā)射功率：Class4(2W)/(EGSM),Class1(1W)/(1800MHz)；C、正常工作電壓范圍為+3.3V~+4.6V直流，待機(jī)電流為4mA；D、工作溫度：-35℃~+75℃。4.1GSM模塊介紹A、SIM100是SIMCOM公司生產(chǎn)的GSM/GPR43SIM100模塊接口SIM100模塊接口444.2MCU選擇考慮到傳感器數(shù)據(jù)采集和GSM模塊數(shù)據(jù)需要兩個(gè)UART口故選用ATMEL公司MEGA64單片機(jī)。4.2MCU選擇45遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件46遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件47水質(zhì)傳感器的性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能指標(biāo)起到?jīng)Q定性的作用，因此需要根據(jù)不同的水體、測(cè)量的水體深度、工作環(huán)境的溫度以及可測(cè)量參數(shù)的數(shù)量和精度等要求選擇合適的水質(zhì)傳感器；系統(tǒng)采用美國(guó)金泉(YSI)公司生產(chǎn)的YSI600R型集成探頭水質(zhì)傳感器，600R型是一個(gè)用于地表水和地下水水質(zhì)測(cè)試的小巧配置，可同時(shí)測(cè)試8個(gè)參數(shù)。該集成探頭可以直接輸出模擬電壓信號(hào)，也可以輸出數(shù)字信號(hào)，通過(guò)RS-232接口或SDI-12接口和主機(jī)通信，使用相當(dāng)?shù)姆奖恪?.3水質(zhì)傳感器水質(zhì)傳感器的性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能指標(biāo)起到?jīng)Q定48600R型集成探頭水質(zhì)傳感器主要技術(shù)參數(shù)：A、水溫（-5–+70℃±0.15℃）B、溶氧（0–50mg/l±2%）C、電導(dǎo)率（0–100ms/cm±0.5%）D、酸堿度（0–14±0.2）E、氨氮值（0–200mg/l±10%）F、透明度（0–1000NTU±2%）等。600R型集成探頭水質(zhì)傳感器主要技術(shù)參數(shù)：49水質(zhì)傳感器和單片機(jī)通訊的接口電路水質(zhì)傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)RS-232EIA電平（±12V），而MCU為5VTTL電平，因此用泵電容完成電平轉(zhuǎn)換。水質(zhì)傳感器和單片機(jī)通訊的接口電路水504.4太陽(yáng)能直流供電系統(tǒng)考慮到現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)站點(diǎn)處在近海、湖泊等野外水體中，架設(shè)有線電源不太方便并且成本較高，因此采用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)是較合理的選擇。太陽(yáng)能電板電壓經(jīng)過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換電路，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)、穩(wěn)定的RTU供電電源，同時(shí)給鋰離子充電電池充電備用。系統(tǒng)采用+4.2V和+12.0V混合供電。4.4太陽(yáng)能直流供電系統(tǒng)51太陽(yáng)能供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)52DC/DC變換器及鋰電池充電電路(主要為MCU)DC/DC變換器及鋰電池充電電路(主要為MCU)534.2/12V升壓電路(主要為水質(zhì)傳感器提供12V電源)4.2/12V升壓電路(主要為水質(zhì)傳感器提供12V電源)545、通信協(xié)議設(shè)計(jì)5.1基于GPRS的無(wú)線通信協(xié)議作用

初始化GPRS模塊，使之附著在GPRS網(wǎng)上，獲得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商動(dòng)態(tài)分配的IP地址，并與中央控制中心的終端或服務(wù)器建立連接；向GPRS終端發(fā)送用戶制定的數(shù)據(jù)包或接收來(lái)自GPRS終端的數(shù)據(jù)包；當(dāng)GPRS終端空閑的時(shí)候，現(xiàn)場(chǎng)RTU終端按照一定的時(shí)間間隔發(fā)送命令數(shù)據(jù)包以保持網(wǎng)路連通；(3分鐘內(nèi)必須發(fā)一次)按照用戶制定的數(shù)據(jù)包格式，將現(xiàn)場(chǎng)RTU終端采集到的各參數(shù)打包處理以備傳輸。5、通信協(xié)議設(shè)計(jì)5.1基于GPRS的無(wú)線通信協(xié)議作用555.2通信協(xié)議軟件流程圖

5.2通信協(xié)議軟件流程圖565.3通信協(xié)議介紹1.數(shù)據(jù)幀格式：

2.數(shù)據(jù)幀各段代碼介紹如下：

認(rèn)證碼A功能代碼段B幀數(shù)據(jù)C幀校驗(yàn)碼D認(rèn)證碼A：3字節(jié)

功能碼B：1字節(jié)

幀數(shù)據(jù)C：0-106字節(jié)

校驗(yàn)碼D：4字節(jié)

上位機(jī)：字符串“HJS”下位機(jī)：字符串“ATS”

0x54：通信自檢0x53：參數(shù)設(shè)置0x43：動(dòng)作控制0x44：參數(shù)上傳0x57：參數(shù)報(bào)警0x45：誤幀報(bào)警

從機(jī)地址：3字節(jié)監(jiān)測(cè)周期：4字節(jié)從機(jī)密碼：4字節(jié)操作內(nèi)容：2字節(jié)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：96字節(jié)報(bào)警信息：2字節(jié)

和校驗(yàn)方式

5.3通信協(xié)議介紹1.數(shù)據(jù)幀格式：認(rèn)證碼A功能代碼段B576、試驗(yàn)結(jié)果6、試驗(yàn)結(jié)果58遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件59遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件60三、路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求（1）.系統(tǒng)功能要求：A.實(shí)現(xiàn)路燈支路日常開(kāi)關(guān)的集中遙控，尤其是實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制和景觀燈等特殊控制。B.按照日出日落（節(jié)氣）時(shí)間參數(shù)自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈。C.中控室和現(xiàn)場(chǎng)RTU通信發(fā)生故障時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)RTU也能按時(shí)開(kāi)、關(guān)燈。D.實(shí)現(xiàn)開(kāi)燈后路燈支路電壓、電流以及溫度的遙測(cè)。E.開(kāi)、關(guān)燈后的路燈支路狀態(tài)自動(dòng)巡檢和報(bào)警。F.實(shí)現(xiàn)電壓、電流報(bào)表、曲線顯示以及路燈故障率計(jì)算等內(nèi)容要求。G.可對(duì)整個(gè)路燈系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄和備份，便于離線查詢。三、路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控61（2）.主要技術(shù)指標(biāo)：A.系統(tǒng)容量：65536B.通信方式：GSM和PLC通信C.電壓測(cè)量范圍：0－380VD.電流測(cè)量范圍：0－80AE.溫度測(cè)量范圍：0－80℃F.測(cè)量精度：電流及電壓±1％，溫度±1℃G.工作環(huán)境溫度：－25-70℃2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)62圖3.1路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)框架圖圖3.1路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)框架圖632.1現(xiàn)場(chǎng)RTU設(shè)計(jì)2.1現(xiàn)場(chǎng)RTU設(shè)計(jì)64路燈支路電壓及電流檢測(cè)電路：路燈支路電壓及電流檢測(cè)電路：65A、電壓電流傳感器選擇對(duì)交流高電壓的測(cè)量有兩種方法:一種用變壓器降壓,另一種用霍爾電壓傳感器,前者適用被測(cè)信號(hào)頻率不高,測(cè)量精度也要求不高的場(chǎng)合,這種方案價(jià)格較低。后者比較適合直流信號(hào)或者頻率較高并且測(cè)量精度也要求較高的場(chǎng)合。對(duì)低頻交流電流的測(cè)量可用交流互感器，對(duì)直流或者非正弦波的測(cè)量可用霍爾電流傳感器。本系統(tǒng)由于測(cè)量精度要求不高，并且電壓電流信號(hào)變化范圍不是很大，故選用普通變壓器和電流互感器。變壓器參數(shù)：220V/16V電流傳感器：80A/20mAA、電壓電流傳感器選擇66B、主MCU模塊設(shè)計(jì)主MCU模塊主要完成GSM通信、鍵盤(pán)掃描、LCD顯示、路燈支路電壓采集C、從MCU模塊設(shè)計(jì)從MCU模塊主要完成與燈單元控制器的通信、路燈支路電流采集、路燈開(kāi)關(guān)控制主從MCU之間采用SPI通信D、GSM模塊與MCU結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)B、主MCU模塊設(shè)計(jì)67遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件68遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件69遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件70遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件71并行與串行通信計(jì)算機(jī)與外設(shè)或計(jì)算機(jī)之間的通信通常有兩種方式：并行通信和串行通信。并行通信指數(shù)據(jù)的各位同時(shí)傳送。并行方式傳輸數(shù)據(jù)速度快，但占用的通信線多，傳輸數(shù)據(jù)的可靠性隨距離的增加而下降，只適用于近距離的數(shù)據(jù)傳送。串行通信是指在單根數(shù)據(jù)線上將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳送。發(fā)送過(guò)程中，每發(fā)送完一個(gè)數(shù)據(jù)，再發(fā)送第二個(gè)，依此類推。接受數(shù)據(jù)時(shí)，每次從單根數(shù)據(jù)線上一位一位地依次接受，再把它們拼成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)。在遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信中，一般采用串行通信方式，它具有占用通信線少、成本低等優(yōu)點(diǎn)。并行與串行通信計(jì)算機(jī)與外設(shè)或計(jì)算機(jī)之間的通信通常有兩種方式：72常用并行總線單片機(jī)的三總線（8080總線、6800總線）ISA插槽是基于ISA總線（IndustrialStandardArchitecture，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線）的擴(kuò)展插槽，其工作頻率為8MHz左右，為16位插槽，最大傳輸率16MB/secPCI(PeripheralComponentInterconnect)傳輸帶寬達(dá)到133MB/s(33MHz*32bit/s)，或者266MB/s(66MHz*32bit/s).PATA硬盤(pán)并口接口規(guī)范常用并行總線單片機(jī)的三總線（8080總線、6800總線）73串行替代并行早期微控制器系統(tǒng)由于主頻不高，所以，在需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候，通常使用并行方式，在主頻一定的情況下，通過(guò)位寬的擴(kuò)展提高總的數(shù)據(jù)傳輸率。并行總線位寬的增加就以為著連接線的增加，在多個(gè)設(shè)備連接時(shí)PCB的設(shè)計(jì)將是巨大的挑戰(zhàn)，所以很難擴(kuò)展過(guò)多的設(shè)備。而且太多的布線互相之間的干擾也制約著頻率的提高。串行總線在全面替代并行總線串行替代并行早期微控制器系統(tǒng)由于主頻不高，所以，在需要高速數(shù)74串行替代并行PATA硬盤(pán)并口接口規(guī)范SATA串行高級(jí)技術(shù)附件PCIPCIEUSB：英文UniversalSerialBUS(通用串行總線)的縮寫(xiě)IEEE1394PCI-Express是最新的總線和接口標(biāo)準(zhǔn)，主要優(yōu)勢(shì)就是數(shù)據(jù)傳輸速率高，目前最高的16X2.0版本可達(dá)到10GB/s，而且還有相當(dāng)大的發(fā)展?jié)摿?。串行替代并行PATA硬盤(pán)并口接口規(guī)范SATA串行高級(jí)技術(shù)附件75遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用一、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信

遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信分有線和無(wú)線兩種。

有線方式主要有：RS232、RS485、RS422、電流環(huán)、CANBUS或其他數(shù)據(jù)總線、TCP\IP網(wǎng)絡(luò)通信，電力載波；

無(wú)線方式主要有：專用數(shù)傳電臺(tái)、開(kāi)放頻段遙控模塊和數(shù)傳模塊、公用GSM或CDMA網(wǎng)絡(luò)。

遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用76異步串口目前RS-232是PC機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口。RS-232被定義為一種在低速率串行通信中增加通信距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。RS-232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通信。典型的RS-232信號(hào)在正負(fù)電平之間擺動(dòng)，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送端驅(qū)動(dòng)器輸出正電平在+5～+15V，負(fù)電平在-5～-15V電平。當(dāng)無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，線上為T(mén)TL電平，從開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從TTL電平到RS-232電平再返回TTL電平。接收器典型的工作電平在+3～+12V與-3～-12V。RS-232是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（即只用一對(duì)收、發(fā)設(shè)備）通信而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為3～7kΩ。由于RS-232發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約30米，最高速率為20kb/s。異步串口目前RS-232是PC機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣77異步串口RS-422由RS-232發(fā)展而來(lái)。為改進(jìn)RS-232通信距離短、速度低的缺點(diǎn)，RS-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mbit/s,并允許在一條平衡總線上連接最多10個(gè)接收器。RS-422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范。RS-422的最大傳輸距離為4000英尺（約1200米），最大傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能達(dá)到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長(zhǎng)的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1Mb/s。為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，EIA在RS-422的基礎(chǔ)上制定了RS-485標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，通常在要求通信距離為幾十米至上千米時(shí)，廣泛采用RS-485收發(fā)器。RS-485收發(fā)器采用平衡發(fā)送和差分接收，即在發(fā)送端，驅(qū)動(dòng)器將TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)輸出；在接收端，接收器將差分信號(hào)變成TTL電平，因此具有抑制共模干擾的能力，加上接收器具有高的靈敏度，能檢測(cè)低達(dá)200mV的電壓，故數(shù)據(jù)傳輸可達(dá)千米以外。異步串口RS-422由RS-232發(fā)展而來(lái)。為改進(jìn)R78性能比較性能比較79電流環(huán)通信電流環(huán)是一種非正式的串行通信標(biāo)準(zhǔn)。它以電流流過(guò)通信環(huán)路表示數(shù)據(jù)信號(hào)的傳遞(邏輯1)，無(wú)電流為空號(hào)(邏輯0)，在接收端由光電耦合器件將電流還原為處理器可以讀的電平信號(hào)。由于電流環(huán)方式是通過(guò)環(huán)路中電流的有無(wú)來(lái)表示邏輯值“1”和“0”，而不是用電平的高低表示邏輯值，加上在收發(fā)二端采用光電隔離技術(shù)，因此與電平方式相比，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：信號(hào)不易衰減、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸速率高、傳輸距離最大可達(dá)幾千米。電流環(huán)通信80遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件81ＣＡＮＢＵＳA、CAN為多主工作方式，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，不分主從。B、最高傳輸速率可達(dá)1MBPS（此時(shí)通信距離40M）C、最遠(yuǎn)傳輸距離可達(dá)10KM（速率5KBPS）D、CAN節(jié)點(diǎn)最多可達(dá)110個(gè)。E、CAN上節(jié)點(diǎn)分成不同的優(yōu)先級(jí)，可滿足不同的實(shí)時(shí)要求，優(yōu)先級(jí)最高的數(shù)據(jù)最多可在134uS內(nèi)得到傳輸。F、CAN采用非破壞總線仲裁技術(shù)。當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)向總線發(fā)送信息出現(xiàn)沖突時(shí)，優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)主動(dòng)退出，而最高優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。G、CAN上節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其它節(jié)點(diǎn)的操作不受影響。H、CAN的通信介質(zhì)可為雙絞線、同軸電纜或光纖。I、CAN的缺點(diǎn)成本較高，一片CAN控制芯片如：SJA1000約20元。ＣＡＮＢＵＳA、CAN為多主工作方式，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點(diǎn)均可在任82現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線83現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)(1)全數(shù)字化通信(2)開(kāi)放型的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(3)互可操作性與互用性(4)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化(5)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性(6)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)(1)全數(shù)字化通信84網(wǎng)絡(luò)通信利用電話線、同軸電纜、網(wǎng)線以及光纖等介質(zhì)實(shí)現(xiàn)基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信TCP/IP協(xié)議目前覆蓋最廣、使用人數(shù)最多、接入設(shè)備最多、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化最好、應(yīng)用層開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)通信必須使用協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)從物理層到應(yīng)用層之前的協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通信85TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了五層協(xié)議。（1）物理層：對(duì)應(yīng)OSI的物理層。（2）網(wǎng)絡(luò)接口層：類似于OSI的數(shù)據(jù)鏈路層。（3）Internet層：OSI模型在Internet網(wǎng)使用前提出，未考慮網(wǎng)間連接。（4）傳輸層：對(duì)應(yīng)OSI的傳輸層。（5）應(yīng)用層：對(duì)應(yīng)OSI的表示層和應(yīng)用層。TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了五層協(xié)議。86TCP\IP協(xié)議棧uIP是專門(mén)為8位和16位控制器設(shè)計(jì)的一個(gè)非常小的TCP/IP棧。完全用C編寫(xiě)，因此可移植到各種不同的結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)上，一個(gè)編譯過(guò)的棧可以在幾KBROM或幾百字節(jié)RAM中運(yùn)行。uIP中還包括一個(gè)HTTP服務(wù)器作為服務(wù)內(nèi)容。LwIP是瑞士計(jì)算機(jī)科學(xué)院開(kāi)發(fā)的一套用于嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)放源代碼TCP/IP協(xié)議棧。LwIP的含義是LightWeight(輕型)IP協(xié)議，相對(duì)于uip。LwIP可以移植到操作系統(tǒng)上，也可以在無(wú)操作系統(tǒng)的情況下獨(dú)立運(yùn)行。LwIPTCP/IP實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)是在保持TCP協(xié)議主要功能的基礎(chǔ)上減少對(duì)RAM的占用，一般它只需要幾十K的RAM和40K左右的ROM就可以運(yùn)行，這使LwIP協(xié)議棧適合在低端嵌入式系統(tǒng)中使用。LwIP的特性如下：支持多網(wǎng)絡(luò)接口下的IP轉(zhuǎn)發(fā)，支持ICMP協(xié)議，包括實(shí)驗(yàn)性擴(kuò)展的的UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議），包括阻塞控制，RTT估算和快速恢復(fù)和快速轉(zhuǎn)發(fā)的TCP（傳輸控制協(xié)議），提供專門(mén)的內(nèi)部回調(diào)接口（RawAPI）用于提高應(yīng)用程序性能，并提供了可選擇的Berkeley接口API。TCP\IP協(xié)議棧87TCP\IP協(xié)議棧uC/IP是由GuyLancaster編寫(xiě)的一套基于uC/OS且開(kāi)放源碼的TCP/IP協(xié)議棧，亦可移植到其它操作系統(tǒng)，是一套完全免費(fèi)的、可供研究的TCP/IP協(xié)議棧，uC/IP大部分源碼是從公開(kāi)源碼BSD發(fā)布站點(diǎn)和KA9Q（一個(gè)基于DOS單任務(wù)環(huán)境運(yùn)行的TCP/IP協(xié)議棧）移植過(guò)來(lái)。uC/IP具有如下一些特點(diǎn)：帶身份驗(yàn)證和報(bào)頭壓縮支持的PPP協(xié)議，優(yōu)化的單一請(qǐng)求/回復(fù)交互過(guò)程，支持IP/TCP/UDP協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)功能較為強(qiáng)大，并可裁減。UCIP協(xié)議棧被設(shè)計(jì)為一個(gè)帶最小化用戶接口及可應(yīng)用串行鏈路網(wǎng)絡(luò)模塊。根據(jù)采用CPU、編譯器和系統(tǒng)所需實(shí)現(xiàn)協(xié)議的多少，協(xié)議棧需要的代碼容量空間在30-60KB之間。BSD棧歷史上是其他商業(yè)棧的起點(diǎn)，大多數(shù)專業(yè)TCP/IP棧（VxWorks內(nèi)嵌的TCP/IP棧）是BSD棧派生的。這是因?yàn)锽SD棧在BSD許可協(xié)議下提供了這些專業(yè)棧的雛形，BSD許用證允許BSD棧以修改或未修改的形式結(jié)合這些專業(yè)棧的代碼而無(wú)須向創(chuàng)建者付版稅。同時(shí)，BSD也是許多TCP/IP協(xié)議中的創(chuàng)新（如廣域網(wǎng)中餓擁塞控制和避免）的開(kāi)始點(diǎn)。TCP\IP協(xié)議棧88電力線載波通信PLC（PowerlineCommunications)是以電力網(wǎng)為通信信道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞和信息交換。與其它通信方式相比，可大大節(jié)省通信網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用。擴(kuò)頻通信是信息時(shí)代的三大高技術(shù)通信手段之一，具有窄帶通信所不具備的優(yōu)良性能，如抗干擾性強(qiáng)，誤碼率低等優(yōu)點(diǎn)，目前載波通信的缺點(diǎn)是跨越電力變壓器比較困難。PLC通信頻段為：3KHz-9KHz----電力公司專用頻段9KHz-95KHz----電力公司和經(jīng)電力公司許可的用戶使用的頻段95KHz-148.5KHz----其它用戶使用的頻段載波通信的傳輸速率是自動(dòng)抄表系統(tǒng)的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，也是載波通信技術(shù)水平的一項(xiàng)重要標(biāo)志。通信速率（波特率）和誤碼率是一對(duì)矛盾，波特率越高，誤碼率就越高，通信成功率就越低。因此波特率的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，實(shí)用速率為幾KB。電力線載波通信89遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件90遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件91電力貓電力貓92專用數(shù)傳電臺(tái)利用無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)進(jìn)行通信是目前常用的無(wú)線通信方式。無(wú)線電臺(tái)常采用頻率:315MHz、433MHz、826MHz進(jìn)行通信，通信速率一般為1.2K~19.2Kbps，電臺(tái)天線架在離地面約30米以上時(shí)通信可覆蓋可傳輸20-50公里范圍，否則需通信中繼，這種通信方式受周圍環(huán)境建筑的影響極大。數(shù)傳電臺(tái)又分模擬電臺(tái)和數(shù)字電臺(tái)。系統(tǒng)造價(jià)較高，日常維護(hù)工作量較大。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件93無(wú)線遙控可以分為兩種類型：紅外遙控和無(wú)線電遙控。紅外遙控器（IRRemoteControl）是利用波長(zhǎng)為0.76～1.5μm之間的近紅外線來(lái)傳送控制信號(hào)的遙控設(shè)備。無(wú)線遙控是無(wú)線電遙控（RFRemoteControl），它是利用無(wú)線電信號(hào)對(duì)遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備。這些信號(hào)被遠(yuǎn)方的接收設(shè)備接收后，可以指令或驅(qū)動(dòng)其它各種相應(yīng)的機(jī)械或者電子設(shè)備，去完成各種操作，如閉合電路、移動(dòng)手柄、開(kāi)動(dòng)電機(jī)，之后再由這些機(jī)械進(jìn)行需要的操作。無(wú)線遙控可以分為兩種類型：紅外遙控和無(wú)線電遙控。94無(wú)線電遙控常用的載波頻率為315mHz或者433mHz，遙控器使用的是國(guó)家規(guī)定的開(kāi)放頻段，在這一頻段內(nèi)，發(fā)射功率小于10mW、覆蓋范圍小于100m。無(wú)線電遙控器與紅外遙控器的區(qū)別：紅外遙控和無(wú)線遙控是對(duì)不同的載波來(lái)說(shuō)的，紅外遙控器是用紅外線來(lái)傳送控制信號(hào)的，它的特點(diǎn)是有方向性、不能有阻擋、距離一般不超過(guò)7米、不受電磁干擾，電視機(jī)遙控器就是紅外遙控器；無(wú)線電遙控器是用無(wú)線電波來(lái)傳送控制信號(hào)的，它的特點(diǎn)是無(wú)方向性、可以不“面對(duì)面”控制、距離遠(yuǎn)（可達(dá)數(shù)十米，甚至數(shù)公里）、容易受電磁干擾。無(wú)線電遙控常用的載波頻率為315mHz或者433mHz，遙控95遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件96無(wú)線數(shù)傳模塊nRF24.L01是一款新型單片射頻收發(fā)器件,工作于2.4GHz～2.5GHzISM頻段。其中輸出功率和通信頻道可通過(guò)程序進(jìn)行配置。nRF24L01功耗低,在以-6dBm的功率發(fā)射時(shí)，工作電流也只有9mA;接收時(shí)，工作電流只有12.3mA，多種低功率工作模式(掉電模式和空閑模式)使節(jié)能設(shè)計(jì)更方便

無(wú)線數(shù)傳模塊nRF24.L01是一款新型單片射頻收發(fā)器97CC2500工作頻率可達(dá)2.4GHz。在空曠傳輸距離大于50米。自帶PCB天線，無(wú)需再配天線！低電流損耗，發(fā)射電流11mA到21mA軟件可調(diào)，接收電流15mA.休眠電流小于20uA.帶無(wú)線喚醒（WOR）功能,可以通過(guò)無(wú)線方式喚醒您的單片機(jī)！CC2500工作頻率可達(dá)2.4GHz。在空曠傳輸距離大于5098CC1101是一款低于1GHz高性能射頻收發(fā)器，設(shè)計(jì)旨在用于極低功耗RF應(yīng)用。其主要針對(duì)工業(yè)、科研和醫(yī)療(ISM)以及短距離無(wú)線通信設(shè)備(SRD)。CC1101可提供對(duì)數(shù)據(jù)包處理、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)傳輸、接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)、空閑信道評(píng)估(CCA)、鏈路質(zhì)量指示以及無(wú)線喚醒(WOR)的廣泛硬件支持。CC1101在代碼、封裝和外引腳方面均與CC1100兼容，可用于全球最為常用的開(kāi)放式低于1GHz頻率的RF設(shè)計(jì)。

CC1101是一款低于1GHz高性能射頻收發(fā)器，設(shè)計(jì)旨在用于99采用SiliconLabsEZRadioPRO系列ISM頻段無(wú)線芯片SI4432,在240-960MHZ頻段下最大輸出功率可以達(dá)到+20DBm。通信距離可達(dá)1000m

。采用SiliconLabsEZRadioPRO系列ISM100ZigbeeZigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)。CC2530是用于2.4-GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE應(yīng)用的一個(gè)真正的片上系統(tǒng)（SoC）解決方案。ZigbeeZigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的101GSM(CDMA)公用網(wǎng)絡(luò)

GSM(GlobalSystemforMobileCommunication)系統(tǒng)是目前基于時(shí)分多址技術(shù)的移動(dòng)通訊體制中比較成熟、完善、應(yīng)用最廣泛的一種系統(tǒng)。目前已建成的覆蓋全國(guó)的GSM通信網(wǎng)，是公眾移動(dòng)通信網(wǎng)的主要方式。由于GSM網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，具有網(wǎng)絡(luò)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，用戶無(wú)需另外組網(wǎng)，在極大提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時(shí)為客戶節(jié)省了昂貴建網(wǎng)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。GSM無(wú)線通信是雙向通信，而且性能穩(wěn)定。現(xiàn)階段利用GSM網(wǎng)絡(luò)的最主要有兩種數(shù)據(jù)通信方式：SMS和GPRS。GSM(CDMA)公用網(wǎng)絡(luò)102短消息業(yè)務(wù)(ShortMessageService)是通過(guò)GSM網(wǎng)的控制信道傳輸用戶分組信息的一種增值服務(wù)，經(jīng)短消息業(yè)務(wù)中心完成存儲(chǔ)和前轉(zhuǎn)功能，每個(gè)短消息最大為140個(gè)字節(jié)。通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)GPRS(GeneralPacketRadioService)是一種基于分組交換傳輸數(shù)據(jù)的高效率無(wú)線傳輸平臺(tái)。GPRS最顯著的優(yōu)點(diǎn)就是數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)170kb/s，對(duì)于GSM網(wǎng)現(xiàn)有電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(CSD)和短消息業(yè)務(wù)(SMS)來(lái)說(shuō)，GPRS是一種補(bǔ)充而不是替代。GPRS可以根據(jù)用戶需要靈活地動(dòng)態(tài)分配無(wú)線資源，從而實(shí)現(xiàn)多用戶共享信道，提高頻率利用率以及時(shí)時(shí)在線等，同時(shí)計(jì)費(fèi)也將由傳統(tǒng)的按時(shí)方式改為根據(jù)用戶數(shù)據(jù)的傳輸量來(lái)計(jì)費(fèi)（3分/KB）或包月。GPRS目前還大量用于電力負(fù)荷控制或遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中。短消息業(yè)務(wù)(ShortMessageSer103通信協(xié)議的設(shè)計(jì)(1)在PC讀數(shù)據(jù)時(shí)遵循讀命令等數(shù)據(jù)報(bào)告即PC下達(dá)一命令等待接收數(shù)據(jù)再據(jù)所接收數(shù)據(jù)的正誤向應(yīng)用程序報(bào)告此命令的執(zhí)行情況(2)在PC寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)遵循寫(xiě)命令等回應(yīng)報(bào)告即PC下達(dá)一寫(xiě)命令此時(shí)所要寫(xiě)的數(shù)據(jù)含于此命令中等待單片機(jī)發(fā)來(lái)的已正確接收的回應(yīng)信號(hào)并向應(yīng)用程序報(bào)告此命令執(zhí)行完畢(3)如果在轉(zhuǎn)輸過(guò)程中其間PC或MCU所接收任何一幀信號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)均會(huì)向?qū)Ψ桨l(fā)送重發(fā)此幀信號(hào)的請(qǐng)求如果連續(xù)三次轉(zhuǎn)輸失敗則退出通信并向應(yīng)用程序報(bào)告通信協(xié)議的設(shè)計(jì)(1)在PC讀數(shù)據(jù)時(shí)遵循讀命令等數(shù)據(jù)104信號(hào)幀分類(1)讀命令幀當(dāng)PC讀數(shù)據(jù)時(shí)PC向MCU發(fā)送的命令信號(hào)(2)寫(xiě)命令幀當(dāng)PC寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)PC向MCU發(fā)送的命令信號(hào)內(nèi)含所要寫(xiě)的數(shù)據(jù)(3)數(shù)據(jù)幀當(dāng)PC讀數(shù)據(jù)時(shí)MCU向PC發(fā)送的內(nèi)含數(shù)據(jù)信息的信號(hào)(4)正回應(yīng)幀當(dāng)PC寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)MCU向PC報(bào)告數(shù)據(jù)已正確接收的信號(hào)(5)重發(fā)命令幀當(dāng)PC讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)MCU所接收的信號(hào)幀讀/寫(xiě)命令幀有誤時(shí)向PC發(fā)出的請(qǐng)求重發(fā)信號(hào)(6)放棄命令幀當(dāng)PC讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)了使程序無(wú)法正常執(zhí)行時(shí)PC或MCU向?qū)Ψ桨l(fā)出的退出通信的通知信號(hào)信號(hào)幀分類(1)讀命令幀當(dāng)PC讀數(shù)據(jù)時(shí)PC向MC105信號(hào)幀格式幀頭標(biāo)志(1Byte)表示此數(shù)據(jù)包屬于本串口通信協(xié)議并為是否接收此包數(shù)據(jù)的標(biāo)志幀類型1Byte所用信號(hào)幀的識(shí)別標(biāo)志即1.2.1信號(hào)幀分類中的各類型信號(hào)的標(biāo)志字節(jié)器件地址1BytePC所要訪問(wèn)的外部器件的地址即是哪一個(gè)外部器件起始地址2BytePC所要訪問(wèn)的器件的存貯器起始地址長(zhǎng)度1Byte一次命令所轉(zhuǎn)輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度校驗(yàn)和1Byte此幀信號(hào)的校驗(yàn)字節(jié)為異或校驗(yàn)幀尾標(biāo)志1Byte此幀信號(hào)的結(jié)束標(biāo)志信號(hào)幀格式幀頭標(biāo)志(1Byte)表示此數(shù)據(jù)包屬于本串106其他指令幀00H執(zhí)行PC命令發(fā)放棄幀回應(yīng)被動(dòng)退出通訊01HMCU方寫(xiě)入芯片發(fā)生錯(cuò)誤主動(dòng)通知PC退出通訊其他指令幀00H執(zhí)行PC命令發(fā)放棄幀回應(yīng)被動(dòng)退出107遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件108遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件109二、水質(zhì)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程遙測(cè)1、項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)變送器和控制室無(wú)線通信距離：＞20km；無(wú)光照時(shí)，后備電池持續(xù)工作時(shí)間：100h；溫度檢測(cè)范圍：-5℃--+45℃精度±1%；PH值檢測(cè)范圍：0--14.0PH精度±2%；溶氧值檢測(cè)范圍：0--25.0mg/l精度±2%；電導(dǎo)值檢測(cè)范圍：0--2000μS/cm精度±2%；可由鍵盤(pán)任意設(shè)定水質(zhì)參數(shù)上、下限值，越限報(bào)警；各網(wǎng)箱內(nèi)水質(zhì)參數(shù)實(shí)時(shí)連續(xù)顯示；可任意設(shè)定水質(zhì)參數(shù)采樣周期及無(wú)線通信周期；水質(zhì)參數(shù)時(shí)、日、周、月變化曲線和報(bào)表自動(dòng)生成，并可由PC機(jī)顯示和打印；二、水質(zhì)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程遙測(cè)1102、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)111A、通過(guò)PC機(jī)，完成系統(tǒng)控制參數(shù)的設(shè)定。B、向各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)RTU發(fā)送開(kāi)、關(guān)水質(zhì)傳感器控制命令，另一方面接收各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)RTU上傳的數(shù)據(jù)狀態(tài)信息。C、接收現(xiàn)場(chǎng)RTU的各種報(bào)警信息，并提醒用戶。D、水質(zhì)參數(shù)時(shí)、日、周、月變化曲線和報(bào)表自動(dòng)生成，并可由PC機(jī)顯示和打印。3、監(jiān)控中心任務(wù)A、通過(guò)人機(jī)交互設(shè)備，完成RTU現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)（RTU地址，水質(zhì)參數(shù)采集間隔時(shí)間等）的設(shè)置，并且動(dòng)態(tài)顯示RTU現(xiàn)場(chǎng)的各種信息。B、完成RTU現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)（溫度、電導(dǎo)、溶氧、PH值等）的采集、分析、處理，并通過(guò)GPRS定時(shí)向監(jiān)控中心上傳數(shù)據(jù)。C、接收來(lái)自監(jiān)控中心的操作命令，完成開(kāi)關(guān)水質(zhì)傳感器控制，并且上傳警告信息。4、現(xiàn)場(chǎng)RTU任務(wù)A、通過(guò)PC機(jī)，完成系統(tǒng)控制參數(shù)的設(shè)定。3、監(jiān)控中心任務(wù)A、112現(xiàn)場(chǎng)RTU結(jié)構(gòu)圖現(xiàn)場(chǎng)RTU結(jié)構(gòu)圖113A、SIM100是SIMCOM公司生產(chǎn)的GSM/GPRS雙頻模塊，該模塊主要為語(yǔ)音傳輸、短消息和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供無(wú)線接口，應(yīng)用領(lǐng)域如移動(dòng)電話、PDA、無(wú)線抄表系統(tǒng)；B、發(fā)射功率：Class4(2W)/(EGSM),Class1(1W)/(1800MHz)；C、正常工作電壓范圍為+3.3V~+4.6V直流，待機(jī)電流為4mA；D、工作溫度：-35℃~+75℃。4.1GSM模塊介紹A、SIM100是SIMCOM公司生產(chǎn)的GSM/GPR114SIM100模塊接口SIM100模塊接口1154.2MCU選擇考慮到傳感器數(shù)據(jù)采集和GSM模塊數(shù)據(jù)需要兩個(gè)UART口故選用ATMEL公司MEGA64單片機(jī)。4.2MCU選擇116遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件117遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用要點(diǎn)課件118水質(zhì)傳感器的性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能指標(biāo)起到?jīng)Q定性的作用，因此需要根據(jù)不同的水體、測(cè)量的水體深度、工作環(huán)境的溫度以及可測(cè)量參數(shù)的數(shù)量和精度等要求選擇合適的水質(zhì)傳感器；系統(tǒng)采用美國(guó)金泉(YSI)公司生產(chǎn)的YSI600R型集成探頭水質(zhì)傳感器，600R型是一個(gè)用于地表水和地下水水質(zhì)測(cè)試的小巧配置，可同時(shí)測(cè)試8個(gè)參數(shù)。該集成探頭可以直接輸出模擬電壓信號(hào)，也可以輸出數(shù)字信號(hào)，通過(guò)RS-232接口或SDI-12接口和主機(jī)通信，使用相當(dāng)?shù)姆奖恪?.3水質(zhì)傳感器水質(zhì)傳感器的性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能指