[導(dǎo)讀]本文設(shè)計(jì)開發(fā)一種基于公用電話網(wǎng)絡(luò)和GSM網(wǎng)絡(luò)為一體的遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由上位控制中心和下位檢測(cè)終端兩部分組成,均采用低功耗MSP430F149作為處理器,僅在控制中心處理器上安裝GSM模塊。下位控制中心負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀況,出現(xiàn)異常時(shí),將監(jiān)測(cè)信息通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至上位控制中心,上位控制中心接收監(jiān)測(cè)信息并通過(guò)GSM將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送至管理員手機(jī)實(shí)現(xiàn)即時(shí)監(jiān)測(cè)。
對(duì)安裝在偏遠(yuǎn)地區(qū)的重要設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控是保護(hù)設(shè)備及監(jiān)測(cè)其正常運(yùn)行的有效手段。目前市場(chǎng)上比較流行的遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要有視頻監(jiān)控,GSM和GPRS等技術(shù)。視頻監(jiān)控設(shè)備最大的優(yōu)點(diǎn)即可視化,需要專用傳輸線路進(jìn)行信號(hào)傳輸,并且占用帶寬較大,價(jià)格也相對(duì)較高,需要專人進(jìn)行盯守,所以成本較高,系統(tǒng)也過(guò)于復(fù)雜,資源消耗大。GSM和GPRS遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)受通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋面的限制,對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)設(shè)備不能進(jìn)行有效監(jiān)控。鑒于公用電話網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣,可靠性高,成本低,安裝方便等優(yōu)點(diǎn),本文設(shè)計(jì)開發(fā)一種基于公用電話網(wǎng)絡(luò)和GSM網(wǎng)絡(luò)為一體的遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由上位控制中心和下位檢測(cè)終端兩部分組成,均采用低功耗MSP430F149作為處理器,僅在控制中心處理器上安裝GSM模塊。下位控制中心負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀況,出現(xiàn)異常時(shí),將監(jiān)測(cè)信息通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至上位控制中心,上位控制中心接收監(jiān)測(cè)信息并通過(guò)GSM將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送至管理員手機(jī)實(shí)現(xiàn)即時(shí)監(jiān)測(cè)。
1 系統(tǒng)基本原理簡(jiǎn)介
如圖1所示,該系統(tǒng)主要由上位控制中心和下位檢測(cè)終端兩部分組成,當(dāng)下位監(jiān)測(cè)終端處理器MSP430F149接收到來(lái)自傳感器檢測(cè)單元的異常信號(hào)時(shí),處理器控制HT9200A撥打上位控制中心電話,控制中心在判斷振鈴信號(hào)次數(shù)滿6次后,控制中心系統(tǒng)摘機(jī),接著控制中心接收來(lái)自監(jiān)測(cè)終端的監(jiān)測(cè)信息,在收到完整的監(jiān)測(cè)信息后,上位控制中心向監(jiān)測(cè)終端發(fā)送校驗(yàn)碼,當(dāng)監(jiān)測(cè)終端在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)接收到校驗(yàn)碼后,則控制中心和監(jiān)測(cè)終端均掛機(jī),監(jiān)測(cè)信息發(fā)送完畢。如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)監(jiān)測(cè)終端沒(méi)有收到正確的校驗(yàn)碼,則在掛機(jī)幾分鐘后繼續(xù)發(fā)送。直到收到正確的校驗(yàn)碼時(shí),監(jiān)測(cè)中心停止發(fā)送監(jiān)測(cè)信息??刂浦行氖盏奖O(jiān)測(cè)信息后通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送至管理人員手機(jī)。至此,監(jiān)測(cè)過(guò)程結(jié)束。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)部分主要由振鈴檢測(cè)電路、摘掛機(jī)電路、DTMF撥碼電路、DTMF譯碼電路組成。下面將各個(gè)部分硬件設(shè)計(jì)介紹如下。
2.1 振鈴檢測(cè)電路
圖2為振鈴檢測(cè)電路。當(dāng)有振鈴信號(hào)時(shí),兩端電壓比待機(jī)時(shí)高,電流更大,為1 s通,4 s斷的脈沖信號(hào)。有振鈴信號(hào)時(shí),PC817導(dǎo)通,P10口狀態(tài)由高變低,沒(méi)有振鈴信號(hào)時(shí),P10口為高電平進(jìn)行計(jì)數(shù)。
2.2 模擬摘掛機(jī)電路
圖3為模擬摘掛機(jī)電路。當(dāng)振鈴檢測(cè)計(jì)數(shù)達(dá)到6次時(shí),由MSP430F149發(fā)出摘機(jī)命令,單片機(jī)P11口輸出高電平,控制繼電器閉合,實(shí)現(xiàn)模擬摘機(jī)。每次將校驗(yàn)碼發(fā)送完畢后,系統(tǒng)將自動(dòng)掛機(jī),繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2.3 DTMF撥碼電路
圖4為DTMF撥碼電路。當(dāng)處理器收到外部異常信號(hào)時(shí),控制HT9200A產(chǎn)生DTMF信號(hào),經(jīng)過(guò)音頻隔離變壓器將信號(hào)耦合至公用電話網(wǎng)絡(luò),傳輸至控制中心。
2.4 DTMF譯碼電路
圖5為DTMF信號(hào)譯碼電路。通過(guò)軟件檢測(cè)DV端,當(dāng)其為高時(shí)讀取D3~D0,所得到的值就是所對(duì)應(yīng)的譯碼值。每讀取一次譯碼值,必須用軟件的方式對(duì)HT9170B復(fù)位一次方可接收下次的譯碼值。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)軟件主要包括DTMF、接收和發(fā)送兩部分。下面主要將這兩部分程序做簡(jiǎn)要介紹。
3.1 接收DTMF程序
當(dāng)執(zhí)行到接收DTMF信號(hào)程序時(shí),首先采用查詢方式,當(dāng)每接收一個(gè)有效DTMF信號(hào)時(shí)則HT9170B的DV端將置1,否則為0。依次將DTMF信號(hào)的每一位進(jìn)行處理并存放至Number[i]中,當(dāng)接收到預(yù)定的位數(shù)時(shí),軟件控制上位控制中心掛機(jī)。接收DTMF軟件設(shè)計(jì)如下:
3.2 發(fā)送DTMF程序
當(dāng)執(zhí)行到DTMF信號(hào)發(fā)送程序時(shí),將調(diào)用以下子程序進(jìn)行DTMF信號(hào)傳輸。每一個(gè)DTMF信號(hào)包括五位,應(yīng)將這五位按照從低到高的次序依次發(fā)送。在每發(fā)送一個(gè)有效的DTMF信號(hào)后需要對(duì)HT9200A軟件復(fù)位一次。發(fā)送DTMF軟件設(shè)計(jì)如下:
4 結(jié)語(yǔ)
該設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用在變壓器防盜報(bào)警系統(tǒng)中,運(yùn)行效果良好。對(duì)該設(shè)備進(jìn)行微小改動(dòng)也可以應(yīng)用在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),小區(qū)管理,遙控家電等領(lǐng)域。與其他的報(bào)警系統(tǒng)相比較,具有低功耗、可靠性高、安裝方便、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),具有廣泛的市場(chǎng)發(fā)展前景。
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