嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì),嵌入式機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告嵌入式機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)姓名： 學(xué)號(hào)： 專業(yè)： 學(xué)院： 2016年5月28日摘要：文設(shè)計(jì)了一種基于嵌入式系統(tǒng)的機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，本系統(tǒng)可對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的各種環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和監(jiān)視，并通過GSM短信和語音電話等通訊手段將環(huán)境異常情況及時(shí)反映給維護(hù)人員，實(shí)現(xiàn)機(jī)房的科學(xué)管理。利用嵌入式機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)，解決機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制、程序維護(hù)等問題。關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；監(jiān)控系統(tǒng)；機(jī)房監(jiān)測(cè)；遠(yuǎn)程控制0 引言隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，各行業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的依賴越來越大，計(jì)算機(jī)房已成為各大單位的重要組成部分。為了確保機(jī)房設(shè)備的正常運(yùn)行，對(duì)機(jī)房環(huán)境(溫度、濕度、漏水等)的維護(hù)提出了更高

2、的要求。這種要求的特點(diǎn)是：實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控，一旦機(jī)房環(huán)境出現(xiàn)異常，實(shí)時(shí)地將情況傳送給管理人員，以便對(duì)異常隋況進(jìn)行及時(shí)有效地處理，最終實(shí)現(xiàn)無人職守。與此同時(shí)，隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，利用嵌入式技術(shù)構(gòu)建遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)憑借體積小、遠(yuǎn)程化、成本低、功耗小、操作界面人性化等特點(diǎn)已成為監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展主流1。監(jiān)控系統(tǒng)一般采用B/S結(jié)構(gòu)，為了提高運(yùn)行效率和資源利用率，系統(tǒng)嵌入式Web是以TCP/IP協(xié)議為底層，以HTTP為應(yīng)用層的通信協(xié)議，為服務(wù)器提供了可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并對(duì)其功能和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化，提高了傳輸速度和處理效率。監(jiān)控端試用瀏覽器通過IP地址即可訪問服務(wù)器實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能2。1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)有以

3、下要求：（1）監(jiān)測(cè)功能包括交流無源、直流欠壓、環(huán)境溫度、環(huán)境煙霧的監(jiān)測(cè)；（2）報(bào)警方式多樣化，諸如：發(fā)短信、打電話、現(xiàn)場(chǎng)語音警示；（3）可以支持遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制。1.1 系統(tǒng)工作原理借助GSM網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)并利用語音和短信的方式，使機(jī)房動(dòng)力與環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)時(shí)報(bào)警機(jī)房動(dòng)力丟失或不足以及環(huán)境溫度過高與煙霧濃度過高。另外，通過短信方式對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)功能與參數(shù)設(shè)置，通過電話方式確認(rèn)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。1.2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用STM32F103為主控芯片，因其精度較高，操作比較靈活，輸入電路和輸出電路由芯片來進(jìn)行處理，電路的系統(tǒng)的穩(wěn)定性高，功耗小。如圖1所示嵌入式機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的原理框圖，它主要由監(jiān)測(cè)電路

4、、GSM模塊電路、語音電路、液晶顯示電路、最小系統(tǒng)電路和電源電路六部分所構(gòu)成。最小系統(tǒng)電路監(jiān)測(cè)電路語音電路GSM模塊電路 嵌入式芯片圖1 嵌入式機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的原理框圖液晶顯示電路1.3 所用設(shè)備和軟件本設(shè)計(jì)除了需要計(jì)算機(jī)，還會(huì)用到三款軟件：作圖軟件Protel99SE、仿真軟件Proteus、編程軟件Keil uVision4。關(guān)于這三種軟件的簡(jiǎn)介如表1所示。表1 軟件簡(jiǎn)介軟件名稱軟件圖標(biāo)主要特點(diǎn)作用備注Protel99SEProtel99SE是PC環(huán)境下以獨(dú)特設(shè)計(jì)管理和協(xié)作技術(shù)為核心的印制電路板設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，是基于Windows 95/98/2000/NT的全32位EDA設(shè)計(jì)系統(tǒng)。它主要采用

5、了SmartDoc技術(shù)、SmartTool技術(shù)、SmartTeam技術(shù)6。繪制電路圖和PCB板串口調(diào)試助手串口調(diào)試助手軟件支持常用的11025600bps波特率及自定義波特率，可以自動(dòng)識(shí)別串口，能設(shè)置校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位和停止位，能以ASCII碼或十六進(jìn)制接收或發(fā)送任何數(shù)據(jù)或字符，可以任意設(shè)定自動(dòng)發(fā)送周期,并能將接收數(shù)據(jù)保存成文本文件，能發(fā)送任意大小的文本文件。查看串口數(shù)據(jù)Keil uVision4uVision4在uVision3 IDE的基礎(chǔ)上，增加了更多大眾化的功能：多顯示器和靈活的窗口管理系統(tǒng)；系統(tǒng)瀏覽器窗口的顯示設(shè)備外設(shè)寄存器信息；調(diào)試還原視圖創(chuàng)建并保存多個(gè)調(diào)試窗口布局；多項(xiàng)目工作區(qū)簡(jiǎn)化與眾

6、多的項(xiàng)目。編寫程序2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)基于STM32F103的嵌入式機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)電路由監(jiān)測(cè)電路、GSM模塊電路、語音電路、液晶顯示電路、最小系統(tǒng)電路和電源電路六部分所構(gòu)成。監(jiān)測(cè)電路負(fù)責(zé)動(dòng)力監(jiān)測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)的有異常情況時(shí)，會(huì)通過GSM模塊電路中的G600發(fā)送短信給指定的手機(jī)號(hào)碼；通過短信方式對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)功能與參數(shù)設(shè)置，通過電話方式確認(rèn)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。語音電路的功能就是在電話方式時(shí)播放當(dāng)前系統(tǒng)狀況；而液晶顯示電路會(huì)顯示系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的當(dāng)前信息；電源電路為整個(gè)系統(tǒng)提供能源。圖2 監(jiān)測(cè)電路2.1 監(jiān)測(cè)電路監(jiān)測(cè)電路負(fù)責(zé)動(dòng)力監(jiān)測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)，即交流無源（交流220V）、直流欠壓（直流48V）、環(huán)境溫度、

7、環(huán)境煙霧的監(jiān)測(cè)。如圖2所示監(jiān)測(cè)電路，動(dòng)力監(jiān)測(cè)就是動(dòng)力電源通過簡(jiǎn)單的降壓電路后，檢測(cè)光耦另一端的開關(guān)信號(hào)的有無；而環(huán)境監(jiān)測(cè)是直接讀取傳感器的AD值4。（1）交流無源監(jiān)測(cè)當(dāng)交流電源低于200V或斷電時(shí)，產(chǎn)生“交流異?！眻?bào)警電話或短信。（2）直流欠壓監(jiān)測(cè)當(dāng)蓄電瓶直流電源低于47V時(shí)，產(chǎn)生“直流欠壓”報(bào)警電話或短信。（3）環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)當(dāng)環(huán)境溫度高于30時(shí)，產(chǎn)生“溫度超標(biāo)”報(bào)警電話或短信。（4）環(huán)境煙霧監(jiān)測(cè)當(dāng)環(huán)境出現(xiàn)煙霧時(shí)，產(chǎn)生“煙霧超標(biāo)”報(bào)警電話或短信。2.2 GSM模塊電路G600是M2M專家FIBOCOM為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推出的GSM/GPRS模塊。它作為全面模塊適用的主要領(lǐng)域包括安全、自動(dòng)售貨機(jī)、計(jì)量

8、、網(wǎng)關(guān)、遠(yuǎn)程維護(hù)與控制、路由器等。如圖3所示GSM模塊電路，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到異常狀況時(shí)，通過GSM模塊電路中的G600發(fā)送短信或打電話給指定的手機(jī)號(hào)碼，通知維修人員及時(shí)排除故障；而維修人員可以使用短信方式對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)功能與參數(shù)設(shè)置，可以通過電話方式確認(rèn)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性5。圖3 GSM模塊電路2.3 語音電路WT588D語音芯片是早期可外掛FLASH的一款語音芯片，它具有音質(zhì)較好、控制靈活的特點(diǎn)，更增加了可播放MIDI和弦功能，性能更好。同時(shí)WT588D是一款具有嵌入式系統(tǒng)內(nèi)核的語音芯片，因此，可以冠名為WT588D系列語音嵌入式系統(tǒng)。WT588D系列語音嵌入式系統(tǒng)是廣州唯創(chuàng)電子有限公司聯(lián)合臺(tái)灣

9、華邦共同研發(fā)出來的集嵌入式系統(tǒng)和語音電路于一體的可編輯語音芯片。功能多音質(zhì)好應(yīng)用范圍廣性能穩(wěn)定是WT588D系列語音嵌入式系統(tǒng)的特長(zhǎng)，彌補(bǔ)了以往各類語音芯片應(yīng)用領(lǐng)域狹小的缺陷，MP3控制模式、按鍵控制模式、按鍵組合控制模式、并口控制模式、一線串口控制模式、三線串口控制模式以及三線串口控制控制端口擴(kuò)展輸出模式，讓應(yīng)用人員能將產(chǎn)品投放在幾乎可以想象得到的場(chǎng)所。故本次設(shè)計(jì)利用WT588D構(gòu)成如圖4所示語音電路，其功能就是在電話方式時(shí)播放當(dāng)前系統(tǒng)狀況。圖5 液晶顯示電路圖4 語音電路2.4 液晶顯示電路液晶顯示電路需要選用一塊液晶屏來顯示系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的當(dāng)前信息，諸如：機(jī)房編號(hào)、當(dāng)前環(huán)境溫度、當(dāng)前煙霧情況

10、等。由于顯示的內(nèi)容不多用，4X8的LCD12864就剛好可以滿足需求。如圖5所示基于LCD12864的液晶顯示電路，由于STM32F103的I/O口充足，故采用串行接法，同時(shí)也可以簡(jiǎn)化編寫程序的難度。2.5 最小系統(tǒng)電路如圖6所示最小系統(tǒng)電路，它由時(shí)鐘、復(fù)位以及JTAG接口電路組成。2.5.1 時(shí)鐘電路時(shí)鐘頻率直接影響STM32芯片的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響其系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的時(shí)鐘電路有兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種是外部時(shí)鐘方式。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式做時(shí)鐘電路。STM32芯片內(nèi)部有2個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，輸入端為芯片引腳OSC_IN和OSC32_IN，輸出端為引

11、腳和OSC32_OUT。每組引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器，通常OSC的石英晶體選8MHz，OSC32的石英晶體選32kHz的。2.5.2 復(fù)位電路STM32芯片的初始化操作，即給復(fù)位腳RST加上大于2個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）的低電平就使其復(fù)位。這些操作都是由復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)。在實(shí)用系統(tǒng)中，一般有兩種復(fù)位操作形式：上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位。上電復(fù)位在STM32芯片每次通電時(shí)執(zhí)行。上電時(shí)，電容C 充電加給RST引腳一個(gè)短的低電平信號(hào)，此信號(hào)隨著VCC對(duì)電容C 的充電過程而逐漸回落，即RST引腳上的低電平持續(xù)時(shí)間取決于電容C 充電時(shí)間。為保證系統(tǒng)可靠復(fù)位，RST引腳上

12、的低電平必須維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間。手動(dòng)復(fù)位在系統(tǒng)出現(xiàn)操作錯(cuò)誤或程序運(yùn)行出錯(cuò)時(shí)使用。在STM32系統(tǒng)運(yùn)行過程中，按下復(fù)位鍵，低電平輸入RST引腳，STM32系統(tǒng)被強(qiáng)制執(zhí)行復(fù)位操作，系統(tǒng)可以退出錯(cuò)誤運(yùn)行狀態(tài)，恢復(fù)正常工作。由于本設(shè)計(jì)的需要，同時(shí)采用這兩種復(fù)位方式。2.5.3 JTAG接口電路JTAG最初是用來對(duì)芯片進(jìn)行測(cè)試的，JTAG的基本原理是在器件內(nèi)部定義一個(gè)TAP（Test Access Port;測(cè)試訪問口）通過專用的JTAG測(cè)試工具對(duì)進(jìn)行內(nèi)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。JTAG測(cè)試允許多個(gè)器件通過JTAG接口串聯(lián)在一起，形成一個(gè)JTAG鏈，能實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)器件分別測(cè)試?，F(xiàn)在，JTAG接口還常用于實(shí)現(xiàn)ISP（I

13、n-System Programmable;在線編程），對(duì)FLASH等器件進(jìn)行編程。 圖6 最小系統(tǒng)電路JTAG編程方式是在線編程，傳統(tǒng)生產(chǎn)流程中先對(duì)芯片進(jìn)行預(yù)編程現(xiàn)再裝到板上因此而改變，簡(jiǎn)化的流程為先固定器件到電路板上，再用JTAG編程，從而大大加快工程進(jìn)度。JTAG接口可對(duì)PSD芯片內(nèi)部的所有部件進(jìn)行編程。2.6 電源電路當(dāng)今社會(huì)大到超級(jí)計(jì)算機(jī)、小到袖珍計(jì)算器，所有的電子設(shè)備都必須在電源電路的支持下才能正常工作。直流穩(wěn)壓電源在電源技術(shù)中占有十分重要的地位。本設(shè)計(jì)的機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)電路需要+3.3V、+4V、+5V三類不同等級(jí)的電源才能保證正常工作。但因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)重點(diǎn)不在電源，故采用現(xiàn)成的電源模

14、塊來實(shí)現(xiàn)。如圖7所示電源電路，由于機(jī)房原本就有48V直流電源，故利用輸入電壓范圍為1872V的穩(wěn)壓直流5V電源模塊VB4805D-10W可以得到+5V電源，接著利用帶能源模塊SPX29302，結(jié)合簡(jiǎn)單的分壓電路分別獲得+4V、+3.3V。圖7 電源電路2.7 整體電路說明基于STM32F103的嵌入式機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)電路由監(jiān)測(cè)電路、GSM模塊電路、語音電路、液晶顯示電路、最小系統(tǒng)電路和電源電路六部分所構(gòu)成。監(jiān)測(cè)電路負(fù)責(zé)動(dòng)力監(jiān)測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)的有異常情況時(shí)，會(huì)通過GSM模塊電路中的G600發(fā)送短信給指定的手機(jī)號(hào)碼；通過短信方式對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)功能與參數(shù)設(shè)置，通過電話方式確認(rèn)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。語音

15、電路的功能就是在電話方式時(shí)播放當(dāng)前系統(tǒng)狀況；而液晶顯示電路會(huì)顯示系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的當(dāng)前信息；電源電路為整個(gè)系統(tǒng)提供能源7。整體電路圖見附錄1。3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)一般包括硬件部分和軟件部分，一旦硬件確定下來，軟件要實(shí)現(xiàn)的功能也隨之確定。而為使編程思路清晰，應(yīng)先繪制程序流程圖。3.1系統(tǒng)硬件接口定義系統(tǒng)硬件接口定義如表2所示。表2 系統(tǒng)硬件接口定義引腳號(hào)引腳名接口說明備注37PC6交流220V監(jiān)測(cè)端38PC7直流48V監(jiān)測(cè)端44PA11溫度傳感器DS18B20監(jiān)測(cè)端45PA12蜂鳴器控制端57PB5煙霧傳感器監(jiān)測(cè)端15PA1LCD12864數(shù)據(jù)口2023PA4PA72426PC4、PC5、P

16、B014PA0LCD12864復(fù)位端27PB1LCD12864的E端29PB10LCD12864的R/W端30PB11LCD12864的RS端41PA8G600復(fù)位端42PA9G600的RXD端43PA10G600的TXD端33PB12WT588D復(fù)位端34PB13WT588D時(shí)鐘線35PB14WT588D片選端36PB15WT588D數(shù)據(jù)線3.2主函數(shù)主函數(shù)流程圖如圖8所示。它由系統(tǒng)初始化子程序、系統(tǒng)設(shè)置子程序、監(jiān)測(cè)子程序、設(shè)備運(yùn)行正常來電語音回復(fù)子系統(tǒng)初始化子程序系統(tǒng)設(shè)置子程序開始設(shè)備運(yùn)行正常來電語音回復(fù)子程序圖8 主函數(shù)流程圖監(jiān)測(cè)子程序程序四大部分組成。3.3 系統(tǒng)初始化子程序流程標(biāo)志位

17、初始化子程序串口初始化子程序嵌入式系統(tǒng)EEPROM初始化子程序 ISD1730初始化子程序EM310初始化子程序結(jié)束系統(tǒng)初始化子程序入口圖9 系統(tǒng)初始化子程序流程圖開啟串口中斷開啟串口接收開啟總中斷系統(tǒng)初始化子程序流程圖如圖9所示。它包括系統(tǒng)中所有標(biāo)志位的初始化、串口初始化、嵌入式系統(tǒng)EEPROM初始化、ISD1730初始化、EM310初始化。在系統(tǒng)初始化子程序中開啟了串口中斷、串口接收以及總中斷。系統(tǒng)初始化后，通過短信方式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置（任意時(shí)刻可設(shè)置）、監(jiān)測(cè)功能的開啟、裝置正常運(yùn)行的查詢8。3.4 系統(tǒng)設(shè)置子程序系統(tǒng)設(shè)置子程序流程圖如圖10所示。它包括當(dāng)前裝置權(quán)限密碼設(shè)置、當(dāng)前裝置編號(hào)設(shè)置、

18、通訊電話號(hào)碼建立、通訊電話號(hào)碼刪除、環(huán)境溫度超限設(shè)置、當(dāng)前設(shè)備編號(hào)與溫度查詢、已建立電話號(hào)碼的查詢等9。系統(tǒng)設(shè)置子程序入口密碼正確?修改密碼子程序=0？?短信設(shè)置AT指令讀取用戶信息前8位讀取用戶信息第8位=1？?設(shè)定設(shè)備編號(hào)子程序=2？?讀取用戶信息第5位刪除電話號(hào)碼子程序=S？?=C?=3？?設(shè)定報(bào)警溫度子程序=4？?回復(fù)設(shè)備狀態(tài)信息子程序=5？?回復(fù)所有已存儲(chǔ)電話子程序=6？?啟動(dòng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)子程序結(jié)束圖10 系統(tǒng)設(shè)置子程序流程圖設(shè)定電話號(hào)碼子程序刪除短信子程序EM310_Flag=1?EM310_Flag=03.5 監(jiān)測(cè)子程序監(jiān)測(cè)子程序流程圖如圖11所示。它負(fù)責(zé)對(duì)環(huán)境溫度的監(jiān)測(cè)、煙霧濃度的

19、監(jiān)測(cè)、交流220V是否掉電的監(jiān)測(cè)以及直流48V是否欠壓的監(jiān)測(cè)。3.6 設(shè)備運(yùn)行正常來電語音回復(fù)子程序設(shè)備運(yùn)行正常來電語音回復(fù)子程序流程圖如圖12所示。它用于查詢?cè)O(shè)備中EM310與嵌入式系統(tǒng)通信是否正常。對(duì)設(shè)備進(jìn)行語音呼叫，若嵌入式系統(tǒng)與EM310模塊通信正常，系統(tǒng)則自動(dòng)接聽電話，并播放“設(shè)備工作正?！钡恼Z音，通過這一功能可適時(shí)的檢查設(shè)備是否工作正常10。接通電話AT指令播放語音掛斷電話AT指令Phone_Nomal_Flag=1?Phone_Nomal_Flag=0設(shè)備運(yùn)行正常來電語音回復(fù)子程序結(jié)束圖12 設(shè)備運(yùn)行正常來電語音回復(fù)子程序流程圖監(jiān)測(cè)子程序入口溫度監(jiān)測(cè)子程序AC220V監(jiān)測(cè)子程序D

20、C48V監(jiān)測(cè)子程序煙霧濃度監(jiān)測(cè)子程序結(jié)束Equipment_Flag=1?圖11 監(jiān)測(cè)子程序流程圖4 仿真調(diào)試分析4.1 仿真調(diào)試工具最新的Keil uVision4 IDE，旨在提高開發(fā)人員的生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)更快，更有效的程序開發(fā)。Keil uVision4引入了靈活的窗口管理系統(tǒng)，能夠拖放到視圖內(nèi)的任何地方，包括支持多顯示器窗口。Keil uVision4在Keil uVision3 IDE的基礎(chǔ)上，增加了更多大眾化的功能：多顯示器和靈活的窗口管理系統(tǒng)；系統(tǒng)瀏覽器窗口的顯示設(shè)備外設(shè)寄存器信息；調(diào)試還原視圖創(chuàng)建并保存多個(gè)調(diào)試窗口布局；多項(xiàng)目工作區(qū)簡(jiǎn)化與眾多的項(xiàng)目。串口調(diào)試助手是串口調(diào)試相關(guān)工具，

21、有多個(gè)版本。如：友善串口調(diào)試助手，支持常用的11025600bps波特率及自定義波特率，可以自動(dòng)識(shí)別串口，能設(shè)置校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位和停止位，能以ASCII碼或十六進(jìn)制接收或發(fā)送任何數(shù)據(jù)或字符，可以任意設(shè)定自動(dòng)發(fā)送周期,并能將接收數(shù)據(jù)保存成文本文件，能發(fā)送任意大小的文本文件。硬件連接方面，傳統(tǒng)臺(tái)式PC機(jī)支持標(biāo)準(zhǔn)RS232接口，當(dāng)下帶有串口的PC很少見，所以需要USB/232轉(zhuǎn)換接口，并且安裝相應(yīng)驅(qū)動(dòng)程序。4.2 調(diào)試結(jié)果軟件調(diào)試與所選用的軟件結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)技術(shù)有關(guān)，可以通過JTAG調(diào)試器或者RS232串口通信進(jìn)行調(diào)試。本系統(tǒng)采用模塊程序設(shè)計(jì)技術(shù)，逐個(gè)模塊調(diào)好以后，再進(jìn)行系統(tǒng)程序總調(diào)試。由于采用了實(shí)時(shí)多

22、任務(wù)操作系統(tǒng)，采用是逐個(gè)任務(wù)進(jìn)行調(diào)試，下面進(jìn)一步予以說明。在調(diào)試第一個(gè)任務(wù)時(shí)，同時(shí)也調(diào)試相關(guān)的子程序、中斷服務(wù)程序和操作系統(tǒng)的程序。等逐個(gè)任務(wù)調(diào)試好以后，再使各個(gè)任務(wù)同時(shí)運(yùn)行，在本次調(diào)試中操作系統(tǒng)中沒有錯(cuò)誤，在單步和斷點(diǎn)調(diào)試后，進(jìn)行了連續(xù)調(diào)試，因?yàn)閱尾竭\(yùn)行只能驗(yàn)證程序的正確與否，而不能確定定時(shí)精度、CPU的實(shí)時(shí)響應(yīng)等問題。等全部完成后，反復(fù)運(yùn)行多次，除了觀察穩(wěn)定性之外，還觀察了用戶系統(tǒng)的操作是否符合設(shè)計(jì)要求的操等，部分程序作了適當(dāng)修正后系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。調(diào)試結(jié)果與設(shè)計(jì)的基本一致。5 結(jié)論和總結(jié)通過這次嵌入式課程設(shè)計(jì)，感覺收獲頗多。下面先總結(jié)一下本次設(shè)計(jì)?；赟TM32F103的嵌入式機(jī)房監(jiān)控系

23、統(tǒng)電路由監(jiān)測(cè)電路、GSM模塊電路、語音電路、液晶顯示電路、最小系統(tǒng)電路和電源電路六部分所構(gòu)成。監(jiān)測(cè)電路負(fù)責(zé)動(dòng)力監(jiān)測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)的有異常情況時(shí)，會(huì)通過GSM模塊電路中的G600發(fā)送短信給指定的手機(jī)號(hào)碼；通過短信方式對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)功能與參數(shù)設(shè)置，通過電話方式確認(rèn)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。語音電路的功能就是在電話方式時(shí)播放當(dāng)前系統(tǒng)狀況；而液晶顯示電路會(huì)顯示系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的當(dāng)前信息；電源電路為整個(gè)系統(tǒng)提供能源。本次設(shè)計(jì)對(duì)個(gè)人而言，鞏固和加深了對(duì)嵌入式系統(tǒng)的了解，學(xué)會(huì)將課程中所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，掌握其簡(jiǎn)單的外圍電路設(shè)計(jì)；通過此次課程設(shè)計(jì)，從中感悟電子設(shè)計(jì)的方法，初步掌握簡(jiǎn)單實(shí)用電路的分析方法和工程設(shè)計(jì)方

24、法；熟悉Proteus、Protel99SE、Keil uVision4這些軟件的使用技巧。就硬件方面而言，基本了解了電子產(chǎn)品的開發(fā)流程和所要做的工作，基本掌握了Protel99SE原理圖的方法以及怎么利用Proteus進(jìn)行數(shù)字電路仿真。除此之外，對(duì)系嵌入式系統(tǒng)的接口有了更深層次的理解，熟悉了一些嵌入式系統(tǒng)常用的外圍電路引腳和連接方法，諸如液晶屏LCD12864、GSM模塊G6000等等。在軟件方面，通過對(duì)外部中斷、I/O的使用，使得C語言編程能力也有了較大的進(jìn)步。參考文獻(xiàn)1 卡莫爾，賈建斌，李化. 嵌入式系統(tǒng)：體系結(jié)構(gòu)、編程與設(shè)計(jì)M. 北京：清華大學(xué)出版社，2010.2 沈紅衛(wèi). 基于嵌入式

25、的智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)M. 北京：電子工業(yè)出版社，2005.3 劉志英. 嵌入式系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件的研究M. 北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2001.4 謝志萍. 傳感器與監(jiān)測(cè)技術(shù)M. 北京：電子工業(yè)出版社，2004.5 張琛曦. 基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的嵌入式電梯遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)-嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)M. 杭州：浙江大學(xué)出版社，2012.6 顧濱，趙偉軍，諸杭. Protel99SE實(shí)用教程（第3版）M. 北京：人民郵電出版社，2013.7 陳潛，劉云，高利娟. 基于嵌入式Linux的機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究J. 微計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2011，20(2)，60-65.8 李霏，王讓定. 基于嵌入式Linux的多路視頻監(jiān)控系統(tǒng)

26、的設(shè)計(jì)J. 寧波大學(xué)出版社，2007，(6)，151-154.9 楊暉，胡永健. 基于Linux和S3C2410嵌入式圖象傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)J. 微計(jì)算機(jī)信息，2007，23(2)，20-24.10 羅苑棠，楊宗德.嵌入式Linux應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例精講M. 北京：電子工業(yè)出版社，2007.附錄1：機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)電路圖附錄2：源代碼（部分）#include stm32f10x.h#include #include #define unchar unsigned char#define unint unsigned int/*主函數(shù)*/void main(void)System_Init(); /系統(tǒng)初始

27、化while(1)System_Set();/通過短信對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置Equipment_Open();/系統(tǒng)監(jiān)測(cè)Phoneback_Run_OK();/來電時(shí)播放“設(shè)備運(yùn)行正?！钡恼Z音/*系統(tǒng)初始化*/void System_Init(void)System_Flag_Init();/系統(tǒng)所有標(biāo)志位初始化MCU_Seria_Init(); /串口初始化，打開總中斷，串口中斷關(guān)閉EEPROM_Init();/EERPOM初始化ISD1730_Init ();/語音芯片DS1730初始化 EM310_Init();/EM310初始化BUZZER=0;Delay1ms(500);BUZZER=1;E

28、S=1; /開啟串口中斷RI=0; /開啟串口接收EA=1; /開啟總中斷/*通過短信對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置*/void System_Set(void)while(EM310_Flag)/第一次主程序執(zhí)行的時(shí)候是關(guān)閉EM310_Flag=0 EMS310_Message_Read_Reprot( ); RI=0; Delay1ms(5000); /要延時(shí)稍微長(zhǎng)的一點(diǎn)時(shí)間,放置對(duì)信息的干擾 Delay1ms(5000); EMS310_Message_Delete( );/刪除短信 Temp_AT1=0; Temp_AT2=0; BUZZER=0; /蜂鳴器叫 Delay1ms(1000); BUZZER=1; Delay1ms(1000); ES=1; /開啟中斷 EM310_Flag=0; /標(biāo)志位開啟 break;/*監(jiān)