基于STM32GPRS的远程终端管理系统设计
摘要:随着移动通信技术的飞速发展，人民生活品质以及安防认知的不断提高。
当前通用的无线系统由于其局限性，设计一套较远距离数据传输系统在当前是有巨大的市场空间的。本文将数据传输至核心板，核心板接收到数据采集模块的数据以后，通过协议分析，分析处理，通过串口输出至屏幕，并通过AIR202T模块把采集到的数据上传到服务器。本系统采用STM32作为系统的主要的处理器，CC1101数据采集模块、AIR202T通信模块、搭建出一个具有实时性的数据传输系统，整体系统运行较为稳定，操控性比较灵敏，满足日常企业和家庭的生活需求。本文的主要研究内容有: 设计了详细的硬件电路，其中有STM32最小系统，AIR202T数据发送、CC1101数据采集等模块。对数据传输系统的进行设计性能分析，有了一个具体明确的设计在整个的流程当中。解决了远距离监控，无线传输，实时系统的问题，节省了大量的人力，物力资源。
Design of Remote Terminal Management System Based on STM32GPRS
Abstract: Due to its limitations, the design of a long distance data transmission system has great market space at present. In this paper, the data is transmitted to the core board. After the core board receives the data of the data acquisition module, the data is analyzed, analyzed and processed through the serial port, and the data is uploaded to the server through the AIR202T module. The system uses STM32 as the main processor of the system, the CC1101 data acquisition module, the AIR202T communication module, and a real-time data transmission system. The whole system runs more stable, the control is more sensitive, and meets the needs of daily business and family life. The main contents of this paper are as follows: a detailed hardware circuit is designed, including STM32 minimum system, AIR202T data transmission, CC1101 data acquisition module and so on. The design performance analysis of the data transmission system is carried out, and the overall operation process is specifically designed. It solves the problems of remote monitoring, STM32, wireless transmission, real-time system, and saves a lot of manpower and material resources. It has made outstanding contributions to the development of the country's high technology.
Key words：Data acquisition; USB ; host computer
目录
第一章 绪论 1
1.1 研究意义 1
1.2 本课背景 1
1.3 远程传输系统的发展现状 1
1.4 论文结构安排 2
1.5 本章小结 3
第二章 总体设计方案 4
2.1 设计总体思路 4
2.2 GPRS模块 4
2.3 GPRS的特点 5
2.4 GPRS的TCP/IP协议 5
第三章 GPRS 技术介绍和本课题的硬件构架 6
3. 1 主控芯片模块 6
3.2 无线传输模块 7
3.3 数据接收模块设计 7
3.4 GPRS数据收发模块设计 8
3.5本章小结 8
第四章 系统硬件设计 9
4.1 硬件系统设计总体框架图 9
4.2 数据发送板电路设计 9
4.3 GPRS数据传输模块设计 10
4.3.1 STM32 单片机简介 10
4.4 CC1101模块介绍 11
4.5 Air202模块概述: 12
第五章 软件设计 15
5.1 设计概要 15
5.2 基于CC1101数据收发模块程序设计 16
5.3 基于串口的数据收发模块程序设计 23
第六章 系统功能调试 25
6.1硬件调试 25
6.2软件测试 25
6.3 调试图展示 27
第七章 结论与展望 29
致 谢 30
参考文献 31
第一章 绪论
1.1 研究意义
现在科技发展处于一个飞速发展的过程中，远处终端管理系统变成了我们生活中必不可少的技术，方方面面影响着我们的工作和生活。在生产和控制的过程中，系统将采集的这些模拟信号转换成了电脑能够查的出来的数字信号，从而进行相对应的计算处理和存储，这样的话电脑对这些数据进行显示和打印，就可以实现对我们所需要的东西进行监测或者控制，可以及时的让我们接收到一些关键的数据和信息，和我们日常的工作有着密不可分的作用。传输方式有两种：有线传输和无线传输。有限传输的优点是，在传输中所受到外界的干扰因素小，传输的信号比较稳定，而且它的速度是非常快的，但是在一些特殊的环境下我们是不可以用有线传输的，比如所用的面积较大，用的成本高，人工布线的方式比较苦难等等。在这个时候我们的无线传输就解决了这一系列的问题。目前在工业和民用这两个方面都得到了广泛的应用，它不需要进行布线等繁琐的操作。它的特点是：用的介质是电磁波，这样就省下来了许多不必要的空间，大大的减少了人工成本和物质成本。而且里面的东西还可以循环利用。这个设计用的是单片机来实现数据的采集功能和完成了这个东西的设计。数据管理模块接收到数据通过串口输出至屏幕，并通过AIR202T将数据发送至服务器。通过对这个项目的设计，使我们对自己所学到的知识灵活的运用，增强了动手能力，对这些知识有了更加深刻的理解。
1.2 本课背景
随着网络和通信技术的发展，当前，远程检测系统在工，农，商业等领域具有非常重要的意义，像在工业和农业方面，以前我们需要大量的人力，物力，财力和人们不宜到达或者不能长久停留的地方采集数据，是极其不方便的。所以GPRS无线通行就应运而生了，节省了我们许多的时间，提高了工作效率。未来这种技术是我们研究的主要方向。
1.3 远程传输系统的发展现状
当前社会信息化、智能化程度一直持续不断的提升，很多工业环境要求必须实现设备运行状态，运行信息的实时不间断采集，用户的控制类指令也会被传输到监控端。当前，远程监控系统可以分为以下两种类型：一个集中控制端，多个监控点的模型，以及多个集中控制端互联模型[4]。单个集中控制端，多个监控点这种模型是这样的一种模型，工业现场并没有集中的控制端，通过把采集得到的数据传输至远程集中控制端，并在必要时，接收远程集中控制端的控制类指令，实现远程监控。这个模型的系特点是被监控对象可以有许多个，并且这些被监控对象距离集中控制端较远，分布较为分散，且大多数被监控对象都是运行在无人值守的场景。多集中控制端互联模型是指先根据现场总线技术互联分布于各个设备上的传感器以及监控控制端，来实现现场分立单元的初步监控，而后再通过远程数据传输来实现各个应用现场分立单元的互联与监控。在这个模型中，每个分立单元自身都拥有一个集中控制端，而且这些分散的集中控制端通过远程数据通信来进行网络级别的互联。本文提出的远程无线监控系统的架构模型属于单集中控制端多监控点模型。采集得到的数据包括安装在设备上的传感器通过无线传输传输至设备主控芯片中的数据，系统中的用户配置的各类参数和软、硬件的运行参数。数据处理是指 MCU可以针对采集数据，进行解析、计算、判断，在一些特定的情况下，还可以对数据进行组包、结构化处理，方便后续程序的执行。 系统监督以及控制功能，远程终端管理系统比数据采集与处理更高一级的功能，是工业实现自动化的基本要求。系统根据处理结果以及相应的控制策略来执行一些特定的操作，比如将结果输出到上位机以及 LCD、数据单独保存成文件、向被监控对象发送制定好的控制指令等。系统自动管理功能，该功能是指监控系统的集中控制端，在没有用户参与的状态下，按照设定的程序结合数据处理结果，利用自动控制功能来实现系统本身的实时状态调整、策略配置以及数据保存。系统自动管理功能，是现代远程管理系统智能化要求最高、实现难度非常大的一个功能项，也是以后远程管理系统发展的必然趋势。
1.4 论文结构安排
按照如下的思路对项目进行深刻的研究：
（1）数据发送模块设计，通过该模块，上位机程序将通过发送系统通过CC1101无线传输模块，把待发送的各类数据发送到数据管理板。
（2）GPRS 的介绍以及框架结构。简单介绍了 GPRS 移动通信网络的一些基本的概念，以及 GPRS 当前的发展现状、系统的架构设计，并且描述了 GPRS 的优势以及特点，最后重点介绍了本课题的实际应用系统架构。
（3）远程操作板块的设计。硬件电路设计部分是本论文的一个重要组成部分，是论文功能体现的重要产物，也是应用程序代码编写以及实现的一个非常重要根据。硬件电路设计部分的内容主要包括以下几个方面，元器件选型，电源电路设计、STM32F103RCT6 及其外围电路设计、CC1101数据收发模块的电路设计、AIR202T数据传输模块设计、JTAG 调试接口设计和 Uart数据传输模块的电路设计过程。最后本章节给出了出远程无线接入端的PCB 布线结果以及硬件实物原理图。
（4）STM32 的程序的研发和设计。其中包括的主要内容有：STM32 固件库开发、系统运行指示灯程序设计、RS232 串口程序设计、CC1101数据收发模块程序设计以及 AIR202TGPRS无线通信模块的驱动程序设计等。。
（5）本文设计的效果演示，通过本章节的演示，展示远程终端管理系统的实现效果，验证各项设计的功能正确性。
（6）论文总结与技术展望。本章综合指出毕业设计过程中的重点、难点，以及技术实现过程中有待改进的地方。
1.5 本章小结
本章介绍了我们研究这个课题的意义以及方向，以及以后远程终端管理系统的远大发展，让我们进一步了解该技术。
参考文献
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