消防报警器的GPRS通信单元设计

摘要

为了实现对远程现场数据的采集与发送，对远程现场设备进行控制，本文提出了一种基于GPRS的消防报警器信息传输单元的解决方案，详细阐述了本消防报警器GPRS信息传输单元的硬件电路设计以及基于μC/OS-II嵌入式操作系统的软件设计。最终实现了远程现场数据的定时采集并通过GPRS经Internet网络发送至作为数据中心的PC机，也可以通过短消息的方式将采集的数据发送到指定手机，还可以通过PC机控制远程设备的开启、关闭以及参数设置。本系统基于Cortex-M3内核的微处理器和GSM、GPRS模组的远程测控功能，可以自动监测火灾、爆炸等突发事件，实现消防报警的目的。

关键词　消防报警器，采集，Cortex-M3，GPRS，嵌入式系统，μC/OS-II

目录

摘要 I

引言 1

第1章 绪论 2

1.1嵌入式系统的发展现状与趋势 2

1.2实时操作系统的发展历史与现状 2

1.3 Cortex-M3与TI Stellaris系列处理器的优势 3

1.4 GPRS的特点与优势 3

1.5 GPRS的发展现状与趋势 4

第2章 消防报警器的GPRS通信单元的整体设计 5

2.1 功能设计 5

2.2系统架构的选择 5

2.3硬件架构设计 6

2.4  软件架构设计 6

2.5  基本设计原则 7

第3章 硬件设计与实现 8

3.1  微处理器单元 8

3.1.1  Cortex-M3内核及LM3S811简介 8

3.1.2  LM3S811最小系统电路 9

3.2  GPRS远程通信单元 10

3.2.1  GTM900-C模块简介 10

3.2.2  GTM900-C外围电路设计 11

3.3  传感器子系统 16

3.3.1  温度、湿度测量单元 16

3.3.2  一氧化碳浓度检测与烟雾浓度检测单元 16

3.3.3  光照强度检测单元 17

3.3.4  红外线强度检测单元 17

3.3.5  超声波测距单元 17

第4章 软件设计与实现 19

4.1  软件结构 19

4.2  LM3S811的异步串行接口程序设计 20

4.2.1  UART初始化 20

4.2.2  UART数据的发送 21

4.2.3  UART数据接收流程 22

4.3  AT命令的程序实现 22

4.4  传感器信号采集任务设计 23

4.5  远程通信任务设计 24

4.5.1  远程通信任务的初始化 24

4.5.2  心跳包与连接状态检测 24

4.6  上位机程序设计 25

第5章 系统调试 26

5.1 系统的硬件调试 26

5.2 系统的软件调试 27

参考文献 29

致谢 30