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基于傳感器網絡的巖土工程應力監(jiān)測解決方案

作者: 時間:2011-05-05 來源:網絡 收藏

  2、軟件設計

  系統(tǒng)主要通過TI公司提供的編譯器IAR Embedded Workbench 430 4.21進行編程,通過對SPI口、ADC口、定時器以及CC2420的配置,完成一系列數據收發(fā)。本文將以點對點通信為例,將系統(tǒng)程序分為數據發(fā)送模塊和數據接收模塊予以介紹。

  2.1 數據發(fā)送模塊

  本模塊主要負責控制傳感器定時采集數據,并通過模數轉換將采集到的電信號轉換為數據,最后通過設置CC2420將數據通過2.4 GHz信道發(fā)送出去。

  程序首先對單片機的各個需要模塊進行初始化,再通過SPI串口對CC2420進行配置寄存器以及設置源地址、目的地址等。初始化完成后,單片機進入低功耗模式等待定時中斷到來。通過軟件設置,可以設定采集數據周期。當采集數據數目達到預定值后,將按預先規(guī)定格式將所采集數據、目的地址等依次寫入發(fā)送緩沖器,然后發(fā)送出去。按照自定義協(xié)議,若數據成功接收,發(fā)送端將會接收到確認幀。具體發(fā)送流程如圖5所示。

5.jpg

  2.2 數據接收模塊

  數據接收模塊的功能是把從發(fā)送節(jié)點發(fā)送過來的數據,通過單片機控制GPRS模塊,將數據以短信形式發(fā)送出去,具體程序流程如圖6所示 。初始化過程與數據采集模塊相同,初始化完成后單片機進入低功耗模式等待接收數據。在配置CC2420時,已預先設置好觸發(fā)FIFOP中斷的條件,當接收數據長度超出預設值時,F(xiàn)IFOP電平變化,觸發(fā)單片機中斷。CC2420首先進行地址確認,若數據中的目的地址與本節(jié)點地址吻合,則地址確認成功,硬件自動發(fā)送確認幀。發(fā)送后,按照協(xié)議規(guī)定,依次讀出幀長度、控制幀以及用戶數據等。通過對收到數據的分析,在應力數據值超過預定門限值時,調用函數將應力數據通過短信發(fā)送到監(jiān)測人員手機。

6.jpg

  另外,傳感器采集節(jié)點發(fā)送的整型數據需要通過ASCII碼轉換將其變?yōu)樽址蛿祿拍馨l(fā)送。將編碼后的數據封裝到AT命令中,然后通過串口寫入GPRS模塊便可達到發(fā)送短信的目的。



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