基于ARM和GPRS的远程监测终端设计
3．2．1 显示界面模块
界面显示模块：界面显示由两部分组成。一是实时显示各模块的采集数据及一定时间以内的历史数据数据；二是显示GPRS模块设置界面，通过这个界面设置串口参数、设置数据采集时间间隔、设置主机IP地址及端口号、发送AT指令、回显模块返回信息等。编写界面设计文件mainwindow．h和mainwindow．cpp，其中串口参数设置、网络连接和GPRS数据传输封装成相应的子函数，利用Qt的信号槽机制，当捕捉到
相应的信号便执行对应的函数。通过继承Qt中的QThread线程类来完成GPRS数据读取模块和SPI模块的功能。SPI模块接收底层数据采集模块的各种数据，显示到界面并编码通过GPRS通道传输到上位机，GPRS返回的一些重要信息业需显示到LCD界面上。
3．2．2 GPRS网络连接任务
GPRS网络连接任务主要完成通过GPRS网络建立与上位机的数据传输链路的过程。启动GTM900C后，首先，需对PPP连接所使用的物理串口进行初始化，包括确定用于PPP连接的串行端口号以及通信波特率。然后，直接使用AT指令，拨号到中国移动的GPRS节点服务器(GGSN)。使用以下几条灯指令使GTM900C进入数据通讯状态：
“AT+CGATY?”用于查询GTM900C是否已附着在中国移动的GPRS网络，GTM900C将返回当前状态；
“AT+CGATT=1”用于设置GTM900C附着于中国移动的GPRS网络，操作成功GTM900C将返回OK；
“A1，+CGDCONT=1，“IP”“CMNET””用于设置中国移动的GPRS节点服务器的名称和属性，操作成功则返回OK；
“AT％ETCPIP”用于实现PDP激活和TCP／IP的初始化，使模块进入TCP／IP功能，操作成功返回OK；
“AT％IOMODE=0．2，0”设置数据传输模式，操作成功返回OK；
“AT％IPOPEN=1，“TCP”，“115．24．116．19”，5000..1026”打开一条TCP／IP链接，选择TCP传输，115．24．116．19为上位机IP地址，5000为上位机接受程序端口号，成功与上位机连接返回CONNECT。另外模块还具有数据透传功能，数据透明传输功能将实现TCP／IP上直接数据传输，进入透传模式的AT指令是：“AT％TPS=1，1，3000，1024”，进入透传模式后模块将不会相应其它AT指令，直接通过串口写入数据便可实现与上位机之间的数据传输。以上使模块附着在GPRS网络的过程封装在gprsConnect()函数中。
PPP配置、认证通过以后，即应用程序就已经通过GTM900C成功进入了Internet网络。最后，通过变量GPRSOK=1指示GPRS拨号成功并建立数传状态。在run()程序中隔一段时间判断当前网络连接状态，若网络断开则变量GPRSOK=0，并调用gprsConnect()函数开始拨号任务重新建立数传链路。
3．2．3 SPI数据通信模块
SPI通信程序包括两部分，一是用于数据采集的单片机这边需要通过SPI发送现场数据，接收控制指令，二是ARM主控制器需要读取数据，发送控制指令。数据采集模块使用是带有SPI接口的C8051f020单片机，SPI的数据寄存器是SHODAT。单片机和主控制器的SPI通信参数设置要一致。
在主设备ARM这边，SPI驱动已经配置好，直接使用read()，write()等函数便可进行数据的读取与接收。在单片机这边采用中断的方式进行SPI数据的发送与接收。对于从设备C8051f021单片机来说，只有将片选线线接低电平才会启动数据传输，可利用这一点进行多字节数据传输，拉低一次便传输一个字节，这可用作与主设备之间的同步信号。主设备选一根I／O口线作为片选线，将其拉低，执行一次SPI读操作，再拉高，延时一定时间，这时从设备退出从模式，重新往SPIODAT里写新数据及其他一些处理，主设备再将片选线拉低，执行一次SPI读操作。这样便可进行多字节传输了。SPI主从设备通信流程图如图6所示。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/149578.htm
3．3终端性能测试
将编译好的界面应用程序下载到终端处理器中并运行，主线程为显示界面，随时可与用户进行信息，两个子线程为读SPI总线线程和串口读写线程，这3个线程同时并行运行。其中GPRS传输部分的界面如图7所示，通过这个显示界面设置串口、上位机IP地址、TCP端口和数据定时发送的时间间隔，发送文本框会显示SPI总线读取的数据值，接收文本框回显GPRS模块返回的信息。上位机用自己的PC机，通过软件soeket tool监听终端发送给上位机数据，实验证明终端界面应用程序工作良好，数据传输也很准确。
4 结论
系统的上位机接受界面可用VB编写，并建立数据库，方便分析、处理监测现场数据，这部分程序正在完善中。监测终端的数据采集部分采用模块化设计，可以灵活增减，终端软件可以根据不同现场用户自行设计计算公式处理数据，把终端设置好，在上位机通过GPRS网络便可实时监测现场。该检测终端结构灵活，实时性好，适用范围广，具有广泛的应用前景。
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