基于ARM926EJ－S的温湿度无线监控系统的设计

3G通讯模块

MC8630是一款基于CDMA2000 1X/EVDO Rev.A版本的3G通信模块，适合于中国电信的3G移动服务，下行通信速度为3.1Mbps，上行通信速度为1.8Mbps。由于其具有语音、短信和高速数据业务等功能，可以广泛应用于高速实时数据传输。

下位机设计

下位机的设计主要完成的是数据的采集、发送，整个温度采集系统的人机界面设计以及和上位机的通信等功能。主要分为几个部分：人机界面设计部分（液晶显示的设计和键盘控制的设计），数据的采集，与上位机的通信、接收与发送。

图3 下位机软件流程图

数据采集的设计与串口传输

对无线温度监控系统数据采集的设计和实现可分为人机界面的设计、数据采集的通信协议的制定、数据采集和数据采集的串口实现等几个部分。

系统采集的现场数据通过串口发送到ARM9。数据的显示及对系统的操作，需要用到人机交互界面。人机交互界面主要包括图形图像界面和键盘操作界面两部分。键盘输入部分主要用于实现对图形图像界面及系统终端的输入控制。

本系统有2个符合16C550工业标准的异步串行口UART0和UART1，即有两个异步串行I/O端口。UARTO和UART1的发送器和接收器包含16个字节的FIFO数据缓冲区和移位寄存器，内置波特率发生器。对将要被发送的数据，首先得把它写入FIFO数据缓冲区，并复制到发送移位寄存器，然后将它从数据输出端口进行移位输出即可。将要被接收的数据是从数据接收端口移位输入到移位寄存器，然后复制到FIFO中。

图4 串口通信相关程序流程图（a）

图4 串口通信相关程序流程图(b)

从现场采集的数据，如何根据串口通信协议处理收到的上位机的数据、如何给上位机发送数据，这些在很多嵌入式系统中都包含的UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter通用异步收发器)通信，UART单元提供了两个独立的异步串行I/O端口，支持的最高波特率为115.2kbps。UART模块包含波特率发生器、发送器、接收器和控制单元。波特率发生器以MCLK(主时钟)作为时钟源。

本系统每隔500毫秒就查询一次有没有需要传送的数据到上位机或从上位机发送的命令。如果检测到现场温度低于18℃或者高于35℃，系统就会向用户发送相应的报警信息，用户也可以在任何时候发送命令询问现场的温度和湿度。

结束语

本文以ARM926EJ-S为微处理器，介绍了无线温湿度监控系统相关硬件，下位机人机界面软件的设计思想，及数据的采集、发送以及和上位机的通信，系统的功能等。无线远程监控系统如果要代替有线监控系统还需一段时间，它们会向智能化、小型化、简便化方向发展，能对远程终端进行各种各样的控制，能够实现真正意义上的远程无线监控。同时论文还存在很大的发展空间，随着嵌入式ARM微处理器的发展，以后会有更高性能的嵌入式微处理器，可以同时采集更多的数据，处理并发送到上位机；或采用触摸显示屏代替液晶显示屏进行数据的输入与显示，可以更加直观与方便地进行操作等，因此课题可以继续做深入研究。