gprs模块工作原理 基于嵌入式及无线通讯技术设计的远程无线供水测控系统(2)

3 系统软件设计

该测控系统所要完成数据采集、数据计算、串行数据通信、屏幕显示等一系列任务。其工作较为复杂，程序较为庞大，需要管理的外设也较多，所以只有在设计中加入嵌入式多任务实时操作系统才能拥有稳定工作的硬件基础，开发工作重点才能由原来硬件的调试、软件的调试转变为对于实际应用系统的性能的提高以及智能化软件的编写。另外，只有在一个完整的、具有统一编程规范的操作系统基础上，使用高级语言开发出的应用程序，才可能具有良好的可移植性，才可能被重复利用。可见，引入嵌入式多任务时事操作系统是实现测控平台多种功能协调运作的最好途径，也是唯一途径。操作系统与模块化硬件设计结合起来，共同构成一个可以重复利用的软硬件系统平台，除了可以最大限度地提高开发的效率、减少资源的浪费外，还可以通过长期对于该平台的研究，逐步优化平台软硬件资源，提高其性能，并满足日后更多应用领域的应用需求。

系统软件工作流程图如图3所示。

整个系统的协调工作可由图4的系统工作阶段来描述。

系统上电后处执行OSInit()初始化μC／OS-II；初始化完毕后执行外设初始化，如UART、LCD等初始化程序，并创建各级任务和相应的消息邮箱、信号量等。之后开始采集传感器数据，并相应的解析。之后可完成对主控计算机命令的解析、键盘扫描、LCD显示等与完成异步事件的监测，如入侵报警信号等，这两个状态中的各个任务从宏观上看是并行执行的。之后将上两个状态的处理结果通过无线方式发送至主控计算机。完成后再采集新的传感器数据，开始新一轮的工作，以此周而复始的在现场前端进行采集、控制、运算并将处理结果实时地发送至主控计算机。

位于调度室的主控计算机的任务是与位于各个水井泵房的测控系统进行实时通讯，获得每台测控系统测量到的数据，并向各个测控系统发送命令数据。

主控计算机调度程序采用地址轮询的方式访问各台测控系统，将返回的数据参数存入保存，方便历史数据的杏询。软件采用先进的双机热备技术，主机与备用机同时运仃程序，即使运行中一台计算机出现故障，程序也能无缝切换到另一台计算机机继续运行，具有极高的稳定性与可靠性。调度程序的界面清晰友好，其界面画面如图5所示。

4 结论

文中基于嵌入式技术以及无线通讯技术研究并设计了一套远程无线供水测控系统，该主要根据工业供水测控的具体要求设计了各种输入／输出接口、编写了运行于μC／OS-II操作系统之上的各个任务代码并进行了实际测试。经过系统试运行表明，该嵌入式测控系统具有较高的测量精度，而且整个系统具有较高的可靠性、较低的成本和功耗等特点，非常适用于工业控制领域。

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