基于GPRS和LCD的信息发布系统【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘要 现如今，人们对 通、通讯、证券、商务行业当中到处都有它的身影。目前采用的有线控制方式 于 控制 息板，将使其应用空间更为广阔。本文将从传输和控制方式的革新出发，介绍 基于 信息发布系统 ，嵌入短信控制、 输，从概念和技术上破除 本文介绍了智能 广告牌 项目中的无线 息发布系统。 智能 广告牌 是移动项目的子项目，基于 单片机 结合 动网络，通过基站对各种终端进行信息传输和控制。强调以“无线”方式为主，以 上位机更改信息 等其他方式为辅，架构完成 广告信息的发布 。然后，根据中国移动智能 信息发布 项目的需求，对系统进行了分析与设计。通过完整的设计过程，描述出了基于无线网络的 出了完整的系统实现方案。根据中国移动智能交通项目的需求，从视频压缩和无线网络两个角度阐述了无线 在系统的实现过程中，运用了软件工程的设计思想，从需求分析开始，到用例图、状态图的创建，直到最后系统总体结构设计的完成，都体现出了软件工程的思维方 式。论文提出了新的信息发布系统工作模式，并循序渐进的对系统进行了分析与设计，从无线通讯的角度出发，阐述了系统各个模块的实现过程， 重点对无线远程 控制 的终端系统以及与之相对应的应用系统进行了研究 。并最终促成了需求中所提到的对于短信控制、 输等功能的实现。并对系统的主要功能进行了验证，成功的搭建了系统，并满足项目需求。 关键词： 信控制， 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is a of CD of to of it in of of it,it to if it t a on is as of MS TP CD in is of on a of onby of to to of CD is to to to a in of of on By CD of on of a MS 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘要 . 1 . 2 第一章 绪论 . 1 题研究背景 . 1 内外研究现状 . 2 线控制系统发 展现状及前景 . 2 文主要工作 . 4 文组织结构 . 4 第二章 系统关键技术 . 5 统 . 5 令系统概述 . 5 令系统特性 . 6 P 协议 . 7 P . 7 . 8 . 8 统原理及网络结构 . 9 络概述 . 9 术优点 . 9 辑体系结构 . 10 第三章 系统整体框架设计 . 12 统框架 . 12 件部分设计 . 13 77控制器 . 13 线通信模块的选择 . 17 第四章 系统软件设计 . 24 件程序 . 错误 !未定义书签。 第五章 总结与展望 . 28 结 . 28 参考文献 . 29 附录 1 系统的总体原理图 . 30 致谢 . 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第一章 绪论 互联网的迅猛发展促进了全球信息的共享和交流，同时人们也越来越希望通过网络来实现远程信息的获取和设备的控制， 单片机 系统的发展在一定程度上满足了这方面的需求。将无线通信数字业务与嵌入式系统结合在一起，开发与之相对应的一整套应用系统，用户可以很方便地查看设备的状态，配置设备的参数，控制设备的运行，从而实现设备的远程批量控制，将会得到越来越广泛的应用。 题研究背景 随着信息化、智能化、网络化的发展， 单片 机 系统技术也获得了广阔的发展空间。 单片机 技术的迅速发展不仅使之成为当前微电子技术与计算机技术中的一个重要分支，同时也使计算机的分类从以前的巨型机、大型机、小型机、微机之分变为通用计算机与 单片机 系统之分。嵌入式的应用更是遍及金融、航天、电信、网络、信息家电、医疗、工业控制、军事等各个领域，以致有些学者断言， 单片机 技术将成为后 进入 09 年代后，我国移动通信业飞速的发展。基于无线新技术的增值服务悄然地改变着城市的面貌、改变着人民的生活方式，无线通信技术广泛地应用于工业 控制 领域。采用先进 的 术的无线监控管理系统，集计算机、通信、机电、自动控制等多种先进技术于一体，成功实现了对无线分布式系统的 控制 。近年来，远程监测行业得到了迅速的发展，本课题正是结合 单片机 技术及线通讯技术，重点对无线远程 控制 的终端系统以及与之相对应的应用系统进行了探索和研究。 课题的目的是构建一个实现特定功能的 单片机 设备以及依托于 务器的一整套发布系统，它可以对远程设备进行 控制 ，用户可通过网络远程访问 可以通过各种接口对远程设备进行控制。 本文所实现的 单片机 和 务器具有一般性，经过改进后可以用于工业控制或智能家居等系统，因此具有一定的现实意义。系统可以用于远程 信息发布 ，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 也可以用于远程图像的传输。 并且本系统 用 为显示，其显示清晰，表达能力会大幅度提升。 由于 普及，借助于 以快速、可靠地传递各种控制信息。而 单片机 系统具有成本、体积、功耗等方面的优势，因此，将 单片机 系统与 其发展的潮流与趋势。 发展最快而且最先被广泛使用的是恻 W 服务。 务器与 览器提 供了方便而稳定的服务，通过在嵌入式设备中增加 P 协议栈并构建对应 用系统，用户就可以通过 览器远程监控并管理该设备。用户可以在任何地点用标准 览器 (如 览器 )访问嵌入式设备，而不需要编写任何客户端程序。 在工业应用领域，在智能设备、仪器和传感器等领域使用浏览器通过网络访问远端 单片机 设备是很有意义的。在用户端浏览器中可以在页面中进行系统的配置和设备参数的调整。正因为如此，传统的 C/S 结构控制模式正逐步向 B/S 结构转移，这样可以降低成本，而且不必要开发客户端的 上所述，开发 单片机 设备以及与之对应的 用系统具有很重要的现实意义和应用价值 。 内外研究现状 线 控制 系统发展现状及前景 远程 控制 技术的出现，是计算机网络技术与无线 控制 技术相结合的必然结果。早期远程 控制 技术是非实时 控制 方式，而现代远程 控制 技术是实时在线 控制方式 ，借助于计算机、互联网和通信技术，操作者可以依靠安装在现场的 设备，远隔千里便可随时 更改 设备 的工作状态 。远程 控制 技术的模式是与通信技术的发展密不可分的，伴随着通信技术的发展，出现了 两 种远程 控制 模式。 有线网 络监控方式是现代远程监控模式，将现场各个采样点通过通信线连成网。根据通信方式的不同，可以有以太网、光纤网等等，这种方式也是现在广为使用的方式，如现场总线。其最显著的特点是现场的采样设备将各种传感器获取的设备状态信息转变为数字信号后，通过网络传送给远程诊断工程师。远程诊断工程师再利用计算机和现代数字信号处理技术对收到的数字信号进行分析处理，对设备状态进行评估，给出诊断结论并将结果返回给现场买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 人员。由于数字信号远程传输的保真度高，不受时间和空间影响，因此诊断结论可靠性高，可以实现真正意义上的实时在线远程 控制 与诊断 。但是这种方式在网络铺设上投资巨大，而且受距离限制，各数据点之间的距离越远铺网的投资就要上升，主要是由于需要增设路由器。 制 ： 无线网络远程 控制 又分为两种 ： 一种是单独构建无线网，另一种是利用公网 一种方式由于要自己进行网络构建包括传输设备，中继站，传输协议制定，工作量比较大。第二种用 类 控制 的通信方式是依托遍布全球的 的最大特点是打破了距离的限制，从而可以实现全国乃至全球漫游 控制 。 这类 控制 主要是利用 消息和 据业务通过 行通信。 消息方便快捷，适应于信息量小的情况 ； 远在线，用 术实现的 控制 系统，实时性强，安全可靠，按流量计费，能承载较大的数据量。利用 加以 式作补充进行远程监控，既避免了开发新的频率资源，又开辟了远程 控制 的新领域。该系统具有网络覆盖范围广，系统抗干扰能力强，通信速度快，通信误码率低等优点，并且完全利用 动通信网络，其建设和运行成本低。随着 络技术的不断发展，构筑在 上的远程无线监控系统必然能与移动通信技术的发展同步，因而具有广阔的 前景。 于 无线 控制 系统简介 建设专用的有线或无线网络是传统监控系统的实现方式，这需要高额的建设和维护费用。随着无线通信技术的迅速发展，提供给我们一种成本更低廉、速度更快捷的通信方式，通用分组无线业务 (称 通用分组无线业务 (称 是在现有全球移动通信系统 (称 络上开通的一种新型的数据传输技术， 用 分组交换方式，仅在实际传送和接收数据时才占用无线资源。 的传输速率，这意味着通过便携式电脑， 称工 户一样快速地上网浏览，同时也使一些对传输速率敏感的移动多媒体应用成为可能。除了速度上的优势外， 有“永远在线”的特点，即买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 用户可随时与网络保持联系。另外分组交换接入时间缩短为少于 1秒，能提供快速即时的连接，可大幅度提高一些事务 (如信用卡核对、远程监控等 )的效率。 因此基于 能丰富和实时性强等特点，又可以利用 展了系统的应用范围，使得该系统可以广泛适用于水情远程监控、信用卡确认等场合。 文主要工作 本文的主要工作就是设计一款 单片机 设备，并构建相应的无线 的应用系统。它以 单片机 系统为指导思想，结合了 术，尽可能的提供一个简单、灵活、高效的，适合于现代环境新特性的 控制 系统。 具体来说，本文所做的工作主要体现在以下几个方面 : （ 1） 根据 现在 无线信息发布系统 的发 展趋势 ，提出了无线 （ 2） 单片机 系统开发环境的搭建，嵌入式 （ 3） 上位机 的设计。 （ 4） 单片机系统的 最后，对整个系统的设计过程和系统本身的性能作了总结，并探讨了系统进一步改进的方向。 文组织结构 第二章主要讲述无线 及到 单片机指令 系统，嵌入式 第三章主要讲述整体设计架构以及各个子模块的设计架构，包括 块的选择，单片机的选择 ，系统的 硬件设计 。 第四章主要讲述系统的软件设计。 第 五 章对论文所做的工作进行了总结，并提出了进一步的改进措施。 附录 1系统的总体原理图 。 附录 2系统的 软件主程序。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第二章 系统关键技术 统 令系统 概述 一个单片机所需执行指令的集合即为单片机的指令系统。单片机使用的机器语言、汇编语言及高级语言，但不管使用是何种语言，最终还是要“翻译”成为机器码，单片机才能执行之。现在有很多半导体厂商都推出了自己的单片机，单片机种类繁多，品种数不胜数，值得注意的是不同的单片机它们的指令 系统不一定相同，或不完全相同。但不管是使用机器语言、汇编语言还是高级语言都是使用指令编写程序的。 所谓机器语言即指令的二进制编码，而汇编语言则是指令的表示符号 。在指令的表达式上也不会直接使用二进制机器码，最常用的是十六进制的形式。但单片机并不能直接执行汇编语言和高级语言，都必须通过汇编器“翻译”成为二进制机器码方能执行，但如果直接使用二进制来编写程序，那将十分不便，也很难记忆和识别，不易编写、难于辨读，极易出错，同时出错了也相当难查找。所以现在基本上都不会直接使用机器语言来编写单片机的程序。最好的办法就是 使用易于阅读和辨认的指令符号来代替机器码，我们常称这些符号为助记符，用助记符的形式表示的单片机指令就是汇编语言，为便于记忆和阅读，助记符号通常都使用易于理解的英文单词和拼音字母来表示。 每种单片机都有自己独特的指令系统，那么指令系统是开发和生产厂商定义的，如要使用其单片机，用户就必须理解和遵循这些指令标准，要掌握某种（类）单片机，指令系统的学习是必 要 的。 11 条指令，可分为 5类 : （ 1） 数据传送类指令（共 29条） （ 2） 算数运算类指令（共 24条） （ 3） 逻辑运算及移位类指令（共 24条） （ 4） 控制转移类指令（共 17条） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 （ 5） 布尔变量操作类指令（共 17条） 令系统 特性 种寻址方式，现介绍如下： （ 1）立即寻址：操作数就写在指令中，和操作码一起放在程序存贮器中。把 “#” 号放在立即数前面，以表示该寻址方式为立即寻址，如 ,#20H。 （ 2）寄存器寻址：操作数放在寄存器中，在指令中直接以寄存器的名来表示操作数地址。如 ， 中。 （ 3）直接寻址：操作数放在单片机的内部 指令中 直接写出该单元的地址。如前例的 ， 700H。 （ 4）寄存器间接寻址：操作数放在 单元的地址又放在寄存器 1中。如果 56，则该地址存放在 16位寄存器 据指针）中，此时在寄存器名前加 符号来表示这种间接寻址。如 ， （ 5）变址寻址：指定的变址寄存器的内容与指令中给出的偏移量相加，所得的结果作为操作数的地址。如 ， A+ （ 6）相对寻址：由程序计数器中的基地址与指令中提供的偏移量相加，得到的为操作数的地址。如 （ 7）位寻址：操作数是二进制中的某一位，其位地址出现在指令中。如 指令格式 条汇编语言的语句最多包括四部分：标号、操作码、操作数和注释，其结构为： 标号：操作码 操作数；注释 （ 1） 标号位于语句的开始，由字母和数字组成，它代表该语句的地址。标号必须由字母打头，冒号结束。字母和数字的总数不应超过一定数量，一般标号不能为助记符。标号不是语句必要的组成部分。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 （ 2） 操作码在标号之后，是指令的助记符，表示语句的性质，是语句的核心。没有标号时 ，它作为语句的开始。 （ 3） 操作数在操作码之后，二者用空格分开。操作数既可以是数据，也可以是地址，且必须满足寻址方式的规定。有多个操作数时，操作数之间用“，”分开。 P 协议 简写，中译名为传输控制协议 /因特网互联协议，又名网络通讯协议，是 网络层的 议和传输层的 P 定义了电子设备如何连入因特网，以及数 据如何在它们之间传输的标准。协议采用了 4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。通俗而言： 责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。而 P 络接口层例如以太网设备驱动程序）发来的数据包，并把该数据包发送到更高层 反， 为 是按顺序发送的或者没有被破坏。 地址）和接收它的主机的地址（目的地址）。高层的 常假设包中的源地址是有效的。也可以这样说， 些服务相信数据包是从一个有效的主机发送来的。 作 IP 以用来指定一条源地址和目的地址之间的直接路径。对于一些 用了该选项的，而不是来自于它的真实地点。这个选项 是为了测试而存在的，说明 它可以被用来欺骗系统来进行平常是被禁止的连接。那么，许多依靠 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 过三次握手建立连接，通讯完成时要拆除连接，由于 用“带重传的肯定确认”技术来实现传输的可靠性。 动窗口”的方式进行流量控制，所谓窗口实际表示接收能力，用以限制发送方的发送速度。如果 么 传送到 时实现虚电路间的连接。 以未按照顺序收到的包可以被排序，而损坏的包可以被重传。 如 用程序轮流将信息送回 备驱动程序和物理介质，最后到接收方。面向连接的服务（例如 X 要高度的可靠性，所以它们使用了 送和接收域名数据库），但使用 于通讯不需要连接，所以可以实现广播发送。 于不可靠的传输，可能会出丢包现象，实际应用中要求在程序员编程验证。 它不管数据包的顺序、错误或重发。因此， 被应用于那些使用虚电路的面向连接的服务， 如 对于 些服务需要交换的信息 量较小。使用 络时间协议）和 使用 欺骗 为 可以称为握手）（因为在两个系统间没有虚电路），也就是说，与 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 统原理及网络结构 络概述 通用分组无线业务 (称 即是在现有的全球移动通信系统 (称 统上发展出来的一种新的分组数据承 载业务，目的是为 于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来。 此， 发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。以 以开发出多种前景极其乐观的各类应用，如无线数据的双向传送、无线远程检测和控制等。 移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线 个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多用户共享，资源被有效的利用。使用 户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。 术优点 常重要的优点是引入了分组交换能力。利用 行数据传输具有以下优点 ： （ 1） 接入范围广 ： 在现有的 充分利用全国范围的电信网络，可以方便、快速、低成本的为用户数据终端提供远程接入网络的部署 ； （ 2） 高速传输 :传输速率高，数据传输速度最高理论值可达 是当前 一代 84全可以满足用户应用需求 ； （ 3） 快捷登陆 :接入时间短， 快速建立连接、平均耗时为两秒 ； （ 4） 永远在线 :提供实时在线功能。“实时在线”或“永远在线”即用户随买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 时与网络保持联系，即使没有数据传送终端还一直与网络保持联系，这将使访问服务变得非常简单、快速 ； （ 5） 按流量计费 ： 用户只有在发送或接收数据期间才占用无线 资源，计费方式是按照用户接收和发送数据包的数量，没有数据流量传递时，用户即使挂在网上也不收费的 ； （ 6） 切换自如 :用户在进行数据传送时，不影响语音信号的接收，数据业务和语音业务的切换有两种方式 :自动和手动，其具体形式依据不同终端而定。 辑体系结构 从逻辑上来说， 个新的网络节点来实现 。由于增加了这两个网络节点，需要命名新的接口。来自 S(移动台 )地址的 转发到 而传送到移动台上。 与 动交换中心 )处于网络体系的同一层。 站收发信台 )相连，是 络结构与移动台之间的接口。 且在移动台和 P 协议的 连接 和外部分组交换网 (如因特网和局域网 )的网关。 有将 而可以把这些分组数据包传送到远端的 络。 现二者之间的数据传输。 其他 外，从 移动终端 如手机 )通过 持 ， E(如笔记本电脑 )之间的参考点。这里的 们通过 外， 成。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 对于一个支持 公共陆地移动网络 (当它运行 时就产生了网络互通的需求。 i 参考点和 对于具有 本身具有 样，分组公共数据网的终端利用数据网识别码即可向 端直接发送数据。另外 持与基于 在 从其根本性质上说，也属于 以能广泛应用于 移动终端通过 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 第三章 系统整体框架设计 统框架 系统工作原理 本系统主要由上位机和接收显示部分组成。上位机为安装有 理软件而且能连接 络的设备。下位机为以单片机控制模块为主的 无线控制器。系统主要利用 块作为无线 实现了对 示屏无线控制器的控制，与 络上的上位机（作为服务端）进行 线通信，实现数据传输，完成对 的无线数据更新。 无线 量减小模块间的耦合，方便后期的维护和扩展。整个系统的框架如图 示，软件部分由四个功能模块组成，分别是： （ 1） 上位机 (务器 ) （ 2） 块 （ 3） （ 4） 图 统框图 上位机 务器 块 示模块 片机系统 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 件部分设计 77控制器 051 兼容微控制器；它的内核经过重新设计，提高了时钟速度和存储器访问周期速度。经过这种改进以后，在相同的时钟频率下，它的指令执行速度比标准 8051 要快许多。一般来说，按照指令的类型， 051的 体来看， 标准的 8051快 相同的吞吐量及低频时钟情况下，电源消耗也降低。由于采用全静态 2作电压为 有 1用户应用时使用片上 节省更多 I/ 其 特性 如下： （ 1） 8位 （ 2） 每 4个时钟周期为一个机器周期的高速结构，最大外部时钟频率为40 （ 3） 与标准 80 （ 4） 指令与 （ 5） 4个 8位 I/ （ 6） 一个附加的 4位 I/(仅限 44装 )。 （ 7） 3个 16位定时 /计数器 。 （ 8） 12个中断源， 2级中断能力 。 （ 9） 片上振荡器及时钟电路 。 （ 10） 二个增强型全双工串行口 。 （ 11） 32 （ 12） 256字节片内暂存 （ 13） 片内 1 。 （ 14） 可编程看门狗定时器 。 （ 15） 软件复位 。 （ 16） 2个 16位数据指针 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 （ 17） 对外部 软件编程 。 （ 18） 封装 ： 无铅封装 (0： 铅封装 (4： 铅封装 (4： 77052在管脚及指令集上兼容。它具有 8052的资源如： 4个双向 8位I/3个 16位定时器 /计数器，全双工串行和若干中断源。 能更好的 8位 的内核经过重新设计，提高了时钟速度和存储器访问周期速度。性能的提高不仅仅在于使用高频的振 荡器，还在于 052指令的机器周期从