基于SMS远程数据采集系统的设计

0引言

传统的数据采集系统，由于通信线路的限制，数据传输距离不可能很远。采用以太网传输，大大提高了数据的传输距离，但是由于以太网使用的TCP／IP协议较复杂，采用普通的廉价微处理器不能实现。在监测点分布范围广，数量多时，使用以太网构造数据采集系统的代价比较昂贵。利用短消息(SMS)进行远程无线通信，它具有通信成本低，不受通信线路及地区限制，保密性、可靠性高，抗干扰能力强等特点。利用短信息系统进行无线通信还具有双向数据传输功能，性能稳定，为远程数据传送和监控设备的通信提供了一个强大的支持平台。这里介绍的远程数据采集系统就是基于此开发完成的。

1远程数据采集系统结构设计

远程数据采集系统由监控中心和数据采集终端两部分组成。监控中心由带有移动通信装置TC35模块的监控计算机和数据库服务器构成。TC35通信模块的通信通过RS 232串口与监控计算机连接；数据采集终端由以单片机为核心的数据采集器和TC35模块和传感器模块组成，监控中心和数据采集终端通过无线通信网络联成一体，系统结构图如图1所示。系统中数据、指令的接收和发送都是通过短信来实现的。

监控中心接收数据采集终端的数据并向终端发送组态和控制信号等，实现整个系统的管理、数据存储、数据库管理等功能。上位机监控站可并行地设置多个站点，采用不同的权限管理构成完整的监控体系，它的位置不受地域限制。数据采集终端安装于采集现场，与现场监控仪表和设备相连接，用以监测现场环境参数以及环保设备的运行状态，并将现场采集的数据经编码、压缩、存储后，由GSM网络实时传送到上位机监控站，同时接收上位机监控站发送的命令控制现场设备。

2数据采集终端硬件实现

数据采集终端与现场仪表及设备相连接，实现数据采集、处理、发送以及设备控制等功能。它是一个智能化可独立运行的系统，具有良好的可靠性，能够自动处理通信堵塞、外部干扰等异常状况，保证系统稳定不间断运行，并长期保存现场历史数据。它主要由单片机电源部分、数据采集处理部分、TC35接口电路、传感器模块、输出控制器等部分组成。其硬件结构框图如图2所示。

2.1电源电路设计

电源部分采用220 V交流电源供电，经电压转换、全波整流后接入供电电路，为整个系统供电。电源部分为数据采集处理部分提供3.3 V电压和隔离的24 V电压；为无线接口部分提供约3.6 V电压。

2.2数据采集处理部分

数据采集处理部分由中央微处理器、键盘显示电路、数据存储器、实时时钟等组成。中央微处理器选用AT89C51。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

作者：余红珍(武汉科技大学 城市学院　430083)   来源：现代电子技术