基于LPC2292和μC/OS-II的无线数据采集系统设计

　　无线数据采集系统的应用范围非常广泛，涉及电力、水利、交通和安防等行业。通用分组无线业务GPRS(General Packet Radio Service)，由Nokia、Ericsson等公司开发。该技术建立在GSM网络的基础上，被称为2.5代移动通信技术，它将无线通信与Internet紧密结合，是一种先进的、全新的无线网络承载手段，具有独特优势。随着GPRS技术在移动通信领域的发展，为数据采集传输及监控提供了一种新的高性价比的数据通信方案[1-2]。

　　同时，嵌入式系统以其高效的开发、低廉的成本、方便的使用和维护等优点受到信息业界的广泛推崇。嵌入式系统在工农业控制领域主要用于对现场的监视和控制。而传统监控产品的设计目标往往为保护大型企事业单bit的安全，不同程度地使用了凌乱的布线和较大型的硬件，其造价高昂、安装繁琐、操作复杂，必须有人长时间专门值守，且不具备远程控制功能。这些缺点使它们很难走进中小型工农企业和家庭中。因此开发一种小型的、模块化的、无须专人随时维护、能够方便地使用无线网络进行操作的采集监控系统，已成为必然的趋势，并拥有巨大的需求[2]。随着系统复杂度的提高，应用嵌入式操作系统是一个流行的趋势。本文方案是采用ARM核的微控制器LPC2292、嵌入式实时操作系统μC/OS-II、明基的GPRS芯片M23和模拟式温湿度传感器CHTM-02A相结合的一种数采方案。

　　1 LPC2292、M23和CHT M-02A简介

　　LPC2292是PHILIPS公司生产的一个支持实时仿真和跟踪的32 bit ARM7内核的微控制器，片内带有16 kB的静态RAM和256 kB的高速Flash存储器，128 bit宽度的存储器接口和独特的加速结构使32bit代码能够在最大时钟速率下运行。满足了系统对存储空间的要求, 不需要扩展存储空间，减少了系统的能耗以及成本。LPC2292运算速度快、精度高、功耗低，且片内外设丰富(如UART、10bitADC、PWM、CAN控制器等)，由于内置了宽范围的具有16B接收FIFO和16 B发送FIFO，结构及寄存器符合16C550工业标准串口通信接口，也非常适用于通信网关、协议转换器、嵌入式modem以及其他各种类型的应用[3]。

　　明基M23是内置TCP/IP议协的900/1800/1900 三频GPRS模块。其设计及开发符合ETSI GSM Phase2+标准。发送频率为1 850 MHz～1 910 MHz;接收频率1 930 MHz～1 990 MHz;工作状态温度范围为-20℃～+55℃。它具有话音/数据/传真/短信息功能。其中GPRS数据特性：GPRS Class4(Class10)代码为CS1～CS4;短信息服务功能特性：文字及PDU，点对点(MT/MO)，小区广播[4]。

　　CHTM-02A是西博臣科技有限公司生产的模拟式温湿度传感器，其测温元件是LM35，输出电压为0～1 V。其湿度敏感元件是高分子湿敏电阻“CHR-01”， 供电电压为5 V(±5%)，工作温度范围为0～60℃，湿度变送范围为0～100%RH，精度±5%，输出信号为0～3 V。该温湿度传感器性价比较高，且使用方便，可广泛适用于工业机械、电气自动化、气象和农业等行业[5]。