gprs的洪泽湖环境数据在线采集系统的硬件设计(附件)
本文研究基于GPRS环境数据在线采集系统的设计.实现定时对温度、PH值环境数据的采集，并通过GPRS公共互联网完成数据的透明传输，自动报警等功能。除此之外，系统还增加了由控制中心记录水环境数据的功能以及用LCD12864显示水情信息的功能。在工作过程中，当水质监测系统上电后，电源电路给系统提供稳定的电源,接着利用定时器对PH传感器,温度传感器进行信息采集，然后由传感器节点将数据送至LCD12864显示，最后再通过GPRS模块发送到服务器记录数据，并在异常情况下报警，本设计可以使用手机端以及微信端直接查看数据信息，具有一定实用性。关键字 GPRS，STC89C52RC单片机，LCD12864, 传感器
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外环境数据采集系统发展历程 1
2 硬件设计 3
2.1 系统框图 3
2.2 元器件选择及其特点 4
2.3 主控电路模块设计 9
2.4 复位电路设计 10
2.5 电源电路设计 11
2.6 温度检测电路设计 11
2.7 PH检测电路设计 12
2.8 显示电路设计 13
2.9 晶振电路设计 14
2.10 GPRS模块 14
2.11 报警电路 15
2.12 LED电路设计 15
3 系统硬件调试与仿真 16
3.1 硬件调试 16
3.2 服务器调试 20
4 软件设计 21
4.1 主程序流程 21
4.2 进行TCP连接发送GPRS数据 22
4.3 传感器采集程序流程图 23
结论 24
致谢 25
参考文献 26
附录A：硬件系统电路图 28
附录B：硬件实物图 29
附录C：服务器调试图 30
附录D：软件程序清单 32
1 绪论
1.1 研究背景
中国第四大淡水湖，也就是洪泽 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
湖，在淮安，宿迁两市之间，位于淮河的中下游。富陵湖，是洪泽湖古时的名称，经过两汉以后，就变成了百姓常说的破釜塘，接着到隋朝就可以听到百姓把它叫做洪泽浦，最后到唐代演变为洪泽湖，因而这个名字也就慢慢的流传下来了[1]。
洪泽湖，在中国的历史上还是比较出名的，拥有的面积很大，因而被后人称为资源的盛产地。洪泽湖地处淮河流域，拥有大型水库，同时还是航运的枢纽，这些有利的条件促进了渔业，特产品，农业的生产，丰富了百姓的生活，因而这个地方被称为"日出斗金"。洪泽湖丰富的资源，给城乡居民用水提供便利，因此水质发生恶化会使全市广大群众的饮水质量遭到下降，所以实施对洪泽湖环境质量的监测就成为了一项迫在眉睫的任务[2,3]。
就现在而言，人们的生活水平持续地提高，同时更需要高质量的水资源，人们在繁忙的工作中希望饮用干净的水资源。但是从近年来的新闻看出，洪泽湖的水质遭到明显的污染，使得饮用水的质量不断地恶化，这一现象引起了广大人们的关注。
1.2 国内外环境数据采集系统发展历程
当下，社会的快速发展，带动了人们的生活朝着更好的方向发展，人们的生活观念朝着更健康的方向发展，水是人们生活当中的必需品，这些生活质量的提高使得百姓对饮用水的质量问题更加的关心。目前我们需要做的就是检测洪泽湖水的质量，主要通过分析GPRS功能以及工作原理，研究的是洪泽湖环境数据在线采集系统的设计，本研究的实用价值就是检测用户饮用水的质量[4,5]。
通过查阅资料，可以了解到GPRS，也就是大学计算机课程中所涉及的通用分组无线业务，GPRS技术的发展，是通用分组无线业务发展过程中重要的一部分，GPRS的不断发展加快了第三代个人多媒体业务的发展[6,7]。用户在使用GPRS的时候需要将移动通信以及数据网络拟合在一起，这样可以提高数据传输的速度，也为GPRS未来的发展铺垫了良好的道路。GPRS的发展也带动了IP业务的发展，同时也增加了IP业务发展的市场。GPRS的形成得益于GSM的发展，GSM的发展推动了GPRS的形成，从而形成通用分组无线业务，这套分组交换系统与互联网，以太网连接起来，用于向移动用户提供数据业务[8]。将当前的GPRS技术，与电路交换业务对照以后，能够总结出以下特点：1.不间断在线，用户建立呼叫连接时，即不需用对每次访问的数据进行连接，进行筛选访问几次可以了；2.传输速率高，一部手机能够使用不同的信道，前提是在同一段时间内，其传送速率比较高（40kbit/s以上）；3.“发呆”，就是用户可以免费使用，所谓的免费就是用户没用过的数据量不需要付费。在使用上，GPRS能够给用户提供使用无线互联网的权利。传输数据的速度提高了，数据业务的内容也变得丰富多彩，同时应用项目增加了，使用过程中的费用也下降了[9]。
国外的许多发达国家对环境保护问题给予了很大的关注，在远程环境监测的研究上投入大量的技术和资金，同时也得到了很多技术专利和研究成果。世界上，绝大多数国家在远程环境监测这一领域占有一席之地。其中有些国家很早就实现了自动化的远程环境监测，紧接着它们下一步的发展方向是向智能化发展。社会的进步，带动了计算机技术的发展，在人们生活中也得到了普及，同时还促进了全自动化和智能化水平的提高。当前，网络化程度之所以能够提高，也是因为无线通信技术的发展。下面的例子能够很好的说明这一点：在2002年首个无线葡萄园建立成功，建立者是美国Intel公司[10,11]。接下来阐述一下建立的过程，首先要建立一个无线网络系统，这需要在特定的场所建立，也就是葡萄园，然后把提前准备的采集数据传感器，放在葡萄园的每个角落，这时用户需要使用无线网络，并将获得的数据传送到上位机进行监控。需要对葡萄园内的温度，湿度，光照强度以及有害物数量进行检查，前提是每隔一段时间进行一次，这样做的目的就是检测在环境状况良好的情况下，葡萄的生长情况是否良好。荷兰ENDSS公司专注于研究空气质量监控，水资源管理等，对此推出了一系列无线通信监测设备，此设备适用于分布的距离较远地区，比如工业污染物的监控、手持无线电、通风控制系统等[12,13]。目前，世界上有一部分国家和地区已经建立了环境监测网络，此网络适用区域级别的。将远程环境监控系统和无线通信技术结合起来，能很好的弥补应用缺陷。无线通信技术的不断发展，也带动了环境监测系统网络化、规模化发展的快速发展。国外大量的研究者，利用先进的计算机，通信，自动化控制，遥感系统，地理信息系统，全球定位系统等技术研发出了一系列产品，这些产品在环境、水利、电力等远程环境监控领域发挥作用，在此基础上，提高无线通信技术的智能化和系统化的发展。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外环境数据采集系统发展历程 1
2 硬件设计 3
2.1 系统框图 3
2.2 元器件选择及其特点 4
2.3 主控电路模块设计 9
2.4 复位电路设计 10
2.5 电源电路设计 11
2.6 温度检测电路设计 11
2.7 PH检测电路设计 12
2.8 显示电路设计 13
2.9 晶振电路设计 14
2.10 GPRS模块 14
2.11 报警电路 15
2.12 LED电路设计 15
3 系统硬件调试与仿真 16
3.1 硬件调试 16
3.2 服务器调试 20
4 软件设计 21
4.1 主程序流程 21
4.2 进行TCP连接发送GPRS数据 22
4.3 传感器采集程序流程图 23
结论 24
致谢 25
参考文献 26
附录A：硬件系统电路图 28
附录B：硬件实物图 29
附录C：服务器调试图 30
附录D：软件程序清单 32
1 绪论
1.1 研究背景
中国第四大淡水湖，也就是洪泽 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
湖，在淮安，宿迁两市之间，位于淮河的中下游。富陵湖，是洪泽湖古时的名称，经过两汉以后，就变成了百姓常说的破釜塘，接着到隋朝就可以听到百姓把它叫做洪泽浦，最后到唐代演变为洪泽湖，因而这个名字也就慢慢的流传下来了[1]。
洪泽湖，在中国的历史上还是比较出名的，拥有的面积很大，因而被后人称为资源的盛产地。洪泽湖地处淮河流域，拥有大型水库，同时还是航运的枢纽，这些有利的条件促进了渔业，特产品，农业的生产，丰富了百姓的生活，因而这个地方被称为"日出斗金"。洪泽湖丰富的资源，给城乡居民用水提供便利，因此水质发生恶化会使全市广大群众的饮水质量遭到下降，所以实施对洪泽湖环境质量的监测就成为了一项迫在眉睫的任务[2,3]。
就现在而言，人们的生活水平持续地提高，同时更需要高质量的水资源，人们在繁忙的工作中希望饮用干净的水资源。但是从近年来的新闻看出，洪泽湖的水质遭到明显的污染，使得饮用水的质量不断地恶化，这一现象引起了广大人们的关注。
1.2 国内外环境数据采集系统发展历程
当下，社会的快速发展，带动了人们的生活朝着更好的方向发展，人们的生活观念朝着更健康的方向发展，水是人们生活当中的必需品，这些生活质量的提高使得百姓对饮用水的质量问题更加的关心。目前我们需要做的就是检测洪泽湖水的质量，主要通过分析GPRS功能以及工作原理，研究的是洪泽湖环境数据在线采集系统的设计，本研究的实用价值就是检测用户饮用水的质量[4,5]。
通过查阅资料，可以了解到GPRS，也就是大学计算机课程中所涉及的通用分组无线业务，GPRS技术的发展，是通用分组无线业务发展过程中重要的一部分，GPRS的不断发展加快了第三代个人多媒体业务的发展[6,7]。用户在使用GPRS的时候需要将移动通信以及数据网络拟合在一起，这样可以提高数据传输的速度，也为GPRS未来的发展铺垫了良好的道路。GPRS的发展也带动了IP业务的发展，同时也增加了IP业务发展的市场。GPRS的形成得益于GSM的发展，GSM的发展推动了GPRS的形成，从而形成通用分组无线业务，这套分组交换系统与互联网，以太网连接起来，用于向移动用户提供数据业务[8]。将当前的GPRS技术，与电路交换业务对照以后，能够总结出以下特点：1.不间断在线，用户建立呼叫连接时，即不需用对每次访问的数据进行连接，进行筛选访问几次可以了；2.传输速率高，一部手机能够使用不同的信道，前提是在同一段时间内，其传送速率比较高（40kbit/s以上）；3.“发呆”，就是用户可以免费使用，所谓的免费就是用户没用过的数据量不需要付费。在使用上，GPRS能够给用户提供使用无线互联网的权利。传输数据的速度提高了，数据业务的内容也变得丰富多彩，同时应用项目增加了，使用过程中的费用也下降了[9]。
国外的许多发达国家对环境保护问题给予了很大的关注，在远程环境监测的研究上投入大量的技术和资金，同时也得到了很多技术专利和研究成果。世界上，绝大多数国家在远程环境监测这一领域占有一席之地。其中有些国家很早就实现了自动化的远程环境监测，紧接着它们下一步的发展方向是向智能化发展。社会的进步，带动了计算机技术的发展，在人们生活中也得到了普及，同时还促进了全自动化和智能化水平的提高。当前，网络化程度之所以能够提高，也是因为无线通信技术的发展。下面的例子能够很好的说明这一点：在2002年首个无线葡萄园建立成功，建立者是美国Intel公司[10,11]。接下来阐述一下建立的过程，首先要建立一个无线网络系统，这需要在特定的场所建立，也就是葡萄园，然后把提前准备的采集数据传感器，放在葡萄园的每个角落，这时用户需要使用无线网络，并将获得的数据传送到上位机进行监控。需要对葡萄园内的温度，湿度，光照强度以及有害物数量进行检查，前提是每隔一段时间进行一次，这样做的目的就是检测在环境状况良好的情况下，葡萄的生长情况是否良好。荷兰ENDSS公司专注于研究空气质量监控，水资源管理等，对此推出了一系列无线通信监测设备，此设备适用于分布的距离较远地区，比如工业污染物的监控、手持无线电、通风控制系统等[12,13]。目前，世界上有一部分国家和地区已经建立了环境监测网络，此网络适用区域级别的。将远程环境监控系统和无线通信技术结合起来，能很好的弥补应用缺陷。无线通信技术的不断发展，也带动了环境监测系统网络化、规模化发展的快速发展。国外大量的研究者，利用先进的计算机，通信，自动化控制，遥感系统，地理信息系统，全球定位系统等技术研发出了一系列产品，这些产品在环境、水利、电力等远程环境监控领域发挥作用，在此基础上，提高无线通信技术的智能化和系统化的发展。
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