專利名稱：實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種對移動載體如運(yùn)輸設(shè)備或被運(yùn)貨物進(jìn) 行多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。
背景技術(shù)：
隨著GPS(Global Positioning System，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))技術(shù)的廣泛應(yīng)用， 作為遠(yuǎn)程控制中心與移動終端信息傳遞的手段——無線通信技術(shù)也得到了同步發(fā)展。 GPRS (General Packet Radio System，通用分組無線系統(tǒng))與 WebGIS (Web Geographic Information System，互聯(lián)網(wǎng)地理信息系統(tǒng))技術(shù)的出現(xiàn)，使得實(shí)時(shí)監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制技術(shù)具 有了強(qiáng)大的支持。眾所周知，當(dāng)船舶或車輛等運(yùn)輸設(shè)備在運(yùn)輸危險(xiǎn)品等貨物的過程中，如果運(yùn)輸設(shè) 備發(fā)生事故或被運(yùn)貨物發(fā)生損壞(如危險(xiǎn)品泄漏)，將會對周圍的環(huán)境和人產(chǎn)生危害，因此 需要對移動載體(運(yùn)輸設(shè)備和/或被運(yùn)貨物)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。現(xiàn)今，對移動載體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測采用了遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端利用傳 感器實(shí)時(shí)采集移動載體的狀態(tài)，并把采集數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心根據(jù)所述采集數(shù) 據(jù)對移動載體進(jìn)行遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)監(jiān)控。然而，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端利用的傳感器為壓力傳感器、傾斜傳感器、加速度傳感 器、液位傳感器或二氧化碳濃度傳感器等模擬傳感器，或溫度傳感器或濕度傳感器等數(shù)字 傳感器，只能采集移動載體的壓力、傾斜度、加速度、液位或二氧化碳濃度等模擬信息，或溫 度或濕度等數(shù)字信息，導(dǎo)致監(jiān)控中心只能從單一角度監(jiān)控移動載體(例如壓力監(jiān)控、傾斜度 監(jiān)控、加速度監(jiān)控、液位監(jiān)控、二氧化碳濃度監(jiān)控、溫度監(jiān)控或濕度監(jiān)控)。由于采集的信息 單薄，不足以反映移動載體的當(dāng)前狀態(tài)，因此單一角度監(jiān)控的監(jiān)控中心不能真實(shí)掌握移動 載體的狀態(tài)，一旦移動載體出現(xiàn)問題，監(jiān)控中心不能做出正確的處理。現(xiàn)有的多角度遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，只是對數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的采集，如傳感器數(shù)據(jù)、圖像數(shù) 據(jù)、等其它類型的數(shù)據(jù)。再對采集好的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理。其問題是
1.當(dāng)這些采集數(shù)據(jù)的采集點(diǎn)出現(xiàn)問題時(shí)，如果不知道他們的相對地址就不能對他們即 時(shí)的修理與更換。2.當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)很多時(shí)，數(shù)據(jù)就會產(chǎn)生阻塞，使數(shù)據(jù)變得難以分辨。3.監(jiān)控系統(tǒng)所需要的附件比較多，性價(jià)比不高。4.因?yàn)槭怯芯€監(jiān)控設(shè)備所以遇到拐角時(shí)就不容易放置。因此，有必要提供一種改進(jìn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端來克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程 監(jiān)控終端，以便對移動載體進(jìn)行多角度信息采集，使監(jiān)控中心能根據(jù)所述多角度信息對移 動載體進(jìn)行全方位的監(jiān)控，并進(jìn)行正確的處理。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案
本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，主要由模擬傳感器、 數(shù)字傳感器、GPS模塊、STC微控制器、S3C2440微控制器、圖像采集模塊和GPRS模塊組成， 其中模擬傳感器通過數(shù)據(jù)線與STC微控制器連接；數(shù)字傳感器和GPS模塊通過數(shù)據(jù)線經(jīng) 第一 MAX 232芯片與STC微控制器連接；STC微控制器通過數(shù)據(jù)線經(jīng)第二 MAX 232芯片與 一個(gè)節(jié)點(diǎn)型ZigBee模塊連接，S3C2440微控制器與另一個(gè)協(xié)調(diào)型ZigBee模塊通過串口方 式連接，節(jié)點(diǎn)型ZigBee模塊與協(xié)調(diào)型ZigBee模塊通過無線的方式相連，S3CM40微控制器 通過數(shù)據(jù)線分別與SD卡、GPRS模塊、圖像采集模塊連接。所述模擬傳感器安裝在移動載體上，用于獲取移動載體的模擬信息。所述模擬傳感器包括采集移動載體的壓力的壓力傳感器、采集移動載體的傾斜度 的傾斜傳感器、采集移動載體的加速度的加速度傳感器、采集移動載體的液位的液位傳感 器以及采集移動載體的二氧化碳濃度的二氧化碳濃度傳感器。所述數(shù)字傳感器安裝在移動載體上，用于獲取移動載體的數(shù)字信息；該數(shù)字傳感 器包括采集移動載體的溫度的溫度傳感器，以及采集移動載體的濕度的濕度傳感器。所述圖像采集模塊安裝在移動載體上，用于獲取移動載體的圖像信息并將該圖像 信息通過串口一幀一幀地傳輸?shù)絊3C2440微控制器。所述圖像采集模塊為串口攝像頭。上述移動載體為運(yùn)輸設(shè)備或被運(yùn)貨物。所述STC微控制器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、處理單元以及兩個(gè)全雙工異步串口，其中模 數(shù)轉(zhuǎn)換器和第一全雙工異步串口的輸出端均經(jīng)處理單元與第二全雙工異步串口的輸入端 連接，第一全雙工異步串口的輸入端和第二全雙工異步串口的輸出端分別與第一 MAX 232 芯片、第二 MAX 232芯片連接；模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端與模擬傳感器連接，用于將模擬傳感器 獲取的模擬信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到模擬一數(shù)字信息；所述處理單元將第二 MAX 232芯片 輸出的來自傳感器或GPS的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，經(jīng)ZigBee模塊傳輸?shù)絊3C2440微控制器所處的單元 中，同時(shí)對監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析與解析。所述第一 MAX 232芯片還與GPS模塊連接，該芯片將所述GPS模塊獲取的地理位 置信息進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成處理單元所適應(yīng)的電平。所述S3C2440微控制器通過數(shù)據(jù)線與聲光報(bào)警模塊連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下主要的優(yōu)點(diǎn)
1.因?yàn)閼?yīng)用了 ZigBee網(wǎng)絡(luò)所以每一類數(shù)據(jù)采集單元都有對應(yīng)的地址，在這個(gè)無線局 域網(wǎng)中對應(yīng)的地址是唯一的，這樣當(dāng)數(shù)據(jù)采集單元出現(xiàn)故障時(shí)，就可以輕松的找到它加以 更換。2.現(xiàn)有的多角度監(jiān)控方式多采用有線，這樣監(jiān)控具有局限性，同時(shí)也浪費(fèi)了不必 要的材料。本發(fā)明的無線傳輸將會解決監(jiān)控死角，不好放置等一系列問題。3.因?yàn)槭腔跓o線局域網(wǎng)的監(jiān)控方案，所以它的擴(kuò)展性較好，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)局域 網(wǎng)相互融合，共享資源。例如圖6和圖7是分別來自兩個(gè)局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)，圖6表示的是來自一個(gè)局域網(wǎng)的 對溫度的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；圖7表示的是來自另一個(gè)局域網(wǎng)的GPS地理位置監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，其中紅細(xì)線 為GPS定位的軌跡回放。兩個(gè)數(shù)據(jù)可以同時(shí)發(fā)送到一個(gè)監(jiān)控終端，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)局域網(wǎng)數(shù)據(jù)共享?？傊?，本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)了解移動載體的狀態(tài)，從而對移動載體施行全方位的監(jiān)控 與管理，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)局域網(wǎng)相互融合，共享資源。


圖1為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的電路圖。圖2為圖1中ZigBee模塊信號處理的流程圖。圖3為圖1中STC微控器與ZigBee模塊的電路連接圖。圖4為圖1中ZigBee模塊與S3CM40微控制器的電路連接圖。圖5為圖1中STC微控器、STC微控器以及ZigBee模塊之間的電路連接圖。圖6為溫度傳感器監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)為一個(gè)局域網(wǎng)的歷史數(shù)據(jù)。圖7為GPS即地理位置監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)為另一個(gè)局域網(wǎng)的歷史數(shù)據(jù)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，其結(jié)構(gòu)如圖1所 示，主要由模擬傳感器、數(shù)字傳感器、GPS模塊、STC微控制器、S3C2440微控制器、圖像采集 模塊和GPRS模塊組成。其中模擬傳感器通過數(shù)據(jù)線與STC微控制器連接；數(shù)字傳感器 和GPS模塊通過數(shù)據(jù)線經(jīng)第一 MAX 232芯片與STC微控制器連接；STC微控制器通過數(shù)據(jù) 線經(jīng)第二 MAX 232芯片與一個(gè)節(jié)點(diǎn)型ZigBee模塊連接；S3CM40微控制器與另一個(gè)協(xié)調(diào)型 ZigBee模塊通過串口方式連接，節(jié)點(diǎn)型ZigBee模塊與協(xié)調(diào)型ZigBee模塊通過無線的方式 相連，該S3CM40微控制器還通過數(shù)據(jù)線分別與SD卡、GPRS模塊、圖像采集模塊連接。
所述模擬傳感器安裝在移動載體上，用于獲取移動載體的模擬信息。該模擬傳感器包 括采集移動載體的壓力的壓力傳感器、采集移動載體的傾斜度的傾斜傳感器、采集移動載 體的加速度的加速度傳感器、采集移動載體的液位的液位傳感器以及采集移動載體的二氧 化碳濃度的二氧化碳濃度傳感器。所述數(shù)字傳感器安裝在移動載體上，用于獲取移動載體的數(shù)字信息。該數(shù)字傳感 器包括采集移動載體的溫度的溫度傳感器，以及采集移動載體的濕度的濕度傳感器。所述GPS模塊安裝在移動載體上，用于獲取移動載體的地理位置信息。所述圖像采集模塊安裝在移動載體上，用于獲取移動載體的圖像信息并將該圖像 信息通過串口一幀一幀地傳輸?shù)絊3C2440微控制器。該圖像采集模塊可以為串口攝像頭。所述STC微控制器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、第一全雙工異步串口(UATR1)、第二全 雙工異步串口(UART2)，以及處理單元。其中模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第一全雙工異步串口的輸出 端均經(jīng)處理單元與第二全雙工異步串口的輸入端連接，第一全雙工異步串口的輸入端和第 二全雙工異步串口的輸出端分別與第一 MAX 232芯片、第二 MAX 232芯片連接。模數(shù)轉(zhuǎn)換 器的輸入端與模擬傳感器連接，用于將模擬傳感器獲取的模擬信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到模 擬一數(shù)字信息。所述處理單元用于將第二 MAX 232芯片輸出的監(jiān)控(傳感器或GPS)數(shù)據(jù)， 經(jīng)ZigBee模塊形成的無線局域網(wǎng)傳輸?shù)絊3C2440微控制器所處的單元中，同時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行 分析與解析。
所述第一 MAX 232芯片經(jīng)第一全雙工異步串口與數(shù)字傳感器連接，該芯片將數(shù)字 傳感器獲取的數(shù)字信息進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成處理單元所適應(yīng)的TTL電平，其中電平1表示 5V,電平0表示0V。TTL電平是進(jìn)入串口的默認(rèn)電平，是STC微控制器或S3C2440微控制器中所適應(yīng)的 處理電平，也就是說只有這種電平，STC微控制器和S3C2440微控制器才能正常工作。所述第一 MAX 232芯片還經(jīng)第一全雙工異步串口與GPS模塊連接，該芯片將所述 GPS模塊獲取的地理位置信息進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成處理單元所適應(yīng)的電平。所述第二 MAX芯片，其作用是將STC微控制器所適應(yīng)的TTL電平轉(zhuǎn)化為串口傳輸 所適應(yīng)的模式，然后通過第二全雙工異步串口傳輸?shù)絑igBee模塊中。所述S3C2440微控制器與ZigBee模塊、圖像采集模塊以及SD卡連接，用于將所述 圖像采集模塊獲取的圖像信息、所述ZigBee模塊發(fā)送的精確的地理位置信息、模擬一數(shù)字 信息和數(shù)字信息存儲至SD卡中，并將所述精確的地理位置信息、模擬一數(shù)字信息、數(shù)字信 息以及圖像信息分別與對應(yīng)的預(yù)置閥值作比較，當(dāng)所述精確的地理位置信息、模擬一數(shù)字 信息、數(shù)字信息或圖像信息超過對應(yīng)的預(yù)置閥值時(shí)，發(fā)送報(bào)警命令至聲光報(bào)警模塊，同時(shí)將 所述超過預(yù)置閥值的精確的地理位置信息、模擬一數(shù)字信息、數(shù)字信息、或圖像信息發(fā)送至 GPRS模塊，使監(jiān)控中心能接收該信息。所述聲光報(bào)警模塊與S3C2440微控制器連接，用于根據(jù)S3C2440微控制器發(fā)送的 報(bào)警命令進(jìn)行聲光報(bào)警。該聲光報(bào)警模塊的電路組成及信號處理方式詳見專利文獻(xiàn)1 (王 永紅、張麗麗、戴學(xué)豐、劉樹東，基于ARM微處理器的語音報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]，齊齊哈 爾大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，23(1) :89-91)。所述GPRS模塊與S3C2440微控制器以及監(jiān)控中心連接，用于接收所述監(jiān)控中心 的數(shù)據(jù)發(fā)送命令，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)發(fā)送命令將所述S3C2440微控制器中精確的地理位置信 息、模擬一數(shù)字信息、數(shù)字信息，以及圖像信息發(fā)送至監(jiān)控中心。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對移動載體(運(yùn)輸設(shè)備和/或被運(yùn)貨物)進(jìn) 行多角度的監(jiān)控，能獲取移動載體多角度的信息，如移動載體的的壓力、傾斜度、加速度、液 位和二氧化碳濃度等模擬信息、溫度和濕度等數(shù)字信息以及圖像信息。所述多角度的信息， 經(jīng)ZigBee模塊、S3CM40微控制器和GPRS模塊傳輸至監(jiān)控中心，由于多角度的信息較為豐 富，能充足反映移動載體的當(dāng)前狀態(tài)，因此監(jiān)控中心根據(jù)所述多角度信息能實(shí)時(shí)且真實(shí)了 解移動載體的狀態(tài)，從而對移動載體施行點(diǎn)、線、面的全方位的監(jiān)控與管理。此外，本發(fā)明S3CM40微控制器與STC微控制器通過ZigBee模塊連接后，由于 ZigBee局域網(wǎng)確保數(shù)據(jù)傳輸安全、高效，因此可將所述多角度的信息與預(yù)置閥值做比較，當(dāng) 多角度的信息超過預(yù)置閥值時(shí)，一方面聲光報(bào)警模塊產(chǎn)生聲光報(bào)警，載體管理員可以即時(shí) 處理險(xiǎn)情，遏止險(xiǎn)情的發(fā)生，另一方面GPRS模塊將超出預(yù)置閥值的信息轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控中心， 監(jiān)控人員可以處理出現(xiàn)的險(xiǎn)情。再者，所述SD卡能通過S3C2440微控制器存儲STC微控制器發(fā)送的各類傳感器 (模擬傳感器、數(shù)字傳感器、GPS模塊)采集的傳感數(shù)據(jù)以及圖像采集模塊采集的圖像數(shù)據(jù)， 同時(shí)S3C2440微控制器可根據(jù)GPRS模塊接收的監(jiān)控中心發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送命令將存儲在SD 卡中的傳感數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)通過GPRS模塊傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。另外，監(jiān)控中心可以通過WebGis系統(tǒng)將所述精確的地理位置信息發(fā)布到網(wǎng)上，并根據(jù)所述精確的地理位置信息對移動載體的歷史運(yùn)行軌跡進(jìn)行回放。需要說明的是，所述STC微控制器還包括一緩存，該緩存可以存儲所述模數(shù)轉(zhuǎn)換 器輸出的模擬一數(shù)字信息、所述第二 MAX232芯片輸出的TTL電平地理位置信息、以及所述 第一 MAX 232芯片輸出的數(shù)字信息，此時(shí)所述處理單元可以讀取所述緩存存儲的信息并對 信息進(jìn)行處理。需要說明的是，所述S3C2440微控制器還包括一緩存，該緩存存儲ZigBee模塊發(fā) 送的精確的地理位置信息、模擬一數(shù)字信息和TTL電平數(shù)字信息以及所述圖像采集模塊獲 取的圖像信息，此時(shí)當(dāng)所述GPRS模塊接收到監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)發(fā)送命令時(shí)，將S3C2440微控 制器的緩存存儲的信息發(fā)送至監(jiān)控中心。本實(shí)施例STC微控制器可以采用STMicroelectronics公司的STC12C5A32S2芯 片，該芯片帶有8通道、10位高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，速度可達(dá)25萬次/秒；帶有全雙工異步 串口(如前面所述第一全雙工異步串口、第二全雙工異步串口)和通用I/O 口 36個(gè)。另外， 該芯片的處理單元工作頻率為(Γ35ΜΗζ，時(shí)鐘包括外部晶體和內(nèi)部RC震蕩器；帶有最高可 達(dá)6 字節(jié)片內(nèi)Flash程序存儲器、1280字節(jié)片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)存儲器；帶有2路PWM，該2路 PWM可當(dāng)2路D/A使用；帶有4個(gè)16位定時(shí)器；帶有硬件看門狗(WDI)；高速SPI串行通信 端口。采用該芯片，能降低開發(fā)成本，并使現(xiàn)場開發(fā)與系統(tǒng)升級變更加方便。本實(shí)施例S3CM40微控制器可以采用三星公司的S3C2440芯片，該芯片能控制圖 像采集模塊的采集頻率和圖像分辨率。具體地，作為一個(gè)可選方式，該芯片嵌套WINCE操作 系統(tǒng)，該芯片通過所述GPRS模塊接收監(jiān)控中心發(fā)送的圖像采集控制命令，所述WINCE操作 系統(tǒng)根據(jù)所述S3C2440芯片接收的圖像采集控制命令控制所述圖像采集模塊的圖像采集 頻率和分辨率。作為另一種可選方式，所述S3C2440芯片通過串口接收圖像采集操作控制 指令(可用代碼實(shí)現(xiàn))，以控制圖像采集模塊的采集頻率和圖像分辨率。在本實(shí)施例中，所述ZigBee模塊將STC微控制器與S3C2440微控制器連接在一 起，實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)連接，可以保證數(shù)據(jù)傳輸安全、高效。STC微控制器與ZigBee模塊的電路連接如圖3所示=ZigBee模塊為協(xié)協(xié)調(diào)器型， 包括CC2530芯片、AMS1117芯片、sp3232芯片。STC微控制器依次通過CC2530芯片、sp3232 芯片與S3C2440微控制器相連。相應(yīng)地，STC微控器與ZigBee模塊之間的信號處理流程為
第一步，將ZigBee模塊中的CC2530芯片的接收緩存區(qū)以及發(fā)送緩存區(qū)進(jìn)行初始化； 第二步，STC微控制器的發(fā)送數(shù)據(jù)程序?qū)TC微控制器的緩存區(qū)存儲的數(shù)據(jù)取出，組成 信息幀，并將STC微控制器的ID地址填入幀頭，然后將填充有幀頭的信息幀經(jīng)過sp3232芯 片發(fā)送至CC2530芯片的接收緩存區(qū)；
第三步，CC2530通過無線信道發(fā)送組網(wǎng)信號給它通信范圍內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)(主要是發(fā)送 給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn))，如果有協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)在附近就把在數(shù)據(jù)幀頭再加一個(gè)地址數(shù)據(jù)頭，發(fā)送到 CC2530的發(fā)送緩存區(qū)中。第四步，發(fā)送到CC2530緩存中的數(shù)據(jù)，經(jīng)過無線射頻發(fā)送端口的中斷，把數(shù)據(jù)通 過無線組網(wǎng)的形式發(fā)送到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。本實(shí)施例中，由于ZigBee模塊具有不同的優(yōu)先級，所以CC2530芯片中的發(fā)送緩 存區(qū)和接收緩存區(qū)存放不同優(yōu)先級的信息幀，且由信息幀的優(yōu)先級從高到低進(jìn)行發(fā)送與接 收，信息幀的接收與發(fā)送是以中斷的方式實(shí)現(xiàn)的。其流程如圖2所示，具體如下步驟Si，初始化ZigBee模塊的CC2530芯片中接收緩存區(qū)以及發(fā)送緩存區(qū)的信息
幀；
步驟S2，判斷CC2530芯片的接收緩存區(qū)是否產(chǎn)生中斷，如果否，繼續(xù)下一步，如果是， 轉(zhuǎn)步驟S5 ；
步驟S3，CC2530芯片發(fā)送組網(wǎng)信號，監(jiān)測在它的通信范圍內(nèi)是否有同類模塊或協(xié)調(diào)器 節(jié)點(diǎn)的發(fā)送緩沖區(qū)順序發(fā)送相同優(yōu)先級的信息幀；
步驟S4,判斷信號發(fā)送是否完畢，如果是，轉(zhuǎn)步驟Si,如果否，轉(zhuǎn)步驟S3 ； 步驟S5，CC2530芯片的接收緩沖區(qū)優(yōu)先發(fā)送中斷信號，接收端(S3CM40芯片)根據(jù)中 斷子程序讀取CC2530芯片的接收緩存區(qū)內(nèi)的信息幀；
步驟S6，發(fā)送組網(wǎng)信號，監(jiān)測通信范圍內(nèi)是否有同類型節(jié)點(diǎn)或協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，如果有就釋 放CC2530芯片的接收緩存區(qū)，同時(shí)將緩存區(qū)的數(shù)據(jù)通過射頻口發(fā)送出去，結(jié)束。下面說明ZigBee模塊與S3C2440微控制器的電路連接原理。如圖4所示，ZigBee模塊的信息依次通過CC2530芯片、SP3232芯片、進(jìn)入S3C2440 微控制器。相應(yīng)地，ZigBee模塊與S3C2440微控制器之間的信號處理流程為這個(gè)過程和 前面圖3的處理過程類似。只是，利用S3C2440芯片中的初始化程序?qū)C2530芯片的接收 緩存區(qū)以及發(fā)送緩存區(qū)按照下述步驟進(jìn)行初始化；
步驟1，從ZigBee網(wǎng)絡(luò)來的信號幀通過RF_P，RF_N接口進(jìn)入CC2530芯片緩存區(qū)，并進(jìn) 行電氣隔離，濾波然后將電氣隔離后的信息幀通過串口發(fā)送到SP3232芯片緩存區(qū)。步驟2，SP3232芯片將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行芯片電平轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成S3C2440讀取信息 所需要的格式，然后將這種格式的數(shù)據(jù)傳送給S3C2440的接收引腳。步驟3，S3C2440微控制器的接收數(shù)據(jù)程序?qū)C2530芯片操作，并通過對WE和 RD引腳的控制讀取接收緩存區(qū)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過串行接口傳輸?shù)絊3C2440微控制器的緩存區(qū) 中。步驟4，CC2530芯片接收到S3CM40微控制器的請求命令后，CC2530的接收程序 啟動接收命令；
步驟5，S3C2440微控制器的接收程序從S3C2440微控制器的接收緩存區(qū)中讀取信息， 并將讀取的信息存儲在S3C2440微控制器的數(shù)據(jù)存儲區(qū)。注意，本實(shí)施例中，信息從CC2530芯片的發(fā)送緩沖區(qū)到ZigBee局域網(wǎng)是由CC2530 芯片自動完成的；信息從ZigBee局域網(wǎng)到CC2530芯片的接收緩沖區(qū)也是由CC25300芯片 自動完成的。需要說明的是，CC2530芯片具有完成ZigBee通信協(xié)議所要求的全部特性。經(jīng)過 簡單ZigBee局域網(wǎng)連接的CC2530可完成ZigBee局域網(wǎng)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的所有功 能。其硬件與軟件設(shè)計(jì)可兼容基本ZigBee協(xié)議模式。圖5為圖像采集模塊、GPRS模塊、ZigBee模塊以及S3CM40微控制器等的電路連 接圖。其中，圖像采集模塊為串口攝像頭，其通過URAT與S3C2440微控制器連接，實(shí)現(xiàn)圖像 采集功能。以上結(jié)合最佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實(shí)施 例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，其特征是主要由模擬傳感 器、數(shù)字傳感器、GPS模塊、STC微控制器、S3C2440微控制器、圖像采集模塊和GPRS模塊組 成，其中模擬傳感器通過數(shù)據(jù)線與STC微控制器連接；數(shù)字傳感器和GPS模塊通過數(shù)據(jù)線 經(jīng)第一MAX 232芯片與STC微控制器連接；STC微控制器通過數(shù)據(jù)線經(jīng)第二MAX 232芯片與 一個(gè)ZigBee模塊連接，S3CM40微控制器與另一個(gè)ZigBee模塊通過無線方式連接，S3CM40 微控制器通過數(shù)據(jù)線分別與SD卡、GPRS模塊、圖像采集模塊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，其特征在于 所述模擬傳感器安裝在移動載體上，用于獲取移動載體的模擬信息。
3.如權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，其特征在于 所述模擬傳感器包括采集移動載體的壓力的壓力傳感器、采集移動載體的傾斜度的傾斜傳 感器、采集移動載體的加速度的加速度傳感器、采集移動載體的液位的液位傳感器或采集 移動載體的二氧化碳濃度的二氧化碳濃度傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，其特征在于 所述數(shù)字傳感器安裝在移動載體上，用于獲取移動載體的數(shù)字信息；該數(shù)字傳感器包括采 集移動載體的溫度的溫度傳感器，以及采集移動載體的濕度的濕度傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，其特征在于 所述圖像采集模塊安裝在移動載體上，用于獲取移動載體的圖像信息并將該圖像信息通過 串口一幀一幀地傳輸?shù)絊3C2440微控制器。
6.如權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，其特征在于 所述圖像采集模塊為串口攝像頭。
7.如權(quán)利要求2或4或5所述的實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，其 特征在于所述的移動載體為運(yùn)輸設(shè)備或被運(yùn)貨物。
8.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，其特征在于 所述STC微控制器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、處理單元以及兩個(gè)全雙工異步串口，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換器 和第一全雙工異步串口的輸出端均經(jīng)處理單元與第二全雙工異步串口的輸入端連接，第一 全雙工異步串口的輸入端和第二全雙工異步串口的輸出端分別與第一 MAX 232芯片、第二 MAX 232芯片連接；模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端與模擬傳感器連接，用于將模擬傳感器獲取的模 擬信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到模擬一數(shù)字信息；所述處理單元將第二 MAX 232芯片輸出的來 自傳感器或GPS的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，經(jīng)ZigBee模塊傳輸?shù)絊3C2440微控制器所處的單元中，同時(shí) 對監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析與解析。
9.如權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，其特征在于 所述第一 MAX 232芯片還與GPS模塊連接，該芯片將所述GPS模塊獲取的地理位置信息進(jìn) 行電平轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成處理單元所適應(yīng)的電平。
10.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，其特征在 于所述S3C2440微控制器通過數(shù)據(jù)線與聲光報(bào)警模塊連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及實(shí)現(xiàn)基于無線局域網(wǎng)多角度監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，其主要由模擬傳感器、數(shù)字傳感器、GPS模塊、STC微控制器、S3C2440微控制器、圖像采集模塊和GPRS模塊組成；模擬傳感器通過數(shù)據(jù)線與STC微控制器連接；數(shù)字傳感器和GPS模塊通過數(shù)據(jù)線經(jīng)第一MAX232芯片與STC微控制器連接；STC微控制器通過數(shù)據(jù)線經(jīng)第二MAX232芯片與一個(gè)ZigBee模塊連接；S3C2440微控制器與另一個(gè)ZigBee模塊通過串口方式連接，并且由數(shù)據(jù)線分別與SD卡、GPRS模塊、圖像采集模塊連接。本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)了解移動載體的狀態(tài)，從而對移動載體施行全方位的監(jiān)控與管理，實(shí)現(xiàn)多個(gè)局域網(wǎng)相互融合，共享資源。
文檔編號H04N5/225GK102118444SQ20111004698
公開日2011年7月6日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者呂植勇, 宗成強(qiáng), 彭小玓, 杜柯, 熊跡 申請人:武漢理工大學(xué)