基于CDMA技術(shù)的青藏高原環(huán)境監(jiān)測(cè)信息平臺(tái)

梁明尚+譚茜+黃志星

摘 要 針對(duì)目前青藏高原環(huán)境日趨惡化，現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成本高、監(jiān)測(cè)范圍小、實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題，提出了一種基于MCU單片機(jī)、CDMA無(wú)線通訊及CAN總線通訊技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)信息平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案，以解決上述問(wèn)題。該系統(tǒng)采用廉價(jià)及高效的MCU單片機(jī)位主控器，DTGS-800 CDMA模塊作為無(wú)線通訊工具，在CAN總線通訊技術(shù)下結(jié)合各環(huán)境采集模塊實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)測(cè)、大范圍實(shí)時(shí)性環(huán)境信息采集，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)短信查詢某地區(qū)當(dāng)前環(huán)境信息功能。

關(guān)鍵詞 單片機(jī)；CDMA；DTGS-800；CAN總線；環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）05-0019-02

中華民族賴以生存的三江源頭位于青藏高原，青藏高原環(huán)境的變化直接影響著我國(guó)各方面環(huán)境的變化，因此對(duì)青藏高原的環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)具有國(guó)家戰(zhàn)略意義。本平臺(tái)以青藏高原的環(huán)境信息監(jiān)測(cè)研究為基礎(chǔ)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，監(jiān)測(cè)青藏地區(qū)的沙化趨勢(shì)，降雨量大小，風(fēng)量、日照、溫度等信息，為政府部門(mén)對(duì)青藏高原環(huán)境保護(hù)治理決策提供技術(shù)依據(jù)，也方便個(gè)人即時(shí)了解青藏高原的環(huán)境信息。作為青藏高原的環(huán)境信息監(jiān)測(cè)平臺(tái)，本系統(tǒng)具有低功耗，穩(wěn)定性好，無(wú)人值守的實(shí)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。而本系統(tǒng)所采用的CDMA（Code Division Multiple Access）又稱碼分多址，是一種無(wú)線通信技術(shù)。在美國(guó)、韓國(guó)和日本，CDMA成為國(guó)內(nèi)的主要移動(dòng)通信技術(shù)。2011年3月3O日，中國(guó)電信CDMA移動(dòng)用戶突破了l億，成為全球最大的CDMA運(yùn)營(yíng)商，CDMA網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋全國(guó)！因此采用CDMA技術(shù)作為無(wú)線信息傳輸平臺(tái)，是一種經(jīng)濟(jì)又有效的方案。而AnyData公司的DTGS-800 CDMA模塊，可執(zhí)行AT CDMA指令，通過(guò)此模塊同時(shí)可實(shí)現(xiàn)授時(shí)信號(hào)的接收。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1）系統(tǒng)總體架構(gòu)。該系統(tǒng)主要分為5個(gè)功能部分，分別是：核心控制模塊，CDMA模塊，CAN總線模塊，人機(jī)顯示模塊，各信息采集模塊。如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體組成構(gòu)圖

其中，主控MCU通過(guò)控制CAN總線的主控節(jié)點(diǎn)接收各從節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，并加以處理；CDMA模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間的獲取并向控制器返回時(shí)間信號(hào)，此外CDMA還可以確定當(dāng)前地區(qū)的經(jīng)緯度坐標(biāo)信息并返回；主控MCU將當(dāng)前的氣候環(huán)境等信息加以處理并保存起來(lái)；當(dāng)用戶需要查詢相應(yīng)地區(qū)的環(huán)境狀況、時(shí)間、經(jīng)緯度坐標(biāo)時(shí)，可以手機(jī)發(fā)送短信的形式進(jìn)行查詢，如查詢某地區(qū)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，則可發(fā)送短信（地區(qū)號(hào)+GPS）到相應(yīng)號(hào)碼即可收到該地區(qū)的經(jīng)緯度坐標(biāo)短信反饋。

2）CDMA通訊技術(shù)的設(shè)計(jì)。本部分通過(guò)采用DTGS-800 CDMA模塊作為時(shí)間信息及經(jīng)緯度信息獲取的工具，以MCU單片機(jī)為主控器，采用C語(yǔ)音和AT指令相結(jié)合的編輯手段，完成了時(shí)間、經(jīng)緯度信息的獲取，并把相關(guān)地區(qū)的信息、實(shí)時(shí)時(shí)間、經(jīng)緯度坐標(biāo)以短信形式快速反饋給需要查詢的用戶。整個(gè)過(guò)程是，當(dāng)接收到用戶查詢信息的短信后，單片機(jī)通過(guò)串口給DTGS-800發(fā)送AT+相關(guān)命令？指令，CDMA模塊在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)可用的情況下向單片機(jī)返回標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼格式的對(duì)應(yīng)信息，單片機(jī)再根據(jù)查詢命令對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并再次通過(guò)串口給DTGS-800發(fā)送指令，實(shí)現(xiàn)了用戶查詢青藏高原某地域的環(huán)境信息并及時(shí)得到該地區(qū)的信息反饋。

3）CAN總線通訊部分的設(shè)計(jì)。CAN總線是控制線局域網(wǎng)絡(luò)（ControllerAreaNetwork），是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。本部分通過(guò)CAN主控節(jié)點(diǎn)與其他從節(jié)點(diǎn)之間的連接，實(shí)現(xiàn)了各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)通信及時(shí)把青藏高原一定區(qū)域內(nèi)的環(huán)境信息傳遞給主控MCU。CAN總線比RS-485總線技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，無(wú)論從總線速率、傳輸距離、總線檢測(cè)能力、開(kāi)發(fā)周期、通信實(shí)時(shí)性方面，均具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。因此本系統(tǒng)所選用的CAN總線通訊能適應(yīng)青藏高原惡劣的氣候環(huán)境，實(shí)用性強(qiáng)，性價(jià)比高。CAN總線連接圖如圖2所示。

圖2 CAN總線連接示意圖

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的主控芯片其軟件部分主要包括了CDMA通訊程序、CAN總線通訊程序、用戶命令查詢及反饋程序、人機(jī)界面顯示程序及各環(huán)境信息采集處理程序。

各部分程序相互配合、協(xié)調(diào)工作。在程序的實(shí)現(xiàn)方面，本系統(tǒng)采用C語(yǔ)言結(jié)合AT 指令，聯(lián)合編程。減少對(duì)硬件底層的編程過(guò)程。從而實(shí)現(xiàn)了軟件系統(tǒng)的簡(jiǎn)潔性和可靠性。整個(gè)系統(tǒng)的程序流圖如圖3所示。

圖3 程序流程圖

3 結(jié)束語(yǔ)

本文主要介紹了CDMA技術(shù)聯(lián)合CAN總線通訊技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的一種創(chuàng)新型應(yīng)用，利用了CDMA通訊性能良好、區(qū)域覆蓋面廣、可實(shí)時(shí)授時(shí)及地區(qū)經(jīng)緯度查詢的優(yōu)勢(shì)結(jié)合CAN總線數(shù)據(jù)傳輸方便、穩(wěn)定、可靠的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)青藏高原地區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)及信息采集。同時(shí)可廣泛用于其他地域廣、氣候惡劣不宜人工監(jiān)測(cè)的地域進(jìn)行信息采集，且本系統(tǒng)平臺(tái)具有戶外信號(hào)好、無(wú)需人工操作、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的市場(chǎng)推廣價(jià)值和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

項(xiàng)目基金

本文系省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目；項(xiàng)目編號(hào)：S201310656068。

參考文獻(xiàn)

[1]吳雷，等.CDMA無(wú)線通訊技術(shù)在自動(dòng)授時(shí)中的應(yīng)用[J].無(wú)線電通信技術(shù)，2010，36（4）：55-57.

[2]肖晨，等.基于CDMA技術(shù)的自校時(shí)校園打鈴系統(tǒng)[J].華東科技，2012（6）：12-13.

作者簡(jiǎn)介

梁明尚（1990-），男，漢族，廣東廣州人，本科生，現(xiàn)就讀于西南民族大學(xué)，主修自動(dòng)化專業(yè)。endprint

摘 要 針對(duì)目前青藏高原環(huán)境日趨惡化，現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成本高、監(jiān)測(cè)范圍小、實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題，提出了一種基于MCU單片機(jī)、CDMA無(wú)線通訊及CAN總線通訊技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)信息平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案，以解決上述問(wèn)題。該系統(tǒng)采用廉價(jià)及高效的MCU單片機(jī)位主控器，DTGS-800 CDMA模塊作為無(wú)線通訊工具，在CAN總線通訊技術(shù)下結(jié)合各環(huán)境采集模塊實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)測(cè)、大范圍實(shí)時(shí)性環(huán)境信息采集，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)短信查詢某地區(qū)當(dāng)前環(huán)境信息功能。

關(guān)鍵詞 單片機(jī)；CDMA；DTGS-800；CAN總線；環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）05-0019-02

中華民族賴以生存的三江源頭位于青藏高原，青藏高原環(huán)境的變化直接影響著我國(guó)各方面環(huán)境的變化，因此對(duì)青藏高原的環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)具有國(guó)家戰(zhàn)略意義。本平臺(tái)以青藏高原的環(huán)境信息監(jiān)測(cè)研究為基礎(chǔ)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，監(jiān)測(cè)青藏地區(qū)的沙化趨勢(shì)，降雨量大小，風(fēng)量、日照、溫度等信息，為政府部門(mén)對(duì)青藏高原環(huán)境保護(hù)治理決策提供技術(shù)依據(jù)，也方便個(gè)人即時(shí)了解青藏高原的環(huán)境信息。作為青藏高原的環(huán)境信息監(jiān)測(cè)平臺(tái)，本系統(tǒng)具有低功耗，穩(wěn)定性好，無(wú)人值守的實(shí)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。而本系統(tǒng)所采用的CDMA（Code Division Multiple Access）又稱碼分多址，是一種無(wú)線通信技術(shù)。在美國(guó)、韓國(guó)和日本，CDMA成為國(guó)內(nèi)的主要移動(dòng)通信技術(shù)。2011年3月3O日，中國(guó)電信CDMA移動(dòng)用戶突破了l億，成為全球最大的CDMA運(yùn)營(yíng)商，CDMA網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋全國(guó)！因此采用CDMA技術(shù)作為無(wú)線信息傳輸平臺(tái)，是一種經(jīng)濟(jì)又有效的方案。而AnyData公司的DTGS-800 CDMA模塊，可執(zhí)行AT CDMA指令，通過(guò)此模塊同時(shí)可實(shí)現(xiàn)授時(shí)信號(hào)的接收。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1）系統(tǒng)總體架構(gòu)。該系統(tǒng)主要分為5個(gè)功能部分，分別是：核心控制模塊，CDMA模塊，CAN總線模塊，人機(jī)顯示模塊，各信息采集模塊。如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體組成構(gòu)圖

其中，主控MCU通過(guò)控制CAN總線的主控節(jié)點(diǎn)接收各從節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，并加以處理；CDMA模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間的獲取并向控制器返回時(shí)間信號(hào)，此外CDMA還可以確定當(dāng)前地區(qū)的經(jīng)緯度坐標(biāo)信息并返回；主控MCU將當(dāng)前的氣候環(huán)境等信息加以處理并保存起來(lái)；當(dāng)用戶需要查詢相應(yīng)地區(qū)的環(huán)境狀況、時(shí)間、經(jīng)緯度坐標(biāo)時(shí)，可以手機(jī)發(fā)送短信的形式進(jìn)行查詢，如查詢某地區(qū)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，則可發(fā)送短信（地區(qū)號(hào)+GPS）到相應(yīng)號(hào)碼即可收到該地區(qū)的經(jīng)緯度坐標(biāo)短信反饋。

2）CDMA通訊技術(shù)的設(shè)計(jì)。本部分通過(guò)采用DTGS-800 CDMA模塊作為時(shí)間信息及經(jīng)緯度信息獲取的工具，以MCU單片機(jī)為主控器，采用C語(yǔ)音和AT指令相結(jié)合的編輯手段，完成了時(shí)間、經(jīng)緯度信息的獲取，并把相關(guān)地區(qū)的信息、實(shí)時(shí)時(shí)間、經(jīng)緯度坐標(biāo)以短信形式快速反饋給需要查詢的用戶。整個(gè)過(guò)程是，當(dāng)接收到用戶查詢信息的短信后，單片機(jī)通過(guò)串口給DTGS-800發(fā)送AT+相關(guān)命令？指令，CDMA模塊在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)可用的情況下向單片機(jī)返回標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼格式的對(duì)應(yīng)信息，單片機(jī)再根據(jù)查詢命令對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并再次通過(guò)串口給DTGS-800發(fā)送指令，實(shí)現(xiàn)了用戶查詢青藏高原某地域的環(huán)境信息并及時(shí)得到該地區(qū)的信息反饋。

3）CAN總線通訊部分的設(shè)計(jì)。CAN總線是控制線局域網(wǎng)絡(luò)（ControllerAreaNetwork），是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。本部分通過(guò)CAN主控節(jié)點(diǎn)與其他從節(jié)點(diǎn)之間的連接，實(shí)現(xiàn)了各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)通信及時(shí)把青藏高原一定區(qū)域內(nèi)的環(huán)境信息傳遞給主控MCU。CAN總線比RS-485總線技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，無(wú)論從總線速率、傳輸距離、總線檢測(cè)能力、開(kāi)發(fā)周期、通信實(shí)時(shí)性方面，均具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。因此本系統(tǒng)所選用的CAN總線通訊能適應(yīng)青藏高原惡劣的氣候環(huán)境，實(shí)用性強(qiáng)，性價(jià)比高。CAN總線連接圖如圖2所示。

圖2 CAN總線連接示意圖

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的主控芯片其軟件部分主要包括了CDMA通訊程序、CAN總線通訊程序、用戶命令查詢及反饋程序、人機(jī)界面顯示程序及各環(huán)境信息采集處理程序。

各部分程序相互配合、協(xié)調(diào)工作。在程序的實(shí)現(xiàn)方面，本系統(tǒng)采用C語(yǔ)言結(jié)合AT 指令，聯(lián)合編程。減少對(duì)硬件底層的編程過(guò)程。從而實(shí)現(xiàn)了軟件系統(tǒng)的簡(jiǎn)潔性和可靠性。整個(gè)系統(tǒng)的程序流圖如圖3所示。

圖3 程序流程圖

3 結(jié)束語(yǔ)

本文主要介紹了CDMA技術(shù)聯(lián)合CAN總線通訊技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的一種創(chuàng)新型應(yīng)用，利用了CDMA通訊性能良好、區(qū)域覆蓋面廣、可實(shí)時(shí)授時(shí)及地區(qū)經(jīng)緯度查詢的優(yōu)勢(shì)結(jié)合CAN總線數(shù)據(jù)傳輸方便、穩(wěn)定、可靠的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)青藏高原地區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)及信息采集。同時(shí)可廣泛用于其他地域廣、氣候惡劣不宜人工監(jiān)測(cè)的地域進(jìn)行信息采集，且本系統(tǒng)平臺(tái)具有戶外信號(hào)好、無(wú)需人工操作、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的市場(chǎng)推廣價(jià)值和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

項(xiàng)目基金

本文系省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目；項(xiàng)目編號(hào)：S201310656068。

參考文獻(xiàn)

[1]吳雷，等.CDMA無(wú)線通訊技術(shù)在自動(dòng)授時(shí)中的應(yīng)用[J].無(wú)線電通信技術(shù)，2010，36（4）：55-57.

[2]肖晨，等.基于CDMA技術(shù)的自校時(shí)校園打鈴系統(tǒng)[J].華東科技，2012（6）：12-13.

作者簡(jiǎn)介

梁明尚（1990-），男，漢族，廣東廣州人，本科生，現(xiàn)就讀于西南民族大學(xué)，主修自動(dòng)化專業(yè)。endprint

摘 要 針對(duì)目前青藏高原環(huán)境日趨惡化，現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成本高、監(jiān)測(cè)范圍小、實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題，提出了一種基于MCU單片機(jī)、CDMA無(wú)線通訊及CAN總線通訊技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)信息平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案，以解決上述問(wèn)題。該系統(tǒng)采用廉價(jià)及高效的MCU單片機(jī)位主控器，DTGS-800 CDMA模塊作為無(wú)線通訊工具，在CAN總線通訊技術(shù)下結(jié)合各環(huán)境采集模塊實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)測(cè)、大范圍實(shí)時(shí)性環(huán)境信息采集，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)短信查詢某地區(qū)當(dāng)前環(huán)境信息功能。

關(guān)鍵詞 單片機(jī)；CDMA；DTGS-800；CAN總線；環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）05-0019-02

中華民族賴以生存的三江源頭位于青藏高原，青藏高原環(huán)境的變化直接影響著我國(guó)各方面環(huán)境的變化，因此對(duì)青藏高原的環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)具有國(guó)家戰(zhàn)略意義。本平臺(tái)以青藏高原的環(huán)境信息監(jiān)測(cè)研究為基礎(chǔ)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，監(jiān)測(cè)青藏地區(qū)的沙化趨勢(shì)，降雨量大小，風(fēng)量、日照、溫度等信息，為政府部門(mén)對(duì)青藏高原環(huán)境保護(hù)治理決策提供技術(shù)依據(jù)，也方便個(gè)人即時(shí)了解青藏高原的環(huán)境信息。作為青藏高原的環(huán)境信息監(jiān)測(cè)平臺(tái)，本系統(tǒng)具有低功耗，穩(wěn)定性好，無(wú)人值守的實(shí)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。而本系統(tǒng)所采用的CDMA（Code Division Multiple Access）又稱碼分多址，是一種無(wú)線通信技術(shù)。在美國(guó)、韓國(guó)和日本，CDMA成為國(guó)內(nèi)的主要移動(dòng)通信技術(shù)。2011年3月3O日，中國(guó)電信CDMA移動(dòng)用戶突破了l億，成為全球最大的CDMA運(yùn)營(yíng)商，CDMA網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋全國(guó)！因此采用CDMA技術(shù)作為無(wú)線信息傳輸平臺(tái)，是一種經(jīng)濟(jì)又有效的方案。而AnyData公司的DTGS-800 CDMA模塊，可執(zhí)行AT CDMA指令，通過(guò)此模塊同時(shí)可實(shí)現(xiàn)授時(shí)信號(hào)的接收。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1）系統(tǒng)總體架構(gòu)。該系統(tǒng)主要分為5個(gè)功能部分，分別是：核心控制模塊，CDMA模塊，CAN總線模塊，人機(jī)顯示模塊，各信息采集模塊。如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體組成構(gòu)圖

其中，主控MCU通過(guò)控制CAN總線的主控節(jié)點(diǎn)接收各從節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，并加以處理；CDMA模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間的獲取并向控制器返回時(shí)間信號(hào)，此外CDMA還可以確定當(dāng)前地區(qū)的經(jīng)緯度坐標(biāo)信息并返回；主控MCU將當(dāng)前的氣候環(huán)境等信息加以處理并保存起來(lái)；當(dāng)用戶需要查詢相應(yīng)地區(qū)的環(huán)境狀況、時(shí)間、經(jīng)緯度坐標(biāo)時(shí)，可以手機(jī)發(fā)送短信的形式進(jìn)行查詢，如查詢某地區(qū)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，則可發(fā)送短信（地區(qū)號(hào)+GPS）到相應(yīng)號(hào)碼即可收到該地區(qū)的經(jīng)緯度坐標(biāo)短信反饋。

2）CDMA通訊技術(shù)的設(shè)計(jì)。本部分通過(guò)采用DTGS-800 CDMA模塊作為時(shí)間信息及經(jīng)緯度信息獲取的工具，以MCU單片機(jī)為主控器，采用C語(yǔ)音和AT指令相結(jié)合的編輯手段，完成了時(shí)間、經(jīng)緯度信息的獲取，并把相關(guān)地區(qū)的信息、實(shí)時(shí)時(shí)間、經(jīng)緯度坐標(biāo)以短信形式快速反饋給需要查詢的用戶。整個(gè)過(guò)程是，當(dāng)接收到用戶查詢信息的短信后，單片機(jī)通過(guò)串口給DTGS-800發(fā)送AT+相關(guān)命令？指令，CDMA模塊在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)可用的情況下向單片機(jī)返回標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼格式的對(duì)應(yīng)信息，單片機(jī)再根據(jù)查詢命令對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并再次通過(guò)串口給DTGS-800發(fā)送指令，實(shí)現(xiàn)了用戶查詢青藏高原某地域的環(huán)境信息并及時(shí)得到該地區(qū)的信息反饋。

3）CAN總線通訊部分的設(shè)計(jì)。CAN總線是控制線局域網(wǎng)絡(luò)（ControllerAreaNetwork），是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。本部分通過(guò)CAN主控節(jié)點(diǎn)與其他從節(jié)點(diǎn)之間的連接，實(shí)現(xiàn)了各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)通信及時(shí)把青藏高原一定區(qū)域內(nèi)的環(huán)境信息傳遞給主控MCU。CAN總線比RS-485總線技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，無(wú)論從總線速率、傳輸距離、總線檢測(cè)能力、開(kāi)發(fā)周期、通信實(shí)時(shí)性方面，均具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。因此本系統(tǒng)所選用的CAN總線通訊能適應(yīng)青藏高原惡劣的氣候環(huán)境，實(shí)用性強(qiáng)，性價(jià)比高。CAN總線連接圖如圖2所示。

圖2 CAN總線連接示意圖

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的主控芯片其軟件部分主要包括了CDMA通訊程序、CAN總線通訊程序、用戶命令查詢及反饋程序、人機(jī)界面顯示程序及各環(huán)境信息采集處理程序。

各部分程序相互配合、協(xié)調(diào)工作。在程序的實(shí)現(xiàn)方面，本系統(tǒng)采用C語(yǔ)言結(jié)合AT 指令，聯(lián)合編程。減少對(duì)硬件底層的編程過(guò)程。從而實(shí)現(xiàn)了軟件系統(tǒng)的簡(jiǎn)潔性和可靠性。整個(gè)系統(tǒng)的程序流圖如圖3所示。

圖3 程序流程圖

3 結(jié)束語(yǔ)

本文主要介紹了CDMA技術(shù)聯(lián)合CAN總線通訊技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的一種創(chuàng)新型應(yīng)用，利用了CDMA通訊性能良好、區(qū)域覆蓋面廣、可實(shí)時(shí)授時(shí)及地區(qū)經(jīng)緯度查詢的優(yōu)勢(shì)結(jié)合CAN總線數(shù)據(jù)傳輸方便、穩(wěn)定、可靠的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)青藏高原地區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)及信息采集。同時(shí)可廣泛用于其他地域廣、氣候惡劣不宜人工監(jiān)測(cè)的地域進(jìn)行信息采集，且本系統(tǒng)平臺(tái)具有戶外信號(hào)好、無(wú)需人工操作、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的市場(chǎng)推廣價(jià)值和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

項(xiàng)目基金

本文系省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目；項(xiàng)目編號(hào)：S201310656068。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

梁明尚（1990-），男，漢族，廣東廣州人，本科生，現(xiàn)就讀于西南民族大學(xué)，主修自動(dòng)化專業(yè)。endprint