整个系统通过采集模块采集数据,然后将采集到的数据根据北斗的通信协议封 装成成数据包,将数据包作为通信内容进行数据通信。该系统作为北斗通信系统的 衍生应用前景十分广泛,最主要的应用就是与特定数据采集模块(例如温度、湿度、 速度等)的结合实现对某些设备状态的实时监控,而这一应用当下能够很好的与道 路交通,船舶运输,气象监测等领域完美结合例如车联网与船联网系统,都是基于 这样的技术。同时,相较于现如今大多数数据通信系统依赖于 GPS,本系统所使用 的数据传输媒介为北斗卫星系统,有着更好的功能自主性,掌握着其核心技术,能 够更加方便的进行功能扩展与升级,大大推动北斗技术的发展。

1。2 国内外研究现状及存在的问题

1。3 系统整体实现的目标

本次选题为基于北斗通信系统的数据采集方面的功能探索与开发,利用 C51 系 列单片机,整合 CPU、存储器,键盘与显示,数据采集模块,DS18B20 温度传感器、 PCF8591 芯片、HC-SR04 超声波测距模块,同时与北斗模块 TS8510,相结合,完成 数据采集与传输处理。主要实现的功能如下论文网

(1)实时定位。根据对应的北斗通信协议与 RS232 串口通信方法,发送对应 的协议数据包,实现系统的实时定位。

(2)环境数据采集处理。分别通过 DS18B20 温度传感器和 HC-SR04 超声波测 距传感器来采集温度数据和距离数据,并在采集到的数据结果送到 1602 液晶显示 屏显示。

(3)数据通信。将通信数据分为定位数据和环境数据。在利用 51 单片机接收

到定位数据和采集到环境数据之后,根据不同的通信协议与另外一台北斗客户机进 行数据通信。

1。4 本章小结

本章内容主要是从我国北斗通信系统的发展背景、当前的发展形势两个方面对 北斗通信系统进行了一个介绍。同时也对本次课题基于北斗的数据通信系统有一个 概括性的描述。接下来将从多个角度来介绍整个系统的设计实现过程。

第二章 开发工具介绍

整个系统的开发使用到的开发工具众多,主要分为硬件和软件两部分。硬件部 分包括:北斗 TS8510 模块、51 单片机。软件部分包括:Proteus、Keil μvision4、串 口调试助手。

2。1 硬件工具介绍

整个系统硬件使用到的器件有 51 单片机,北斗 TS8510 模块,下面针对两者进 行一个简单的介绍。

2。1。1 北斗 TS8510 客户机

该模块是作为 C51 单片机与北斗卫星之间进行数据通信的载体,为系统进行数 据通信提供硬件保障。整个模块接收信号的灵敏度为-127。6dbm,发射功率为 5W, 数据的更新频率为 1Hz,定位精度为 2。5mCEP,在信号优良的位置通信定位成功率高 于 99%。但是由于北斗客户机放置在室外进行工作,会受到环境因素的影响,例如 极端天气或者模块摆放的角度不合适会导致信号被遮蔽,从而影响北斗客户机的工 作能力。

同时需要注意的是,北斗 TS8510 客户机工作周期为 1 分钟,每次进行一次数 据通信的操作无论成功与否都需要等待 1 分钟才能进行下一次操作。这一点在进行 功能实现的时候需要精确的计算好时间。在本系统里面利用程序语言增加了一个倒 计时模块,保证系统的正常运行。图 2-1 即为北斗 TS8510 一体机模块。

2。1。2 C51 单片机

图 2-1 北斗 TS8510 一体机模块

本系统所使用的 C51 单片机集成 8 位 CPU、4K 字节 ROM、128 字节 RAM、2 个 16 位定时/计数器,同时拥有 4 个 8 位并口以及 1 个全双工串行口。另一方面,为

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