監(jiān)測站的設計與實現(xiàn)是整個無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)研制開發(fā)的重點,監(jiān)測站對信息數(shù)據處理的能力和精度將影響整個系統(tǒng)的終性能。在整個開發(fā)過程中,監(jiān)測站的設計是工作量、所需時間長的一部分。監(jiān)測站處于工作現(xiàn)場,只完成數(shù)據的采集、處理和控制,任務相對單一、固定,無須用詙大的臺式機來完成;考慮到節(jié)能和布放方便,監(jiān)測站多為嵌入式系統(tǒng)。根據整個無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能,和對數(shù)據處理與對傳感器控制能力的要求,監(jiān)測站設計的復雜程度和采用的具體技術是不一樣的。
基于單片機的設計
采用單片機是大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)設計時的方案。由于在片上集成有豐富的外設,具有良好的控制能力,單片機天生就是為嵌放式系統(tǒng)度身定做的,在嵌入式市場上占據了的份額。
基于單片機的設計方案一般適用于對數(shù)據處理要求不高,運算量不大的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。根據需要,單片機可以選用較為低端的4位機或8位機,如8051等,也可選用功能較強的專用芯片,如MSP430FE42X系列。單片機主要用于監(jiān)測站端的系統(tǒng)控制。片外存儲器一般為RAM、EEPROM和Flash等存儲器;I/O設備一般為鍵盤、LCD等供設計調試用的人機交互接口;傳感器一般為話筒、攝像頭、揚聲器和伺服馬達一類的設備。無線通信接口實現(xiàn)相對較為復雜。編解碼器是可取舍的,對于低速率數(shù)據一般沒有必要。根據系統(tǒng)的處理任務和信息的類別,編解碼器可選用不同的芯生, 如CMX639(用于音頻)或LD9320等,也可用編程邏輯器件實現(xiàn)。監(jiān)測站軟件可直接通過C或匯編語言實現(xiàn),也可在實時操作系統(tǒng)上開發(fā)應用軟件。對于低檔的4位或8位單片機,控制能力較低,系統(tǒng)簡單,一般采用直接編寫控制程序的方法。