基于MC20E的移动设备电池电压远程监测系统

xinxiaojun

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基于MC20E的移动设备电池电压远程监测系统

    技术背景:

    移动发电机的油车,需要对电池的电压和发电机的电压进行监控,评估发电机的工作状况和工作时的位置定位信息.

    初步的方案选型

发电机数据采集模块方案

1,单片机

采用M0518 具备6个串口,软硬件平台熟悉,外围的铁电和实时时钟,还是采用原来方案,时钟的电池采用ER14250,工作时间长.

2, 通信和定位模块,尽量采用集成的(未包含天线)

其一,采用深圳合方圆的GU620,性价比高,集成度高.

其二,安可信的A9G

3, GPS+GPRS天线

   可以采用二合一天线,提高集成度

最后的方案:

   首批少量测试采用的是新唐M0518, 原理图如下:

主要的原理就是一个多串口操作. 新唐此款M0具备6个串口, 正好契合本项目的运用.

1, 串口需求1:  485采集外部的485接口的变送器

2, 串口需求2:  用于接收GPS模块定时发出的GPRMC字符串

3, 串口需求3: 用于和GPRS模块进行通信,实现数据到服务器的上传.

目前的因为是低配版, 串口需求的1的功能暂时不用, 电压的采集 是通过电源变压器在本机实现,因此总共需要2个串口就可以了.

    目 前新唐的串口存在一定的痛点, 应对gprs时 略显疲惫 ,因为没有DMA ,没有复杂的串口控制功能. 一般是通过定时器+接收中断来出来数据

    现在改用GD32F350 就方便多了 .毕竟是M4 ,数据处理速度,主频,串口功能都有质的提升.也是本次评测的意义所在.

      因为用的模块是MC20E,比较灵活 ,可以把gps定位信息输出的串口 直接跳接到模块自己的辅助串口 ,这样 定位信息,就可以从主串口读取了 .这样省下一个串口. 因为咱们的350速度足够的快.而且只有2个串口.考虑到将来的扩展性.因此采用这样的接法.这样F350就可以嵌入到原来的系统工作了,把原来的单片机串口所在的端口设置为高阻输入.

1.    u8 data=0,ret=0;
   
2.     u8 err=0;
   
3.     USART2_RX_STA=0;
   
4.     if(MC20_send_cmd("AT","OK","NULL","NULL",1000))err|=1<<0;//检测是否应答AT指令
   
5.     USART2_RX_STA=0;
   
6.     if(MC20_send_cmd("ATE0","OK","NULL","NULL",2000))err|=1<<1;//不回显
   
7.     USART2_RX_STA=0;
   
8.     if(MC20_send_cmd("AT+CPIN?","OK","NULL","NULL",2000))err|=1<<3;        //查询SIM卡是否在位
   
9.     USART2_RX_STA=0;
   
10.    
    
11.     MC20_send_cmd("AT+QGNSSC=1\r\n","OK","+CME ERROR: Operation failed","NULL",200);
    
12.     USART2_RX_STA=0;
    
13. 
    
14. 
    
15.     data = 0;
    
16.     //查询GSM网络注册状态，确认找网成功
    
17.     while (MC20_send_cmd("AT+CREG?\r\n","\r\n+CREG: 0,1","NULL","NULL",2000)!= 1 && data < 10)
    
18.     {
    
19.         USART2_RX_STA=0;
    
20.         delay_ms(100);
    
21.         data++;
    
22.     }
    
23.     USART2_RX_STA=0;
    
24.     if (data == 10)
    
25.     {
    
26.         return ERROR;                                                                             //找网不成功模块重启
    
27.     }
    
28.     /* 查询GPRS是否成功附着*/
    
29.     MC20_send_cmd("AT+CGATT?\r\n","+CGATT: 1","OK","NULL",2000);
    
30.     USART2_RX_STA=0;
    
31.     delay_ms(200);
    
32.     /* 设置模块为透明传输模式:*/   
    
33.     MC20_send_cmd("AT+QIMODE=1\r\n","OK","NULL","NULL",2000);
    
34.     USART2_RX_STA=0;
    
35.     delay_ms(200);
    
36.     /* 配置前置场景: ???不懂 */
    
37.     MC20_send_cmd("AT+QIFGCNT=0\r\n","OK","NULL","NULL",2000);
    
38.     USART2_RX_STA=0;
    
39.     delay_ms(200);
    
40. 
    
41.     /* 通过 AT+QIOPEN= 建立TCP连接.*/
    
42.     data=MC20_send_cmd(SERVERIP,"OK","ALREADY CONNECT","CONNECT OK",200);        //设置被叫号码显示
    
43.     USART2_RX_STA=0;
    
44.     ret=MC20_send_cmd("NULL","CONNECT","NULL","NULL",20);        //检测第二个参数 连接成功
    
45.     USART2_RX_STA=0;
    
46.    
    
47.     /* 为防止被服务器踢开,立即发送心跳  */
    
48.     dtu_heartbeat_now();
    
49. 
    
50.     //delay_ms(4000);
    
51. 
    
52.     if (data == 1 || data == 2 || data == 3 || ret==1)
    
53.     {
    
54.         //printf("data=%d\r\n",data);
    
55.         return SUCCESS;
    
56.     }
    
57.     else
    
58.     {
    
59.         return ERROR;
    
60.     }

复制代码

以上为 MC20E的初始化和连接代码.

1. //====================================================================//
   
2. // 语法格式：int GPS_RMC_Parse(char *line, GPS_INFO *GPS)
   
3. // 实现功能： 把gps模块的GPRMC信息解析为可识别的数据
   
4. // 参    数：存放原始信息字符数组、存储可识别数据的结构体
   
5. // 返 回 值：
   
6. //          1: 解析GPRMC完毕
   
7. //          0: 没有进行解析，或数据无效
   
8. //====================================================================//
   
9. int GPS_RMC_Parse(char *line, GPS_INFO *GPS)
   
10. {
    
11.     unsigned char ch, status, tmp;
    
12.     float lati_cent_tmp, lati_second_tmp;
    
13.     float long_cent_tmp, long_second_tmp;
    
14.     float speed_tmp;
    
15.     char *buf = line;                       /// 得到缓存
    
16.     ch = buf[5];
    
17.     status = buf[GetComma(2, buf)];
    
18. 
    
19.     if (ch == 'C')                          /// 如果第五个字符是C，($GPRMC)
    
20.     {
    
21.         if (status == 'A')                  /// 如果数据有效，则分析已经定位
    
22.         {
    
23.             GPS -> NS       = buf[GetComma(4, buf)];
    
24.             GPS -> EW       = buf[GetComma(6, buf)];
    
25. 
    
26.             GPS->latitude   = Get_Double_Number(&buf[GetComma(3, buf)]);
    
27.             GPS->longitude  = Get_Double_Number(&buf[GetComma( 5, buf)]);
    
28. 
    
29.             GPS->latitude_Degree  = (int)GPS->latitude / 100;                       /// 分离纬度
    
30.             lati_cent_tmp         = (GPS->latitude - GPS->latitude_Degree * 100);
    
31.             GPS->latitude_Cent    = (int)lati_cent_tmp;
    
32.             lati_second_tmp       = (lati_cent_tmp - GPS->latitude_Cent) * 60;
    
33.             GPS->latitude_Second  = (int)lati_second_tmp;
    
34. 
    
35.             GPS->longitude_Degree = (int)GPS->longitude / 100;                      /// 分离经度
    
36.             long_cent_tmp         = (GPS->longitude - GPS->longitude_Degree * 100);
    
37.             GPS->longitude_Cent   = (int)long_cent_tmp;
    
38.             long_second_tmp       = (long_cent_tmp - GPS->longitude_Cent) * 60;
    
39.             GPS->longitude_Second = (int)long_second_tmp;
    
40. 
    
41.             speed_tmp      = Get_Float_Number(&buf[GetComma(7, buf)]);              /// 速度(单位：海里/时)
    
42.             GPS->speed     = speed_tmp * 1.85;                                      /// 1海里=1.85公里
    
43.             GPS->direction = Get_Float_Number(&buf[GetComma(8, buf)]);              /// 角度
    
44. 
    
45.             GPS->D.hour    = (buf[7] - '0') * 10 + (buf[8] - '0');                  /// 时间
    
46.             GPS->D.minute  = (buf[9] - '0') * 10 + (buf[10] - '0');
    
47.             GPS->D.second  = (buf[11] - '0') * 10 + (buf[12] - '0');
    
48.             tmp = GetComma(9, buf);
    
49.             GPS->D.day     = (buf[tmp + 0] - '0') * 10 + (buf[tmp + 1] - '0'); //日期
    
50.             GPS->D.month   = (buf[tmp + 2] - '0') * 10 + (buf[tmp + 3] - '0');
    
51.             GPS->D.year    = (buf[tmp + 4] - '0') * 10 + (buf[tmp + 5] - '0')+2000;
    
52. 
    
53.             UTC2BTC(&GPS->D);
    
54. 
    
55.             return 1;
    
56.         }
    
57.     }
    
58. 
    
59.     return 0;
    
60. }

复制代码

总结: 本次测评,充分领略了GD32F350系列的不凡性能. 较之前使用的M0,是一个飞跃的感觉. 速度块,处理迅速. 尤其在解析GPS数据方面显得游刃有余. 支持9位数据模式 支持485方式操作. 极大的适应了 工控现场的需要.

dcexpert

文不对题啊，没有看到MC20。