基于gprs的智能药品分拣装置设计毕业论文(编辑修改稿)

基于gprs的智能药品分拣装置设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

方信息后，由 显示单元 对数据进行转义处理，把处理好的数据显示在触摸屏上；另外，显示单元 还需把处理好的数据发送给 PLC，点亮某些待取药品所在货架的指示灯来引导工作人员快速准确取到药品。 整个 装置 由通信单元、控制单元 、 显示单元 和药品架组成。 以下 对这 四个部分 的设计实现 分别 进行介绍。 通信单元的设计实现 GPRS DTU 模块的选用、安装及配置 （ 1） GPRS DTU 模块的选用 通用分组无线业务 GPRS(General Packet Radio Service)， 是由移动通信服务运营商提供的 2G 移动通讯技术的增强版，俗称 ，是为日益增长的除语言通信之外的数据通信需求而设计的。 GPRS 技术支持不连续的、 突发的数据传输 ,通信的链路不需使用者自己维护，而由服务运营商维护，运营商按用户使用的流量来计费，使用成本低，对 5 少量频繁断续传输的远程数据传输是非常 适用 的一种无线通信方案。 本毕业设计中 智能药品分拣装置 需与服务器传输的数据 就 是间断、量少、频繁的。 GPRS 无线网络 采用 透明传输 方式， 在传输过程中 , GPRS 网络 就像排球运动中的二传手，不对接收的数据进行任何 处理 就转发出去 ,用户 可根据自身的 具体业务要求设计数据帧格式，提供较大的设计余地。 从 GPRS无线网络的以上特点可 知 :利用 GPRS无线网络实现 智能 药品分拣 ,无论是 从数据传输效率、数据传输格式 ,还是后期的系统实施 维护 都很方便。 本设计中采用了厦门才茂公司的 CM3610P GPRS DTU 模块 ，该产品采用工业级设计，工作温度范围达到 40186。 C～ +85186。 C，采用高速高性能的工业级 ARM9 嵌入式处理器，超大内存，内嵌自主知识产权的 TCP/IP 协议栈，为 实现本智能药品分拣装置的通信功能 提供高速、稳定、数据终端永远在线 、 多种协议转换 的 虚拟专用网络。 （ 2） GPRS DTU 模块的安装 厦门才茂公司的 CM3610P GPRS DTU 模块 的接口如图 所示。 安装 SIM 卡时从 天线同侧的插孔插入，插入时 将 SIM 卡的金属接触面朝上 放入 SIM 卡座 ， 在 将 SIM 卡座插入插孔后， 可试图拔出 SIM 卡座，如果不能直接拔出即确认 SIM 卡座 完全插入。 取出 SIM卡座时， 需 用 大头针 等尖头小金属件 按 SIM 卡插孔左侧黄色小按钮， SIM 卡座即可弹出。 图 CM3610P GPRS DTU 的接口 图 9 针串口 如图 所示， DTU 用户数据接口采用 9针串口， RS232 标准 ，公头。 连接好 串口线 并检查无误 后 ，连接天线，放入 已开通 GPRS 数据业务 的 SIM 卡， 接通 9V 的直流电源 ， DTU 上的 PWR 指示灯 长 亮 ，表明 DTU 已通电。 在设备连接到网络后Online 指示灯 闪烁，连接上服务器后即常亮，表示 DTU 正常工作。 如果 ACT 灯闪烁表示用户数据接口有数据输入 /输出。 安装时需 注意：上电前，务必确认 DTU 连接好天线、串口线和插好 SIM 卡。 （ 3） GPRS DTU 模块的配置 6 安装好 DTU 模块后，需对 DTU 进行配置。 具体配置步骤如下： a、 用串口线将 DTU 的串口和电脑的串口连接起来 ， 并注意所 连 的电脑串口编号。 b、 打开 “厦门才茂 DTU 配置软件 ”（ 可从 厦门才茂公司的官网下载） ，并打开此程序。 程序界面如下图 所示。 在“产品型号选择区域”中，“类型”选择为“ DTU”，“型号”选择为“ CM xx60(P_EP)”。 在串口参数设置区域选择相应的串口号，把波特率配置为 115200bps，数据位为 8，校验位为 NONE，停止位为 1，流控制为NONE。 单击“打开”按钮以打开串口。 图 配置软件 界面 图 读取配置参数界面 c、根据软件提示给 DTU 上电 ， 直到提示“读取配置参数：成功。 ”就可以对参数进行配置了 ，如图 所示。 d、 将配置页面切换到“快速配置参数”， 如图 所示。 将 主 中心 地址和备份中心 地址 均设为： ，主 中心 端口和备份中心端口均设为 ： 59507。 根据 与 DTU 相 连接 的下位机（和 DTU 相连的设备）设备的串口实际波特率、校验位、数据位、停止位和流控制参数值，来一一对应配置 DTU 的波特率、校验位、数据位、停止位和流控制。 本装置中 DTU 连接的 下位机 是 MCGS 触摸屏，其 串口波特率是 9600BPS， 数据位为 8，校验位为 NONE，停止位为 1，流控制为 NONE。 设备 ID 号是 用户自定义的 8位 十六进制数据， 此处设为 120xx501， SIM 号是 所使用的 SIM 卡的 11 位手机号码 ，此处为 13646278658。 e、 修改完相应的参数后 ， 点击 图 所示功能按钮区域的 “保存配置参数” 按钮保存修改的参数， 日志窗口 提示“ 保存 配置参数：成功。 ” 就配置完成了， 如图 所示。 配置完这些参数后就可以连接 服务器进行 测试了 ，具体测试过程在后续 中介绍。 7 图 快速配置参数界面 图 保存 配置 参数 界面 模拟医疗信息服务器的建立 （ 1）无固定 公网 IP 地址的服务器搭建方案介绍 由于本装置的 DTU 所在的 GPRS 网络是外网，而所使用的服务器在学校的内网，DTU 要 和服务器之间能够通讯 需要做端口映射。 端口映射是 把 外网主机的 IP 地址的一个端口映射到内网中一台机器，当用户访问该 IP 的这个端口时，服务器自动将请求映射到对应局域网内部的机器上。 [9] 通俗来讲，端口映射是将一台主机的内网 (LAN)IP 地址映射成一个公网 (WAN)IP 地址，当用户访问提供映射端口主机的某个端口时，服务器将请求转移到本地局域网内部提供这种特定服务的主机；利用端口映射功能还可以将一台外网 IP 地址机器的多个端口映射到内网不同机器上的不同端口。 [9] 通常端口映射可以在路由 器 上完成，现在的路由 器 基本 上都带有端口映射的功能。 一般情况下通过路 由进行端口映射可以满足要求，但是 学校的网是有几级 路由构成的，需要在每一级的路由都进行映射，显然不可能完成。 因此 使用了花生壳动态域名解析软件来 解决这个问题。 （ 2）利用花生壳软件搭建服务器 花生壳是完全免费的桌面式域名管理和动态域名解析（ DDNS）等功能为一体的客户端软件。 用户无需通过 IE 浏览器，直接通过客户端使用 上海贝锐信息科技有限公司 所提供的各项服务，用户操作界面清晰简单。 互联网 上各设备是通过 IP地址 进行访问的，作为校园网用户只能获得动态 IP 地址。 但是 租用静态 IP 地 址费用很高， 动态 IP+花生壳动态 IP 域名解析 软件 可以解决这个难题，通过 花生壳软件 的动态 IP 域名 解析， 无论IP 如何 变化，都能通过客户端上的域名来实时访问。 在本装置的设计调试阶段，申请了 8 免费试用一个月的名额，在这方面是零成本，后续商用推广可长期租用该域名解析服务，所花的 成本不到拉条专线，租个静态 IP 地址 的百分之一。 下面介绍具体的服务器搭建步骤。 a、 首先去花生壳官网去下载一个新花生壳软件，并且安装好软件后去注册护照，就是注册一个用户名。 用该用户名 登陆花生壳 ， 如图。 登陆后界面如图 所示。 图 登陆花生壳 软件界面 图 成功登陆后的界面 b、 进行端口映射，右击 ， 出现“新花生壳管理”和“域名诊断”两个菜单， 如图 所示。 点击“新花生壳管理”菜单，出现新花生壳管理的界面，如图 所示。 图 选择新花生壳管理 的 界面 图 添加映射 界面 c、 点击 “ 添加映射 ”菜单，在添加映射的界面， 输入应用名称、主机 IP 以及端口号等信息如 图 所示。 点击“确定”按钮 完成映射 ， 如图 所示。 图 填写映射信息 界面 图 映射完成 界面 由于花生壳映射需要静态的 IP 地址，而 所用 的路由 器 原先 是 自动获取 IP 地址的，分配 的是 动态的 IP 地址， 造成每次 IP 地址变化后，都需在花生壳客户端重新进行映射 9 信息设置，增加了不必要的麻烦。 因此 把 服务器 的 IP 设置成固定的 内网 IP 地址。 另外， 还要在路由 器的 动态 DNS 中 填入 花生壳 软件的域名 ，在浏览器中 输入，进入路由设置如图 所示 ， 输入花生壳 域名 信息后点击保存。 接下来登陆花生壳 软件 看看是否已经开始工作 ，在花生壳软件成功登陆后的界面上 右击， 如图 所示。 图 路由 器动态 DNS 配置 界面 图 选择 域名诊断 的界面 点 击“域名诊断”菜单，诊断信息如图 所示。 从诊断信息可以看出映射已经成功，再检查一下通道是否已经连通。 可在任一台外网电脑中找到命令提示符，输入命令 Ping ，然后回车。 如图 所示， Ping 后有返回值，说明通道已经连通，现在就可以从外网访问内网的服务器了。 图 域名诊断 图 通道测试 服务器和装置之间双向通信的协议约定 （ 1） Modbus 通信。