RM(Advanced RISC Machines)是对一类微处理器的通称。ARM是微处理器职业的一家知名企业，它规划了许多高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技能及软件。ARM微处理器是一种高性能、低功耗的32位微处理器，该处理器广泛运用于嵌入式体系中。ARM 9代表了ARM公司干流的处理器，已经在手持电话、机顶盒、数码相机、GPS、个人数字助理以及因特网设备等方面有了广泛的运用。在此，以ST公司出产的ARM 9系列中典型的STR912FW44X6芯片作为硬件开发渠道的MCU，完结了根据ARM的太阳能发电体系中数据收集与传输体系的硬件规划，并提出了一种运用RS 485串口替代RS 232串121来进行通讯的新办法。
l 硬件总体规划结构
硬件总体规划结构如图1所示。
2 硬件介绍
现以STR912FW44X6芯片作为硬件开发渠道的MCU，STR912FW44X6外扩张了点阵LCD显现屏、输入按键、UART接口、IrDA、CAN、USB、ETM接口、音频放大器／话筒放大器和以太网接口。其间，本文运用的有UART接口和以太网接口。UART接口分为一个RS 232串口和两个RS 485串口。RS 232串口用来与GSM模块的RS 232串口相连，以完结GPRS的无线传输；两个RS 485串口，一个用来作MODBUS通讯接口，另一个用来接电度表计，以收集计算并显现太阳能发电体系的发电量。以太网经过网线衔接到网络，以完结数据的无线传输。
3 硬件电路规划和功用完结
3.1 RS 232串口的电路规划和功用完结
RS 232是一种串行数据接口规范，是现在最常用的串行接口规范，用于计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据传输。RS 232串行接口总线适用于设备之间通讯间隔不大于15 m，传输速率最大为20 KB／s。
RS 232串口是经过ST公司出产的ST3232EAR来完结的。ST3232EAR是一种把电脑的串行口RS 232信号电平(-lO V，+10 V)转化为单片机所用到的TTL信号电平(O V，+3．3 V)的芯片。它的内部结构由三部分组成：榜首部分是电荷泵电路，由1～6脚和4只电容构成。其功用是发生+12 V和-12 V两个电源，为RS 232串口供给电平的需求。第二部分是数据转化通道，由7～14脚构成2个数据通道。其间，13脚(RlIN)、12脚(R1OUT)、11脚(TlIN)、14脚(T1OUT)为榜首数据通道；8脚(R2IN)、9脚(R2OUT)、10脚(T2IN)、7脚(T2OUT)为第二数据通道。TTL／CMOS数据从TlIN，T2IN输入转化成RS 232数据，从T1OUT，T20UT送到电脑DP9插头；DP9插头的RS 232数据从RlIN，R2IN输入转化成TTL／CMOS数据后，从R1OUT，R2OUT输出。第三部分是供电，由15脚GND、16脚VCC(+5 V)构成。
经过将MCU中GPIO的RXD和TXD别离与ST3232的12脚(R1OUT)和11脚(T1IN)相连，使14脚(T10UT)和13脚(R1IN)输出RS 232电平，然后衔接GSM模块RS 232串口和MCU板上的RS 232串口，能够经过向RS 232接口写AT指令来到达操控GSM模块功用的意图，以经过GPRS完结数据的传输。
3.2 RS 485串口的电路规划和功用完结
RS 485是用来收集太阳能发电体系数据的，这儿之所以选用RS 485而不选用RS 232，是由于RS 485比RS 232具有许多优势。RS 232采纳不平衡传输办法，即单端通讯，其收发端的数据信号都是相对于地信号的。所以它的共模按捺才能差，再加上双绞线的分布%&&&&&%，其传输间隔最大约为15 m，最高速率为20 KB／s，且其只能支撑点对点通讯。而RS 485选用平衡发送和差分承受办法完结通讯，由于传输线一般运用双绞线，有时差分传输，所以有极强的抗共模搅扰才能，总线收发器的灵敏度很高，能够检测到低至200 mV的电压，故其传输信号在千米以上是能够康复的。RS 485的最大通讯间隔约为1 219 m，最大传输速率为10 MB／s，它选用双半作业业办法，可支撑多点数据通讯，其总线一般最大支撑32个节点。
RS 485接口芯片选用的是ADM3485。ADM3485选用单一电源+3．3 V作业，半双工通讯办法，可完结将TTL电平转化为RS 485电平的功用。 ADM34185芯片的结构和引脚都十分简略，内部含有一个驱动器和一个接纳器，RO和DI端别离为接纳器的输出端和驱动器的输入端，与单片机衔接时只需别离与单片机的RXD和TXD相连即可。RE和DE端别离为接纳和发送的使能端，当RE为逻辑0时，器材处于接纳状况；当DE为逻辑1时，器材处于发送状况，由于ADM3485作业在半双工状况，所以只需用单片机的一个管脚操控这两个引脚即可。A端和B端别离为接纳和发送的差分信号端，当A引脚的电平高于B时，代表发送的数据为1；当A的电平低于B端时。代表发送的数据为O。在与单片机衔接时接线十分简略，只需求一个信号操控ADM3485的接纳和发送即可。一起将A和B端之间加匹配电阻，一般可选100 Ω的电阻。该规划有两个RS 485，其间一个用来作MODBUS通讯接口，另一个用来接电度表，以收集计算并显现太阳能发电体系的发电量。
3.3 以太网的电路规划和功用完结
以太网网口选用的是0880-1X1T-01，以太网物理层接口芯片选用的是ST公司的STElOOP快速以太网物理层芯片。STEl00P以太网接口芯片供给了一组媒体独立接口(MII)。媒体独立指的是在不对MAC硬件从头规划或替换的情况下，任何类型的PHY设备都能够正常作业。MII接口是快速以太网MAC层与PHY层之间的规范接口，是IEEE 802．3界说的以太网职业的规范。它包含一个数据接口，以及一个MAC和PHY之间的办理接口。数据接口包含别离用于发送器和接纳器的两条独立信道。每条信道都有自己的数据、时钟和操控信号。MII数据接口一共需求16个信号。办理接口是个双信号接口：一个是时钟信号，另一个是数据信号。
经过办理接口，上层监督和操控PHY。根据以太网的TCP／IP通讯，使ARM能够经过网线进行联网，并能够实时地与计算机进行通讯，用来传输太阳能发电体系的实时数据。
提出一种运用RS 485串口替代RS 232串口进行通讯的新办法。这种办法处理了RS 232串口在传输间隔和节点数量的约束，大大提高了数据传输的才能。
