【正文】 法的少許改進都使得測溫系統(tǒng)的整體性能得到了或多或少的提高。主機對監(jiān)測終端的呼叫可以通過撥號，由交換機自動完成也可租用專線，但費用高。 (2)電力線載波 電力線載波通信的優(yōu)點是可利用現(xiàn)有的電力線資源，無需架設通信線路，并且沒有占用頻率資源，運行成本較低。 (3)數(shù)傳電臺 對于地理 位置偏僻、布局分散、難以進行有線通信的監(jiān)測設備，利用無線電波進行數(shù)據(jù)通信是一種較好的選擇。另外數(shù)傳距離短，其維修費用也較高。最常見的是被動射頻系統(tǒng)，當解讀器遇見標簽時，發(fā)出電磁波，周圍形成電磁場，標簽從電磁場中獲得能量激活內部的微芯片電路，芯片轉換電磁波，然后發(fā)送給解讀器，解讀器把它轉換成相關數(shù)據(jù)。 然而無論使用上述哪一種監(jiān)測技術，對于用戶來講，最基本的要求是方便、快捷、安全、可靠。無線通信技術的發(fā)展也給遠程監(jiān)測技術的發(fā)展奠定了良好的基礎。短消息業(yè)務是 GSM 系統(tǒng)中提供的一種終端 (手機 )之間，通過服務中心進行文本信息收發(fā)的應用服務，其中服務中心完成信息的存儲和轉發(fā)功能，具有很高的可靠性，特別適用于需要傳送小流量數(shù)據(jù)和不宜鋪設線路的應用場合。系統(tǒng)還可以自動檢測傳感器故障并通過短信通知控制中心及時 XXXXXX 學院畢業(yè)設計（論文） 第 4 頁 更新傳感器 ,具體的說研究的內容主要包括以下兩個方面： 硬件方面的主要內容是：對 STC89C51 單片機外圍電路的設計。實踐中采用了模塊化程序設計，使程序變得相對容易多了。故按鍵功能在這個系統(tǒng)里是實現(xiàn)系統(tǒng)多應用場合是的重要組成部分。同時，按鍵設置上下限溫度值時也是需要有顯示才能看到所設置的溫度是多少。 按鍵功能模塊的選擇 按鍵接口有兩種：獨立式按鍵接口和矩陣 式按鍵式接口。一般地，這種按鍵接口適用于按鍵數(shù)目較多的場合，相比之下比獨立式按鍵接口要節(jié)省很多的 I/O 口線。以下是幾個測溫方案： 方案一：采用熱電阻溫度傳感器。 鉑的物理、化學性能極穩(wěn)定，耐氧化能力強，易提純，復制性好，工業(yè)性好，電阻率較高，因此，鉑電阻用于工業(yè)檢測中高精密測溫和溫度標準。（ ℃ + |t|）。 M 檔在測溫范圍內非線形誤差為177。它只需直 流電源就能工作，而且，無需進行線性校正，所以使用也非常方便，借口也很簡單。 DS18B20 采用獨特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊；在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成電路內，故電路比較簡單；它的測溫范圍在 55℃～ +125℃之間，在一 10℃ ~十 85℃時精 度為士 ℃。 GSM 無線通訊模塊 目前，基于 GSM 無線通訊模塊實終現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠袃煞N：短消息和 GPRS。而 TC35I 是一個非常好用的 GSM 模塊，它的設計主要是針對短消息的發(fā)送和接收。如果采用 LCD 作為顯示模塊就顯有點大材小用，而且 LCD 程序編寫復雜， STC89C51 的程序存儲器空間可能不夠。 1Wire 單總線適用于單個主機系統(tǒng)，能夠控制一個或多個從機設備。 命令序列 典型的單總線命令序列如下 : 第一步 :初始化 。但是，這個準則對于搜索 ROM 命令和報警搜索命令例外，在執(zhí)行兩者中任何一條命令之后，主機不能執(zhí) 行其后的功能命令，必須返回至第一步。這些命令還允許主機能夠檢測到總線上有多少個從機設備以及其設備類型，或者有沒有設備處于報警狀態(tài)。 3)功能命令 在主機發(fā)出 ROM 命令，以訪問某個指定的單總線器件，接著就可以發(fā)出單總線器件支持的某個功能命令。所有這些信號，除了應答脈沖以外，都由主機發(fā)出同步信號。 DS18B20 的主要特性 ◎適應電壓范圍更寬，電壓范圍 :~，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電 。 ◎測溫范圍一 55℃ ~+125℃，在一 10℃ ~十 85℃時精度為士 ℃ 。 ◎負壓特性 :電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩明顯改變，所產生的信號作為計數(shù)器 2 的脈沖輸入。 XXXXXX 學院畢業(yè)設計（論文） 第 11 頁 圖 33 DS18B20測溫原理框圖 DS18B20 有一個配置寄存器，它用來配置測溫分辨率的，配置寄存 器的結構如表 31所示。另一種是外接電源給它供電。當電源電壓降為 4V 時，溫度誤差有 3℃之多，這是因為寄生電源汲取能量不夠造成的，因此，不適用用于組建多點測溫系統(tǒng)。在此前上拉可以解決電流供應不足的問題，因此也適合于多點溫度應用，缺點就是多占用一根 I/O 口線進行上拉切換，軟件編程也復雜些。具體為：初始化時序、寫時序、讀時序。s的低電平 )。S 之內將所需寫的位送到數(shù)據(jù)線上，在 15181。S 以上的高電平恢復期。主機在讀時間片下降沿之后 15181。S 以上的高電平恢復期。具體的傳送 ROM 命令格式如表 33 所示。舉例如下表 35 XXXXXX 學院畢業(yè)設計（論文） 第 15 頁 表 35 存儲器操作舉例 小結 : DS18B20 是 一款優(yōu)秀的集傳感器、數(shù)字轉換于一身的數(shù)字式溫度傳感器。利用通訊模塊的短消息方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收具有通信成本低、系統(tǒng)容量大、抗干擾能力強等優(yōu)點，而且短消息經過服務中心再到達目的地的特點使通訊模塊無需 24 小時開機，降低了系統(tǒng)功耗，特別適合遙控、遙測、遠程信息處理和通信等領域。這是西門子推出的較新的無線模塊，功能上與 TC35 兼容，設計緊湊，大大縮小了用戶產品的體積。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶提供標準的 AT 指令接口，為數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的應用開發(fā)及設計。 GSM 模塊電源 ASIC 部分使用線性電壓調節(jié)器把外部輸入的電源電壓 VBATT+進行穩(wěn)壓處理后供 GSM 基帶處理器和 GSM 射頻部分使用。 RS232 接口采用 9 位編碼格式，其中 8個數(shù)據(jù)位， 1 個停止位，沒有奇偶校驗位，因此單片機的串行口一般采用工作方式 1，支持的數(shù)據(jù)速率為 —— 300Kbps。 3）控制 線接口 控制線接口主要有指示燈、同步信號線、電源控制線等。 SIM 卡中存儲著幾組相當重要的數(shù)據(jù)，主要包括 : ICCID(Integdaed Cicruit Card Identity)是集成電路卡識別，這是 SIM 卡處理中心對SIM 卡進行數(shù)據(jù)處理過程中編制的流水號。 RI(Rndaomd Ientyti)為隨機識別碼。系統(tǒng)加電后 ，為使 TC35i 進入工作狀態(tài)，必須給 IGT 加一延時大于 100ms 的低脈沖，電平下降持續(xù)時間不可超過 lms。第 114 腳為電源 部分，其中 15為電源電壓輸入端 VBATT+， 610 為地 GND， 1 12 為充電引腳，13 對外輸出電壓 (供外電路使用 )， 14 為 ACCU/TEMP 接負溫度系數(shù)的熱敏電阻 。 電源電路分為充電電池和穩(wěn)壓電源模塊兩部分 :充電電池主要為整個系統(tǒng)提供 工作電壓 。啟動后，巧腳的信號應保持高電平 。當插入 SIM 卡，該引腳置為高電平時，系統(tǒng)方可進入正常工作。 TC35i 的數(shù)據(jù)接口采用的是串行異步收發(fā)，工作在 CMOS 電平。在發(fā)送端用驅動器將 CMOS 電平轉換為 RS232 電平，在接收端用接收器將RS232 電平再轉換為 CMOS 電平。具體電 路設計見下一章。其流程圖如下圖 43 圖 43 TC35I初始化流程圖 相關的 GSM AT 指令 上面介紹的西門子 TC35i 模塊支持 PDU 格式的短消息的發(fā)送和接收，該模塊通過AT 指令與單片機或計算機通信。AT 指令在此基礎上演化并被 加入 標準，以及之后的 標準?！?CRLF”為其結束符。 (3)若命令的句法是正確的， TC35i 返回字符串 OK。 PDU 簡介 PDU全稱協(xié)議數(shù)據(jù)單元，具有一個較為復雜的數(shù)據(jù)結構，在 有詳細描述。發(fā)送和接收的 PDU串，結構是不完全相同的，如圖 所示，上行是手機將短消息發(fā)送到含很多其它的信息，如 SMS 服務中心號碼、目標號碼、回復號碼、編碼方式和服務時間等。接收短消息時可根據(jù)前兩個字符指示的長度將該部分剔除。 DA:destination address(originator address),短消息的接收 (發(fā)送 )方手機號碼它用前 兩個字符表示的十進制數(shù)來表示電話號碼的長度 。 XXXXXX 學院畢業(yè)設計（論文） 第 22 頁 PID： Protocol identifier ,通常為“ 00”。 SCTS:Service Center Time Stamp，時間標記?？捎?7位和 8位兩種編碼方式處理短消息數(shù)據(jù)。所以，系統(tǒng)采用 TEXT 的短消息格式比較適合本系統(tǒng)，這樣可以繞過不必要的編碼格式，減少錯誤，減少開發(fā)的時間。最后一個參數(shù)是數(shù)據(jù)編碼類型（ DCS— Data Coding Scheme） ,0 表示默認字 符集（ GSM） . AT+CSCS=GSM 設置為 GSM 字符集 AT+CMGS 輸入對方電話號碼 SP為 TC35 提示， ” TEST LINE!” 短消息內容， Ctrl+Z表示結束 . 調試 數(shù)據(jù)實錄： ATCR OK AT+CMGF=1CR OK AT+CSMP=17,167,0,0CR OK AT+CSCS=GSMCR OK AT+CMGS=13699809470CR SPTEST LINE!CTRL+Z +CMGS: 86 XXXXXX 學院畢業(yè)設計（論文） 第 24 頁 OK （ 2） 接收英文短信 AT+CMGF=1 設置為 Text 模式 AT+CSCS=GSM 設置為 GSM 字符集 . AT+CMGL=ALL 列出所有短消息 注意其中第一條及第三條為中文短信，它們在 Text 模式下無法顯示出正確的內容，只能列出其中的英文字符； +CMGL 后的數(shù)字（如 1）表示記錄號， REC READ表 示 已讀 ，（ 未 讀為 REC UNREAD）， +8613699809470表 示發(fā) 方 號碼 ,02/05/19,22:17:31+00表示時間郵截。但是具體到所用模塊的電路設計以所用芯片的功能是如何的還有待文明。片上 Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。對 P0端口寫“ 1”時，引腳用作高阻抗輸入。程序校驗時，需要外部上拉電阻。此外， /計數(shù)器 2的外部計數(shù) 輸入（ ）和時器 /計數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ），具體如下表 51所示。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在 flash編程和校驗時， P2口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號。 P3口亦作為 STC89C51特殊功能（第二功能）使用，如下表 52所示?？撮T狗計時完成后， RST 腳輸出 96 個晶振周期的高電平。在 flash編程時，此 引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。這一位置 “ 1” ， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC指令時有效。 當 STC89C51從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時， PSEN在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， PSEN將不被激活。 XTAL1:振蕩器反相放大器和內部時鐘發(fā)生電路的輸入端。途中上拉電阻保證按鍵斷開時檢測線上有穩(wěn)定的高電平，當某一按鍵被按下時，對應的檢測線就變成了低電平。 按鍵模塊電路 在第三章已經文明了，由于本系統(tǒng)工程所需要的按鍵數(shù)目不多，所以本系統(tǒng) 選擇獨立式按鍵 接口作為本系統(tǒng)的按鍵功能。為使能從 0000H 到 FFFFH的外部程序存儲器讀取指令， EA必須接 GND。這個 ALE 使能標志位（地址為 8EH的 SFR的第 0位）的設置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。然而，特別強調，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， ALE脈沖將會跳過。 DISRTO默認狀態(tài)下，復位高電平有效。 表 52 P3口的第二功能 RST: 復位輸入。對 P3 端口寫“ 1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可作為輸入口使用。在這種應用中， P2 口使用很強的內部上拉發(fā)送 1。 表 51 P1口的第二功能 XXXXXX 學院畢業(yè)設計（論文） 第 28 頁 P2 口： P2 口是一個具有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅動 4 個TTL 邏輯電平。對 P1 端口寫“ 1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。在這種模式下， P0具有內部上拉電阻。 主要性能 ?? 與 MCS51單片機產品兼容 ?? 8K字節(jié)在 系統(tǒng)可編程 Flash存儲器 ?? 1000次擦寫周期 ?? 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz ?? 三級加密程序存儲器 ?? 32個可編程 I/O口線 ?? 三個 16位定時器 /計數(shù)器 ?? 八個中斷源