【正文】 實連接的 線條交叉點涂成黑色（大小要適中），標注電源符號和電壓值，標注元器件位置符號和標稱值，即完成了整個電路圖的繪制工作。首先應(yīng)對電路圖的橫向?qū)挾群涂v向高度進行估算，無論電路圖復(fù)雜還是簡單，都應(yīng)以橫向元器件圖形符號最多處估算寬度，以縱向元器件圖形符號最多處估算高度。 河北聯(lián)合大學信息工程學院 32 ⑩ 元器件位置符號由文字符號及下標數(shù)字組成，如 R R C C2 等。 ⑧ 各種圖形符號要有一定比例，同一圖上的共同圖形符號尺寸大小要一致。 ⑤ 圖中可動元器件、部件的位置應(yīng)合適。 ② 元器件圖形符號的排列方向應(yīng)與圖紙底邊平行或垂直，盡量避免斜線排列。 一般可以根據(jù)設(shè)計要求，繪制電原理圖，也可根據(jù)實物繪制電原理圖，本小節(jié)主要介紹根據(jù)設(shè)計要求繪制電原理圖的一般規(guī)則和繪圖步驟。包括向單片機對 GPRS 模塊的初始化以及對串行口通信速率、短消息模式、短消息中心河北聯(lián)合大學信息工程學院 30 號碼的初始化。建立透明通道后，用戶設(shè)備便可以通過串口向 GPRS 模塊發(fā)送數(shù)據(jù)， GPRS 模塊收到數(shù)據(jù)后將其封裝成 IP包，經(jīng)過 GPRS 網(wǎng)絡(luò)及 Inter 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心通過網(wǎng)絡(luò)程序可以獲取到這些數(shù)據(jù)。初始化程序包括硬件初始化、定時器和串口初始化。 用戶通過 GPRS 網(wǎng)絡(luò)接入到互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)或 ISP 時，需要對用戶的身份、服務(wù)質(zhì)量進行鑒權(quán)和數(shù)據(jù)加密等過程，用戶 MS 的動態(tài) IP地址的分配可以分別由運營商、企業(yè)網(wǎng)或 ISP 等實現(xiàn)，因此 GPRS 用戶的接入方式有透明接入和非透明接入兩種方式?；蛴?SGSN 選擇服務(wù)的 GGSN， SGSN 再向 GGSN 發(fā)建立 PDP 上下文請求消息。 在標識 GPRS 設(shè)備中，如手機 MS 的 標識除了在 GSM 中使用 IMSI， MSISDN 等號碼外，還需要分配 IP 地址。 如果用戶的 IP 地址是運營商分配的公有地址，則 GGSN 不參與用戶的論證和鑒權(quán)過程。 GGSN 是 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)和路由器。目前GPRS 網(wǎng)絡(luò)引入 GSN（ GPRS Supporting Node）節(jié)點。如果把空中接口上的 TDMA 幀的 8 個時隙都用來傳送數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)速率最高可達 164kb/8。而有了GPRS，您就能輕而易舉地解決這個沖突。在這種傳送方式中，數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收方同信道之間沒有固定的占用關(guān)系，信道資源可以看作是由所有的用戶共享使用 GPRS 技術(shù)的特點 高速數(shù) 據(jù)傳輸 速度 10 倍于 GSM，更可滿足您的理想需求，還可以穩(wěn)定地傳送大容量的高質(zhì)量音頻與視頻文件，可謂不一般的巨大進步。如此，使用者既可聯(lián)機上網(wǎng)，參加視訊會議等互動傳播，而且在 同一個視訊網(wǎng)絡(luò)上 (VRN)的使用者，甚至可以無需通過撥號上網(wǎng)，而持續(xù)與網(wǎng)絡(luò)連接。因此，GPRS 特別適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。若干移動用戶能夠同時共享一個無線信道，一個移動用戶也可以使用多個無線信道。 溫度傳感器程序設(shè)計流程圖如下圖所示。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量。C，在 10～+85186。因為每一個 DS1820 有唯一的系列號，因此多個 DS1820 可以存在于同一條單線總線上，這樣占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。由于該器件只需 4 個外接元件，可以使用通用的標準電感，這更優(yōu)化了 LM2596 的使用，極 大地簡化了開關(guān)電源電路的設(shè)計。 LM1117 的片上微調(diào)把基準電壓調(diào)整到%的誤差以內(nèi)，而且電流限制也得到了調(diào)整，以盡量減少因穩(wěn)壓器和電源電路超載而造成的壓力。 RD線是讀時鐘輸入線， RAM 中的數(shù)據(jù)在 RD 信號的下降沿輸出輸出的數(shù)據(jù)將會出現(xiàn)在 DATA線上主控芯片應(yīng)當在 RD信號的上升沿和下一個下降沿之間讀取正確的數(shù)據(jù)。 顯示模塊硬件電路設(shè)計 圖 顯示模塊硬件原理圖 主芯片與 HT1621B 接口只需 4 條線。 DS18B20 的硬件設(shè)計 DS18B20 在本系統(tǒng)中與發(fā)送端單片機的 連接。 將數(shù)據(jù)線拉高 “1” 。 （ 3） DS18B20 的讀操作 圖 DS18B20 的讀操作時序圖 將數(shù)據(jù)線拉高 “1” 。 延時時間為 45 微秒。 將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平 “1” 后結(jié)束。 數(shù)據(jù)線拉到高電平 “1” 。 第 2 章 系統(tǒng)主要模塊介紹和硬件設(shè)計 17 DS18B20 的使用方法 （ 1） DS18B20 的初始化。第 5 個字節(jié)則是用戶第 3 個EEPROM 的鏡像。 DS18B20 共 64 位 ROM。其一個工作周期可分為兩個部分，即溫度檢測和數(shù)據(jù)處理。 河北聯(lián)合大學信息工程學院 16 （ 2） DS18B20 中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以 12 位轉(zhuǎn)化為例：用16 位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供，以 ℃/LSB 形式表達，其中 S為符號位。 第 2 章 系統(tǒng)主要模塊介紹和硬件設(shè)計 15 DS18B20 管腳配置和內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 DS18B20 管腳圖 引腳定義： (1)GND 為電源地； (2)DQ 為單數(shù)據(jù)總線，是數(shù)字信號輸入 /輸出端； (3)VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）?，F(xiàn)場溫度直接以 “ 一線總線 ” 的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。 DS18B20 支持 “ 一線總線 ” 接口，測量溫度范圍為 55～ +125186。因此從中央處理器到 DS1820 僅需連接一條線（和地），讀寫和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源。使用集成芯片，已經(jīng)慢慢的成為設(shè)計電路的一種趨勢。 表 25 SIM 卡接 口 定 義 表 管腳號 信號名 描述 1 SIM_CLK SIM 卡時鐘 3 VSIM SIM 卡電源 5 SIM_DATA SIM 卡數(shù)據(jù) 7 SIM_RST SIM 卡復(fù)位 11 GND SIM 卡地 MG323 模塊上沒有預(yù)留 SIM 卡座，而是通過 50pin 的 B2B 連接器將 SIM 卡相關(guān)信號 引到外部，由用戶自行在接口板上放置 SIM 卡座。當硬件復(fù)位完成后，軟件開始開機流程，開 機后軟件會根據(jù)實際設(shè)置情況上報相關(guān)信息 。 表 23 LED_STATUS 管 腳狀 態(tài) 指 示 說明 工作或網(wǎng)絡(luò)狀態(tài) LED_STATUS 管 腳輸出狀態(tài) 睡眠模式 持續(xù)低電平 搜網(wǎng)狀態(tài)或無網(wǎng)絡(luò)時（含無 SIM 卡或未解 PIN 碼時） 周期 1s， 高 電平輸出 已注冊上 2G 網(wǎng)絡(luò) 周期 3s， 高 電平輸出 GPRS 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 周期 ，高電平輸出 語音呼叫 持續(xù)高電平 在實際應(yīng)用中， LED_STATUS 管腳不能直接用于驅(qū)動 LED 狀態(tài)指示燈，需要配合三極 管使用， LED 燈的限流電阻選擇，請根據(jù) LED 的實際壓降和額定電流選擇合適的限流 電阻，驅(qū)動示意電路如圖所示。 RESET 管腳用于實現(xiàn)模塊硬件復(fù)位。 控制信號接口和開 /關(guān)機時序 MG323 模塊 B2B 接口的控制信號部分主要包括：開 /關(guān)機（ TERM_ON）接口，硬件復(fù)位（ RESET）接口，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示（ LED_SEATUS）接口。 VCOIN 可 以使用外部電池供電，推薦使用的電池電壓 為 3V；如果不使用電池，也可以外接電容，電容的容值大小決定了在 VBAT 不在位時實時時鐘 RTC 的持續(xù)時間。對于蓄能電容，推薦使用 以上的 電解電容。 50PIN B2B 連接器為外部供電電源輸入提供 5 個 VBAT 管腳和 5 個 GND 管腳， MG323 模塊在正常使用時，需保證全部管腳都得到有效使用。工作頻段為 GSM850/ 900/ 1800/ 1900 MHz， 電源電壓為 ～ ，推薦電壓為 。 高速晶振也稱為第二振蕩器，它為 MSP430F149 工作在高頻模式時提供時鐘，最高可達 8MHz。這是為了解決系統(tǒng)的快速處理數(shù)據(jù)要求和低功耗要求的矛盾，通過設(shè)計多個時鐘源或為時鐘設(shè)計各種不同工作模式，才能解決某些外圍部件實時應(yīng)用的時鐘要求，如低頻通信、 LCD 顯示、定時器、計數(shù)器等。 59腳 TA0， 60腳 TA1， 61腳 TA2， 2腳 A3， 3 腳 A4， 4 腳 A5， 5腳 A6， 6 腳A7 的第二功能為 8路的內(nèi)部 12 位 ADC 模擬電壓輸入端口。 第 2 章 系統(tǒng)主要模塊介紹和硬件設(shè)計 5 49腳的第二功能為 MSP430F149 單片機， SCLK（子系統(tǒng)時鐘）的輸出端。 圖 單片機管腳圖 34腳 UTXD1， 35 腳 URXD1 的第二功能為 MSP430F149 單片機兩路串口通訊接口中的第二路。 河北聯(lián)合大學信息工程學院 4 1腳 DVCC， 63腳 DVSS 為數(shù)字電源接口。 （ 3）低電壓供電、寬工作電壓范圍： ～ ； （ 4）靈活的時鐘系統(tǒng)：兩個外部時鐘和一個內(nèi)部時鐘； （ 5）低時鐘頻率可實現(xiàn)高速通信； （ 6）具有串行在線編程能力； （ 7）強大的中斷功能； （ 8）喚醒時間 短，從低功耗模式下喚醒僅需 6微妙； （ 9） ESD 保護，抗干擾力強； （ 10）運行環(huán)境溫度范圍為 40～ +85℃ ，適合于工業(yè)環(huán)境。 第 2 章 系統(tǒng)主要模塊介紹和硬件設(shè)計 3 第 2 章 系統(tǒng)主要模塊介紹和硬件設(shè)計 主控芯片介紹 MSP430F149 芯片概述 單片機芯片配以必要的外部器件，一般 包括電源供入及電源開關(guān)、復(fù)位電路、晶振、輸入輸出電路等就能構(gòu)成最小系統(tǒng)。溫度檢測采用 DS18B20，非常適用于多點、惡劣環(huán)境下的溫度監(jiān)測系 統(tǒng)。 隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，采用無線的傳輸方式已成為遠程分布式溫度監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢。無線測溫技術(shù)與有線測溫技河北聯(lián)合大學信息工程學院 2 術(shù)相比，有成本低、攜帶方便、搭建網(wǎng)絡(luò)簡單快捷等特點，特別是在有線網(wǎng)絡(luò)不通暢或由于現(xiàn)場環(huán)境因素的限制不便架設(shè)線路的情況下，使用無線通信技術(shù)進行溫度監(jiān)測顯得更加實用、快捷。 本系統(tǒng)的設(shè)計采用了華為公司推出的 MG323 GPRS 模塊，由 MSP430F149單片機控制實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通信。而且大棚和糧倉占地面積大，檢測目標分散，測點較多，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不能滿足當前農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。 在工業(yè)現(xiàn)場，由于生產(chǎn)環(huán)境惡劣，工作人員不能長時間停留在現(xiàn)場觀察設(shè)備是否運行正常，就需要采集數(shù)據(jù)并傳輸數(shù)據(jù)到一 個環(huán)境相對好的操控室內(nèi)，這樣就會產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸問題。溫度是工業(yè)生產(chǎn)中主要的被控參數(shù)之一，與之相關(guān)的各種溫度控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于冶金、化丁、機械、食品等領(lǐng)域。 DS18B20。 摘 要 I HEBEI UNITED UNIVERSITY 畢業(yè)設(shè)計說明書 GRADUATE DESIGN 設(shè)計題目 ： 基于 GPRS 的遠程無線溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計 河北理工大學信息學院 II 摘 要 GPRS 作為一種高速、高效、經(jīng)濟的無線系統(tǒng)，具有網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)帶寬寬、適應(yīng)性強、計價按數(shù)據(jù)流量計算、實時在線的優(yōu)點，特別適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，能夠滿足數(shù)據(jù)采集 及監(jiān)控的雙向數(shù)據(jù)信息傳輸。 關(guān)鍵詞 溫度采集系統(tǒng)； DS18B20；單片機； GPRS Abstract III Abstract GPRS as wireless a highspeed, high efficiency, economy system, has a wide work coverage, according to the data with Eric, strong adaptability, valuation data flow calculation, the advantages of realtime online, especially suitable for intermittent, sudden and frequent, small amounts of data transmission, can satisfy the data acquisition and monitoring of the bidirectional data transmission. In this paper, we design a temperature control system, improve the prehensive use of temperature detection system single chip as micro controller, digital temperature sensor, the temperature control, puts forward a remote temperature monitoring system scheme based on GPRS technology, the scene is realized by using MSP430 MCU and DS18B20 digital temperature senso