【正文】 器為每一個(gè)用戶開設(shè)的緩存區(qū)一般較為有限，約 15~25 條，當(dāng)接收緩存區(qū)存滿而接收用戶還不能正常通信時(shí)，將不再接收新的短消息，即發(fā)生短消息擁塞，造成短消息丟失。 GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)（ General Packet Radio Service）的簡稱。 鑒于該次設(shè)計(jì)要測水流的流量，功能要求要能實(shí)時(shí)監(jiān)控，所以選用能實(shí)時(shí)監(jiān)控的 GPRS方案。 現(xiàn)代科技的快速發(fā)展使人類社會(huì)進(jìn)入了信息時(shí)代 ，在信息時(shí)代人們的社會(huì)活動(dòng)將主要依靠對信息資源的開發(fā)和獲取 ?傳輸和處理，而傳感器處于 自動(dòng)檢測與控制系統(tǒng)之首，是感知獲取與檢測信息的窗口；傳感器處于研究對象與測控系統(tǒng)的接口位置，一切科學(xué)研究和生產(chǎn)過程要獲取的信息，都要通過它轉(zhuǎn)換為易傳輸與處理的電信號(hào) 。 A/D轉(zhuǎn)換部分 A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)簡介 隨著 數(shù)字技術(shù) ，特別是 信息技術(shù) 的飛速發(fā)展與普及，在現(xiàn)代 9 控制 、 通信及檢測等領(lǐng)域，為了提高系統(tǒng)的性能指標(biāo)，對 信號(hào) 的處理廣泛采用了數(shù)字 計(jì)算機(jī)技術(shù) 。 A/D 和D/A轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)圖如下圖所示 圖 23 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)圖 A/D轉(zhuǎn)換器選用的原則 （ 1） A/D 轉(zhuǎn)換器的有關(guān)量程引腳 。逐次逼近型是中速 A/D 轉(zhuǎn)換器，用于個(gè)通道過程控制和聲頻數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng) 。該現(xiàn)象是由于在正常使用時(shí) ， A/D 轉(zhuǎn)換器芯片 的 電流 會(huì) 驟增，時(shí)間一長 必然 燒壞芯片 ； （ 6） A/D 轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng) 、 結(jié)束轉(zhuǎn)換 。輸入電壓越大 ， 相應(yīng) 反向積分時(shí)間越長 。采樣頻率高、精度高、功耗低，直接接 I/O口，軟件設(shè)計(jì)方便，是理想的高速 ?高精度 ?省電型 A/D轉(zhuǎn)換器件。 對于一個(gè)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)來說 ， 它的技術(shù)要求和系統(tǒng)功能都應(yīng)當(dāng)十分明確 。與研制周期有關(guān)的另一個(gè)重要因素是開發(fā)工具 ，性能優(yōu)良的開發(fā)工具能加快系統(tǒng)地研制進(jìn)程 。 13 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，具有永遠(yuǎn)在線 ， 按量計(jì)費(fèi)、快捷登錄等特點(diǎn)。 DTR信號(hào)用來通知 GPRS模塊傳送工作已經(jīng)結(jié)束。 ③ 設(shè)置移動(dòng)終端的類別 ， 通過 AT+CGCLASS=“B” 設(shè)置移動(dòng)終端的類別為 B 類 ， 即同時(shí)監(jiān)控多種業(yè)務(wù) ； 但只能運(yùn)行一種業(yè)務(wù) ，即在同一時(shí)間只能使用 GPRS上網(wǎng) ， 或者使用 GSM的語音通信。 中國移動(dòng)在 GPRS 與 Inter 網(wǎng)中間建立了許多相當(dāng)于 ISP的網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)（ GGSN），以連接 GPRS 網(wǎng)與外部的 Inter 網(wǎng)。 該設(shè)計(jì)采用的 GPRS模塊 西門子 MC52i無線模塊是一款兩頻段GSM/GPRS 無線模塊 。該論文的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示部分起初有兩個(gè)方案，從各個(gè)方面比較這兩個(gè)方案，最后選定一個(gè)方案。 方案二 采用可以設(shè)置顯示數(shù)字、中文等的 LCD，它具有低功耗 ?可視面大 ?畫面友好及抗干擾能力強(qiáng)等功能，其顯示技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。 考慮到使用數(shù)碼管比較麻 煩，而且不方便，相比之下， LCD液晶顯示比較適合該設(shè)計(jì)。而且運(yùn)轉(zhuǎn)高速 ， 低功耗 ， 下載方便 ， 價(jià)格便宜。在訪問 外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 或 程序存儲(chǔ)器 時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和 數(shù)據(jù)總線 復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 端口置 1 時(shí)， 通過 內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用 。 P3引腳功能復(fù)用見下表： 表 32 P3引腳功能復(fù)用 20 引腳 功能 串行通訊輸入（ RXD） 串行通訊輸出（ TXD） 外部中斷 0（ INT0） 外部中斷 1（ INT1） 定時(shí)器 0 輸入（ T0） 定時(shí)器 1 輸入（ T1） 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 讀 選通RD RST：在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有 24 個(gè)振蕩周期（兩個(gè)機(jī)器周期）以上的高電平出現(xiàn)在此管腳時(shí)，將使單片機(jī)復(fù) 位 。內(nèi)部方式時(shí) ，時(shí)鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為 12MHz，時(shí)鐘頻率就為 6MHz。要注意的是：每當(dāng)訪問 外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。當(dāng)AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器 讀 取指令或常數(shù)時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期輸出2 個(gè)脈沖，即兩次有效 。 22 圖 33 89C52電路原理圖 AT89C52系統(tǒng)晶振電路 石英 晶體 振蕩器是一種高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器，被廣泛應(yīng)用于彩電、 計(jì)算機(jī) 、遙控器等各類 振蕩電路 中，以及通信系統(tǒng)中用于頻率發(fā)生器、為數(shù)據(jù)處理設(shè)備產(chǎn)生 時(shí)鐘信號(hào) 和為特定系統(tǒng)提供基準(zhǔn)信號(hào)。 晶振的作用在于產(chǎn)生原始的始終頻率，一般的晶振電路都是在一個(gè)反相放大器的兩端接入晶振，再有兩個(gè)電容分別接到晶振的兩端，每個(gè)電容的另一端再接到地，這兩個(gè)電容串聯(lián)的容量值就應(yīng)該等于負(fù)載電容，一般的晶振的負(fù)載電容為 15p或 ，如果負(fù)載電容是 15p，則 c c2各取 30pf 可得到其串聯(lián)等效電容值15pf，并且使用瓷片電容為佳。 89 系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從 RST 引腳輸入到 芯片 內(nèi)的施密特 觸發(fā)器 中的。一般采用的辦法是在 RST 端和正 電源 Vcc 之間接一個(gè)按鈕。 AT89C52 的上電復(fù)位電路 （圖 35（ b）） ，只要在 RST 復(fù)位輸入引腳上接一電容至 Vcc端，下接一個(gè) 電阻 到地即可。上電時(shí)， Vcc 的上升時(shí)間約為 10ms，而振蕩器的起振時(shí)間取決于振蕩頻率，如 晶振 頻率為 10MHz，起振時(shí)間為 1ms；晶振頻 率為 1MHz，起振時(shí)間則為10ms。其內(nèi)部具有一個(gè) 8通道多路開關(guān) ， 它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào) ， 只選通 8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。多路開關(guān)可選通 8 個(gè)模擬通道 ， 允許 8 路模擬量分時(shí)輸入 ，共用 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí) ， 此端輸入一個(gè)高電平 ， 才能打開輸出三態(tài)門 ， 輸出數(shù)字量 ； CLK： 時(shí)鐘脈沖輸入端。此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。當(dāng) OE輸入高電平時(shí) ， 輸出三態(tài)門打開 ， 轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 30 圖 39 ADC0808電路原理圖 液晶顯示電路的設(shè)計(jì) 液晶顯示器以其低功耗 ， 小體積 ， 顯示內(nèi)容豐富 ， 超薄輕巧等優(yōu)點(diǎn)在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越多的應(yīng)用。 31 圖 310 LCD1601實(shí)物圖 LCD1601的基該參數(shù)及引腳功能 ： LCD1601 分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖 311 所示： 圖 311 LCD1601尺寸圖 LCD1601主要技術(shù)參數(shù)： （ 1）顯示容量 ： 16 1 個(gè)字符 ； （ 2）芯片工作電壓 ： — ； （ 3）工作電流 ： （ ）； （ 4）模塊最佳工作電壓 ： ； （ 5）字符尺寸 ： （ WH ） mm； （ 6） 點(diǎn)距離： ； （ 7） 點(diǎn)大?。? ； （ 8）外形尺寸： ； 32 引腳功能說明 ： LCD1601 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無背光）或 16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 35 所示 ： 表 35 引腳接口說明表 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 Vo 液晶顯示偏壓信號(hào) 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選 12 D5 數(shù)據(jù) 33 擇端 5 R/W 讀 /寫選擇 端 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背 光源負(fù)極 LCD1601的指令說明及時(shí)序 1601 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，如表 36所示： 表 36 控制命令表 序號(hào) 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 34 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 10 寫數(shù)到CGRAM 或DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM 或DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 1601 液晶模塊的讀寫操作 ?屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。高電平表示有效 ， 低電平則無效。 指令 6： 功能設(shè)置命令 DL： 高電平時(shí)為 4 位總線 ， 低 電平時(shí)為 8 位總線 N： 低電平時(shí)為單行顯示 ， 高電平時(shí)雙行顯示 F： 低電平時(shí)顯示 5x7的點(diǎn)陣字符 ， 高電平時(shí)顯示 5x10的點(diǎn)陣字符。 指令 10： 寫數(shù)據(jù)。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址 ， 也就是告訴模塊在哪里顯示字符 ， 圖 314 是 1602的內(nèi)部顯示地址。 圖 315 LCD1601顯示電路原理圖 基于 MC52i 的 GPRS 的設(shè)計(jì) 該設(shè)計(jì)采用 西門子 MC52i 模塊作為信息傳送模塊， MC52i 無線模塊是一款兩頻段 GSM/GPRS 無線模塊 。 CS 1， 2， 3， 4 輸出功率 模塊輸出功率 GSM900 Class4（ 2W） ； GSM1800 Class1（ 1W） 電氣特性 輸入電壓 ~ 睡眠電流消耗 閑置電流消耗 通話電流消耗 300mA（最高 A） 掉電電流消耗 100μA （模塊主通信芯片） 接口特性 RS232通信接口 內(nèi)交叉式（ 即 2TXD 3RXD 5GND）DB9孔式串行 串行數(shù)據(jù)通信 M 型接口 ① + T 型接口 ② 電源接口 *，里正外負(fù) 天線接口 50歐姆天線連接器 物理特征 環(huán)境溫度 – 20℃ ~+ 55℃ （ GSM ） 重量 4~10g 40 尺寸（長 寬 高） 35mm3 3 .1mm（包括屏蔽盒） AT 指令是控制系統(tǒng)和無線 收發(fā)模塊之間的連接與通信的命令集，通過 AT指令可以設(shè)定無線收發(fā)模塊的特性，如波特率的設(shè)定，GPRS 模塊狀態(tài)查詢等；控制無線收發(fā)模塊的工作流程，完成短消息的發(fā)送和接收，電話的接聽與播出， GPRS模塊聯(lián)網(wǎng)設(shè)置等 。C 設(shè)置數(shù)據(jù)載波檢測 (DCD)線模式 命令的 DCD 線（電路 109 ）的狀態(tài)決定如何反映 MC52I的內(nèi)部活動(dòng)。S 設(shè)置數(shù)據(jù)設(shè)置就緒（ DSR）線模式 置“ 0” DSR 關(guān)閉；置“ 1” DSR開啟 ATE 啟用命令回聲 置 “ 1” 回聲模式開啟 AT+IPR 設(shè)置比特率 波特率： 300、 600、 1200、2400、 4800、 9600、 14400、19200、 28800、 38400、 57600、115200、 230400（ bps） AT+CLCK 設(shè)備鎖定 “ 0”解鎖、“ 1”鎖、“ 2”查詢狀態(tài) ATA 接聽來電 在數(shù)據(jù)呼叫的情況下，如果連接成功（ TA切換到數(shù)據(jù)模式） ； 如果沒有連接： NO CARRIER ATD 移動(dòng)到指定的號(hào)碼發(fā)起的呼叫 42 ATH 現(xiàn)有的連接斷開 AT+CHUP 掛斷電話 AT+CGACT PDP上下文激活或停用 “ 0”停用、“ 1”激活 AT+CGANS 手動(dòng)應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請求 PDP上下文激活 AT+CGATT GPRS附著或分離 “ 0”分離、“ 1”連接 AT+CGAUTO 自動(dòng)響應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)請求 PDP上下文激活的 AT+CGEREP GPRS事件報(bào)告 AT+CGDATA 輸入數(shù)據(jù)狀態(tài) 續(xù)表 39 AT+CGSMS 選擇 M0短信服務(wù) “ 0” GPRS、“ 1” 電路交換 “ 2” GPRS 首選（如果手機(jī)沒有 GPRS， 使用電路交換短信轉(zhuǎn)移 ） “ 3” 電路交換首選（如果使用 GPRS電路交換不可用） AT^SGAUTH 設(shè)置為 PPP連接類型的身份驗(yàn)證