【正文】 本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。學校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許畢業(yè)設(shè)計 (論文 )被查閱和借閱；學?？梢詫厴I(yè)設(shè)計 (論文 )的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編畢業(yè)設(shè)計（論文），并且本人電子文檔和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。 以單片機作為核心，完成系統(tǒng)的軟件 設(shè)計 。 temperature detection。且在很多生產(chǎn)過程中需要進行溫度控制的 領(lǐng)域一般都或多或少的存在著這樣的問題，故而 設(shè)計一個實用高效的溫度檢測控制系統(tǒng)具有重要意義。傳統(tǒng)的溫度監(jiān)控設(shè)備需要用戶直接讀取檢測數(shù)據(jù)或者通過有線網(wǎng)絡(luò)把溫度數(shù)據(jù)送到監(jiān)控 端。 在當今的工業(yè)生產(chǎn)與生活中溫度的檢測扮演著相當重要的角色，而本設(shè)計所研究的正是一種使用全新數(shù)據(jù)通信方式進行溫度數(shù)據(jù)監(jiān)控的方案，使用本設(shè)計中的 GSM 網(wǎng)絡(luò)進行溫度數(shù)據(jù)的傳輸可以解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方式所面臨的各種環(huán)境限制、場合限制、成本高昂等等問題。 2021 年 ， 潘志銘研究了傳統(tǒng)微波加熱環(huán)境下容易影響測溫精度的這一問題，并且提出了避免這一檢測干擾問題的解決思路。 2021 年由 Andrea Irace 等人 [6]介紹了 關(guān)于 一種全硅光纖溫度傳感器 的研究成果 ，這種特殊的溫度傳感器是使用全硅材料來進行溫度數(shù)據(jù)的發(fā)生與轉(zhuǎn)換，經(jīng)過一系列的處理過程之后能夠得到精度相當高的溫度數(shù)據(jù)。模塊也使用了單一串行接口與單片機進行連接，使用中不需要使用其他的外圍元件與電源，使得整個系統(tǒng)簡便可靠。 2021 年 姜應(yīng)戰(zhàn) 等人發(fā)表 論文 介紹了使用 LPC935 單片機 進行環(huán)境溫度測量的方案 [9]。文 中介紹了單片機配合 DS18B20 模塊的環(huán)境溫度測量系統(tǒng)。作者使用 ARM 微控制器配合使用單總線的 DS18B20 溫度檢測模塊，使用了新的模塊標序構(gòu)建邏輯來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實用性。文章介紹了鉑電阻傳感器的硬件設(shè)計，它采用 Pt100 恒流源作為整個系統(tǒng)的驅(qū)動電源，配合四線制接口和模數(shù)轉(zhuǎn)換器、放大電路等 部件組成整個測溫系統(tǒng) [12]。同時使用 GTM900C 模塊進行采集得到的溫度數(shù)據(jù)的發(fā)送。本文的思路則是基于前人的工作基礎(chǔ) ， 選用不同于他們的 傳輸模塊 構(gòu)造系統(tǒng) ， 實現(xiàn) 溫度檢測 及 遠程傳輸功能。本設(shè)計 的控制核心采用的是 AT89S52 單片機 ，信息發(fā)送部分使用的是西門子公司出品的 TC35GSM 通信模塊，同時以各種簡 單電子原件進行輔助搭建出了整個系統(tǒng)。本設(shè)計使用的硬件部分均為價格低廉簡單易用的原件，非常容易購買和使用，在使用中容日組裝和檢修，出現(xiàn)問題后也易于更換。 GSM 網(wǎng)絡(luò)如今已經(jīng)眾所周知 ， 這也是當今得到最為廣泛應(yīng)用的移動通信網(wǎng)絡(luò) 。 這一網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)已經(jīng)相當成熟和先進，能夠開通大量不同的移動通信業(yè)務(wù) ， 在其通話質(zhì)量、安全性能、以及網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋等等 方面 也都存在著 優(yōu)點 。 （ 3） GSM 系統(tǒng) 能夠保證比較高的頻率重復(fù)利用率，這是由于它除了采用跳頻復(fù)用方式外還 采用 了特殊的 FDMA/TDMA 方式 來進行頻率的復(fù)用 ， 與此同時它的組網(wǎng)方式相較于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 顯得更加靈活而且富于變化 ， 這使得該 GSM 網(wǎng)絡(luò)能夠更充分的可滿足來常熟理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 自全世界的不同客戶的不同要求 。 （ 3） 系統(tǒng)的軟硬件配置能夠按照有關(guān)監(jiān)測要求進行配置，這樣能夠有效提高整體系統(tǒng)的性價比，在保證遠程監(jiān)測質(zhì)量的條件下盡量減小其成本，做到低成本高收益的效果 。 與此同時，在該移動通信網(wǎng)絡(luò)中信令信息除去上面所提到的呼叫建立和釋放系統(tǒng)管理信息兩種功能之外，短消息的信息傳輸也是使用這一信息類型 。AT89S52 型單片機 具有板載的 Flash 存儲器能夠存儲用戶編寫的程序以供單片機來執(zhí)行 。MCS51 單片機的硬件結(jié)構(gòu)上有如下一些顯著的特點 : （ 1） 片內(nèi)有 128 個單元 的數(shù)據(jù)存儲空間 ，如果將其 尋址空間 進行擴大便可以 使得外部程序存儲器得到很大的擴充 。 （ 5） 有賴于其中內(nèi)置的布爾處理器， MCS51 型 單片機能夠 有效地 進行各種 過程控制。 MCS51 單片機中 的八位處理器 和布爾處理器的硬件資源 在運算工作中 二者 互相協(xié)作起到了相當大的作用 ，這 也 是 MCS51 單片機 的獨到之處。 該 模塊 具有其特殊的 AT 命令集 ， 其短消息發(fā)送同時 支持文本 模式 和 PDU模式兩種方式 。 基帶處理器是 TC35 無線通信模塊的核心部分，它負責著系統(tǒng)中 語音和數(shù)據(jù)信號 的處理任務(wù) ， 同時也包括了蜂窩網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字設(shè)備的數(shù)字以及模擬方面的功能。這一芯片 包含 了兩個驅(qū)動器和接收器以及一個用以產(chǎn)生 232 電平的電壓發(fā)生器 。MAX232 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由三部分構(gòu)成的 ： 包括 電荷泵電路 、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道以及供電部分 。 常熟理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 溫度傳感器 DS1820 本設(shè)計中使用的溫度傳感器是 DS1820 數(shù)字式溫度傳感器 ， 他是由 美國 DALLAS 半導體公司研制，并且該傳感器能夠?qū)χ苓叚h(huán)境的溫度進行感應(yīng)并且將內(nèi)部對溫度的感應(yīng)轉(zhuǎn)換為其引腳上輸出數(shù)據(jù)的變化 ， 根據(jù)不同程序編程的設(shè)定 ， 該溫度傳感器可以通過相應(yīng)的編程對周邊溫度進行 9 位進度 讀數(shù) ， 而且該型號的溫度傳感器支持在單片機的統(tǒng)一接口上串接多個傳感模塊，單片機也能夠通過每個模塊上的編號識別出每個不同的傳感器模塊，通過這樣的 多個傳感器 串接方式便可以直接的為多點溫度檢測系統(tǒng)節(jié)約下很多邏輯電路和硬件 [19]。其中單片機是整個系統(tǒng)的核心所在，單片機負責著系統(tǒng)中對溫度數(shù)據(jù)的處理、控制 TC35 模塊進行通信等等關(guān)鍵任務(wù)，其次是 DS18B20 溫度感應(yīng)模塊，該模塊負 責對檢測點周邊溫度進行檢測，將周邊的溫度轉(zhuǎn)換為其引腳上數(shù)據(jù)的變化，以此將溫度數(shù)據(jù)傳輸給單片機進行處理，另外 TC35 移動通信模塊也負責著相當重要的內(nèi)容， TC35 的職責是單片機要發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)送到用戶的手機上，這也是整個系統(tǒng)工作流程的最后一個環(huán)節(jié) ，決定了整個系統(tǒng)的人機交互體驗，起到了非常關(guān)鍵的 作用。所有的單片機最小系統(tǒng)必須包含電源、處理器、時鐘電路等等各種必須的組成部分，而這些組成部分分別在單片機系統(tǒng)中扮演著不同的角色，只有當 單片機系統(tǒng)與芯片中寫入的軟件程序搭配得當才能夠使系統(tǒng)成功實現(xiàn)所設(shè)計 的功能。與此同時也可以通過 電腦 USB接口 取得 5V供電作為單片機的電源，如果配有單片機用的 5V專用變壓器的話也可以使用變壓器提供的接插 頭連接到單片機上為單片機供電。由于 51 系列單片機使用的是高電平復(fù)位 ， 高電平的復(fù)位信號需要保持兩個機器周期以上的時間才能夠使單片機系統(tǒng)成功識別出復(fù)位信號。如果需要對單片機進行手動復(fù)位，可以在電容的兩端并聯(lián)上一個觸點開關(guān)即可。 負載電路 負載電路： 在本設(shè)計的硬件構(gòu)成方案中，有溫度檢測模塊、無線通信模塊以及數(shù)碼管顯示模塊等等部件需要進行驅(qū)動， 在這里需要注意使用的數(shù)碼管是共陰極數(shù)碼管還 是共陽極數(shù)碼管， 他們所使用的驅(qū)動電路以及軟件編程方式都有著不同，所以在設(shè)計前就應(yīng)該構(gòu)思好相關(guān)的內(nèi)容，當使用單片機的引腳來對無線通信模塊進行控制時，可以采用單片機自帶的串行通信引腳進行數(shù)據(jù)的輸出或輸入，同時也可以使用單片機外接 MAX232 信號轉(zhuǎn)換芯片對單片機的串行數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，然后與無線通信模塊所搭配的 RS232 接口對接，進行串行數(shù)據(jù)的通信。 176。 (2)GND 該引腳為該模塊的接地引腳。 而這兩個不同的晶振的震蕩頻率在不同溫度環(huán)境下的差值則正是該模塊進行溫度數(shù)據(jù)監(jiān)測的源頭 。 所以可以通過 LED燈的亮滅表現(xiàn)來表現(xiàn)出 TC35的 的工作狀況 ： （ 1） .當 LED燈完全熄滅時 ， 說明該 無線通信模塊處于斷電狀態(tài) 或者休眠狀態(tài)下。 3． VDD 引腳的電位變化情況 ： 當該無線通信模塊處于正常的工作狀態(tài)下 ， VDD引腳 的輸出電壓保持在 ， 這一電壓輸出可以用于外部 設(shè)備的 使用 。 IGT 端： IGT端是模塊的觸發(fā)點火信號端 , 只要使用開關(guān)來拉低該端的電位便可使模塊得到點火啟動信號，啟動模塊 ， 該端為 低電平有效。 該通信模塊的 幾種方法 : 下面列舉的一些方法可以啟動該通信模塊 ，使其開始工作： (1)使用 IGT 端 觸發(fā) 信號啟動模塊 ， 使之正常工作。當模塊啟動就緒后模塊啟動接收指令狀態(tài)，這時向模塊發(fā)送相應(yīng)的 AT指令便能夠?qū)崿F(xiàn)操作指令。 ： 用戶可以使用七位編碼或者八位編碼進行短信編碼，七位編碼可以最多發(fā)送 160個字符，八位編碼可以最多發(fā)送 140個字符 ，但這兩種位數(shù)的編碼在讀取兼容性上有所欠缺 。 ： 如果用戶需要刪除模塊中接收到的短信息可以使用“ AT+CMGD” 命令后加 回車 來進行。 TC35 模塊使用 AT 指令 來進行控制，具體的 AT 指令類型有很多種類，下面列舉一些常用的指令作介紹。首 先單片機啟動后初始化其中的編寫的程序，然后執(zhí)行內(nèi)部 RAM讀入數(shù)據(jù)進行 DS18B20測溫模塊的初始化，測溫模塊初始化完成之后進行環(huán)境溫度的采集，并且測溫模塊將采集到的溫度數(shù)據(jù)交給單片機進行處理，單片機將接收到的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為監(jiān)控者能夠直接觀察的十進制溫度數(shù)值，將十進制溫度數(shù)值在顯示模塊上顯示以供使用者能夠直接觀察。 非易失性存儲器主要用來存放該傳感器最為重要的溫度數(shù)據(jù)，當傳感器得到溫度數(shù)據(jù)之后便將溫度數(shù)據(jù)的高字節(jié)和低字節(jié)存入非易失性存儲器中以待用戶進行讀取 。另外將傳感模塊的數(shù)據(jù)輸出端接到單片機 的 引腳上，當單片機向模塊發(fā)送或接收命令時會通過其 接口向測溫模塊發(fā)送信息。 入口 初始化 DS18B20 延時程序 判斷是否故障 跳過 ROM 讀取并轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) 存儲到相應(yīng)單元 顯示溫度數(shù)據(jù) 返回 是 否 常熟理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 DQ = 1。 return(deceive_ready)。 for(i=0。 } return(receive_data)。 i++) { temp = val i。 delay(5)。//重置溫度檢測模塊 write_byte(jump_ROM)。 write_byte(read_EEROM)。 temp = 8。//取出溫度數(shù)據(jù)中的各位數(shù)值并顯示出來 P2 = 4。 Delay_1ms(2)。 P0 = table[temp%10]。該 TC35模塊針對短信功能上具備三種不同的短信模式，分別是 Block方式、 Text方式以及 PDU方式，上述三種不同短信 發(fā)送方式都能夠發(fā)送短信息，但在一些細節(jié)上各有不同 。為使本次設(shè)計具有較好的適應(yīng)性 ， 故而使用 PDU方式收發(fā)短信 [22]。其中的 XX為 所發(fā)送 短信有效數(shù)據(jù)的 長度。 其后的 6位代碼表明了該短信的協(xié)議標示以及數(shù)據(jù)編碼方式。 其總體使用的代碼內(nèi)容基本與上例中相同，只是需要將 發(fā)送的文字內(nèi)容經(jīng)過轉(zhuǎn)換的步驟，這里以程序?qū)嵗M行說明。 //軟件清零 } Print_Str(uchar *str)//發(fā)送字符串 { while(*str!=39。 str++。 //SMOD=1。 //Enable Serial Interrupt TR1 = 1 。jMAXCHAR。 delay(20)。 P2 |= i。 } void AT(void) { while(1) { Print_Str(ATE0)。 Print_Str(CMGF)。 delay(50)。amp。039。539。 } else { clearBuff()。 //初始化串口 常熟理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 AT()。 led(0x04)。 Print_Char(0x1A)。 //打電話 while(1)。 如圖 常熟理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 圖 溫度檢測功能測試 ： 將測試用 的 SIM 開裝進 TC35 通信模塊的 SIM 卡槽，將 TC35 以及 51 單片機電源連接完成后，打開 TC35 模塊的電源開關(guān)，使得 TC35 能夠先將該 SIM 卡連接到 GSM 網(wǎng)絡(luò)完成注冊。 （ 2） 介紹了 本設(shè)計所使用的核心 硬件 TC35 移動通信模塊、 AT89S52 單片機、DS18B20 溫度監(jiān)測模塊 的基本原理 。主要包括 環(huán)境溫度檢測 ， 單片機處理溫控芯片數(shù)據(jù) ，GSM 模塊發(fā)送溫度信息等內(nèi)容 。 常熟理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 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