【正文】 本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)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(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )被查閱和借閱；學(xué)?？梢詫厴I(yè)設(shè)計(jì) (論文 )的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)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(jì)（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(jī)作為核心，完成系統(tǒng)的軟件 設(shè)計(jì) 。 temperature detection。且在很多生產(chǎn)過程中需要進(jìn)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(jì)一個(gè)實(shí)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(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)與生活中溫度的檢測扮演著相當(dāng)重要的角色，而本設(shè)計(jì)所研究的正是一種使用全新數(shù)據(jù)通信方式進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)監(jiān)控的方案，使用本設(shè)計(jì)中的 GSM 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)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(jìn)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(dāng)高的溫度數(shù)據(jù)。模塊也使用了單一串行接口與單片機(jī)進(jìn)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(gè)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(jī) 進(jìn)行環(huán)境溫度測量的方案 [9]。文 中介紹了單片機(jī)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(biāo)序構(gòu)建邏輯來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)用性。文章介紹了鉑電阻傳感器的硬件設(shè)計(jì)，它采用 Pt100 恒流源作為整個(gè)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(gè)測溫系統(tǒng) [12]。同時(shí)使用 GTM900C 模塊進(jìn)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(shí)現(xiàn) 溫度檢測 及 遠(yuǎn)程傳輸功能。本設(shè)計(jì) 的控制核心采用的是 AT89S52 單片機(jī) ，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(shí)以各種簡 單電子原件進(jìn)行輔助搭建出了整個(gè)系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)使用的硬件部分均為價(jià)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(dāng)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(dāng)成熟和先進(jìn)，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(diǎn) 。 （ 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(jìn)行頻率的復(fù)用 ， 與此同時(shí)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jìn)行配置，這樣能夠有效提高整體系統(tǒng)的性價(jià)比，在保證遠(yuǎn)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(shí)，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(jī) 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(jī)來執(zhí)行 。MCS51 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)上有如下一些顯著的特點(diǎn) : （ 1） 片內(nèi)有 128 個(gè)單元 的數(shù)據(jù)存儲空間 ，如果將其 尋址空間 進(jìn)行擴(kuò)大便可以 使得外部程序存儲器得到很大的擴(kuò)充 。 （ 5） 有賴于其中內(nèi)置的布爾處理器， MCS51 型 單片機(jī)能夠 有效地 進(jìn)行各種 過程控制。 MCS51 單片機(jī)中 的八位處理器 和布爾處理器的硬件資源 在運(yùn)算工作中 二者 互相協(xié)作起到了相當(dāng)大的作用 ，這 也 是 MCS51 單片機(jī) 的獨(dú)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(shí) 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(fù)責(zé)著系統(tǒng)中 語音和數(shù)據(jù)信號 的處理任務(wù) ， 同時(shí)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(gè)驅(qū)動器和接收器以及一個(gè)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 溫度傳感器 DS1820 本設(shè)計(jì)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(dǎo)體公司研制，并且該傳感器能夠?qū)χ苓叚h(huán)境的溫度進(jìn)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(jìn)行 9 位進(jìn)度 讀數(shù) ， 而且該型號的溫度傳感器支持在單片機(jī)的統(tǒng)一接口上串接多個(gè)傳感模塊，單片機(jī)也能夠通過每個(gè)模塊上的編號識別出每個(gè)不同的傳感器模塊，通過這樣的 多個(gè)傳感器 串接方式便可以直接的為多點(diǎn)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(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心所在，單片機(jī)負(fù)責(zé)著系統(tǒng)中對溫度數(shù)據(jù)的處理、控制 TC35 模塊進(jìn)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(fù) 責(zé)對檢測點(diǎn)周邊溫度進(jìn)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(jī)進(jìn)行處理，另外 TC35 移動通信模塊也負(fù)責(zé)著相當(dāng)重要的內(nèi)容， TC35 的職責(zé)是單片機(jī)要發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)送到用戶的手機(jī)上，這也是整個(gè)系統(tǒng)工作流程的最后一個(gè)環(huán)節(jié) ，決定了整個(gè)系統(tǒng)的人機(jī)交互體驗(yàn)，起到了非常關(guān)鍵的 作用。所有的單片機(jī)最小系統(tǒng)必須包含電源、處理器、時(shí)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(jī)系統(tǒng)中扮演著不同的角色，只有當(dāng) 單片機(jī)系統(tǒng)與芯片中寫入的軟件程序搭配得當(dāng)才能夠使系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì) 的功能。與此同時(shí)也可以通過 電腦 USB接口 取得 5V供電作為單片機(jī)的電源，如果配有單片機(jī)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(jī)上為單片機(jī)供電。由于 51 系列單片機(jī)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(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間才能夠使單片機(jī)系統(tǒng)成功識別出復(fù)位信號。如果需要對單片機(jī)進(jìn)行手動復(fù)位，可以在電容的兩端并聯(lián)上一個(gè)觸點(diǎn)開關(guān)即可。 負(fù)載電路 負(fù)載電路： 在本設(shè)計(jì)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(jìn)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(jì)前就應(yīng)該構(gòu)思好相關(guān)的內(nèi)容，當(dāng)使用單片機(jī)的引腳來對無線通信模塊進(jìn)行控制時(shí)，可以采用單片機(jī)自帶的串行通信引腳進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸出或輸入，同時(shí)也可以使用單片機(jī)外接 MAX232 信號轉(zhuǎn)換芯片對單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后與無線通信模塊所搭配的 RS232 接口對接，進(jìn)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(gè)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(jìn)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(dāng) LED燈完全熄滅時(shí) ， 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(dāng)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(diǎn)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(diǎn)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(dāng)模塊啟動就緒后模塊啟動接收指令狀態(tài)，這時(shí)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(jìn)行短信編碼，七位編碼可以最多發(fā)送 160個(gè)字符，八位編碼可以最多發(fā)送 140個(gè)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(jìn)行。 TC35 模塊使用 AT 指令 來進(jìn)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(jī)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(jìn)行 DS18B20測溫模塊的初始化，測溫模塊初始化完成之后進(jìn)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(jī)進(jìn)行處理，單片機(jī)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(jìn)制溫度數(shù)值，將十進(jìn)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(dāng)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(jìn)行讀取 。另外將傳感模塊的數(shù)據(jù)輸出端接到單片機(jī) 的 引腳上，當(dāng)單片機(jī)向模塊發(fā)送或接收命令時(shí)會通過其 接口向測溫模塊發(fā)送信息。 入口 初始化 DS18B20 延時(shí)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(xì)節(jié)上各有不同 。為使本次設(shè)計(jì)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(biāo)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(jìn)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 AT()。 led(0x04)。 Print_Char(0x1A)。 //打電話 while(1)。 如圖 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 圖 溫度檢測功能測試 ： 將測試用 的 SIM 開裝進(jìn) TC35 通信模塊的 SIM 卡槽，將 TC35 以及 51 單片機(jī)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(jì)所使用的核心 硬件 TC35 移動通信模塊、 AT89S52 單片機(jī)、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(jī)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 參考文獻(xiàn) [1] 付杰 ,江和 .基于 GSM 短信息的智能溫度監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā) [J].福建電力與電工 ,2021,12（ 4） :3448. 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