【正文】 RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) 0INT (外部中斷 0) 1INT (外部中斷 1) T0(記時(shí)器 0外部輸入 ) T1(記時(shí)器 1外部輸入 ) WR (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 ) P3口同時(shí) 為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在使用 8位地址訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容。對(duì) P2端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在 flash編程時(shí)， P0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL邏輯電平。另外， AT89S52可降至 0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。使用 Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 并具有超溫報(bào)警功能。對(duì)工業(yè)組態(tài)控制過(guò)程有了比較深刻的學(xué)習(xí)。 由于目前基于 GPRS/GSM 的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的控制有很多 是 用在條件不方便的場(chǎng)所，比如說(shuō)用于氣象監(jiān)測(cè)的偏遠(yuǎn)場(chǎng)所， 用于遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)采集傳輸， 所以需要對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的功耗進(jìn)行控制。 介于 以上理由及系統(tǒng)的可靠性， 本設(shè)計(jì)主要使用 GPRS 網(wǎng)絡(luò) 來(lái) 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程 無(wú)線溫度的 采集和對(duì)其控制。 由于大多數(shù)的 GPRS/GSM 產(chǎn)品都支持 AT 標(biāo)準(zhǔn)指令 ， 所以大多產(chǎn)品都可以很好的兼容。目前從 GSM 到 GPRS 技術(shù)發(fā)展最好的 國(guó)外公司是 西門(mén)子公司的產(chǎn)品。現(xiàn)在手機(jī)上網(wǎng)已經(jīng)再普通不過(guò)的事情了 3G 業(yè)務(wù)更是發(fā)展的如火如荼。典型的應(yīng)用有：變電站、電表、水塔、水庫(kù)或環(huán)保監(jiān)測(cè)點(diǎn)等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸和無(wú)線自動(dòng)警報(bào)；遠(yuǎn)程無(wú)線控制高壓線路斷電器、加熱系統(tǒng)、防洪攔阻系統(tǒng)或其它機(jī)電系統(tǒng)的啟動(dòng)和關(guān)閉；車隊(duì)交通管理和控攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 2 制指揮系統(tǒng)；控制和監(jiān)測(cè)香煙、食品和飲料自動(dòng)售貨機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和存貨水平等。這一特 點(diǎn)正適合大多數(shù)移動(dòng)互聯(lián)的應(yīng)用。目前測(cè)溫技術(shù)的發(fā)展趨 勢(shì)一方面是改進(jìn)探測(cè)元件的結(jié)構(gòu)，另一方面是使二次儀表在的及時(shí)完善化，特別是探測(cè)元件的微型化，改進(jìn)其動(dòng)態(tài)特性，提高二次儀表的靈敏度及可靠性及測(cè)量值的數(shù)字化。 課題背景 近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是冶金，化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展及原子能，火箭超導(dǎo)等新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)溫度計(jì)量提出了越來(lái)越高的要求，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的計(jì)量機(jī)構(gòu)，有關(guān)企業(yè)都把測(cè)量溫度技術(shù)當(dāng)著重要的研究課題。具有適應(yīng)性強(qiáng)、傳輸速度快、可靠性高 、無(wú)局限性等 特點(diǎn)。就此現(xiàn)狀，我針對(duì) 溫度 監(jiān)測(cè)點(diǎn)分散 ，數(shù)據(jù)傳輸上進(jìn)行了深入研究，提出一套電路簡(jiǎn)潔，功能完善的方案， 為 遠(yuǎn)程無(wú)線溫度采集 提供了 嶄新方式。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） GPRS 遠(yuǎn)程無(wú)線溫度采集系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 Ⅰ 摘 要 隨著通信事業(yè)的 不斷 發(fā)展，移動(dòng)通信應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大， 移動(dòng)終端的設(shè)計(jì)也逐漸倍受關(guān)注。 且現(xiàn)在世面上的 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng) ，系統(tǒng)繁瑣，費(fèi)用較高，影響了設(shè)備的性價(jià)比。 可方便實(shí)現(xiàn)對(duì)各種現(xiàn)場(chǎng)溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。隨著數(shù)字溫度傳感器、數(shù)傳模塊和 GPRS 技術(shù)的日趨成熟，通訊網(wǎng)絡(luò)的日益完善，提出一種基于 5l 單片機(jī)、 DSI8B20 單總線溫 度傳感器、 GPRS 無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度采集和傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)，分析系統(tǒng)終端軟硬件的實(shí)現(xiàn)，為遠(yuǎn)程無(wú)線數(shù)據(jù)采集和傳輸提供參考。故國(guó)外一些計(jì)量機(jī)構(gòu)會(huì)重視流程中一般情況下的測(cè)溫技術(shù)。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。以 GSM 網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，可以開(kāi)發(fā)出多種前景極其 樂(lè)觀的各類應(yīng)用，如無(wú)線數(shù)據(jù)的雙向傳送、無(wú)線遠(yuǎn)程檢測(cè)和控制等。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 就 GPRS/GSM 的應(yīng)用而言 ， 其實(shí)我們應(yīng)用最廣的是在我們離不開(kāi)的手機(jī)上。這為遠(yuǎn)程控制的可靠性提供了保證。 此外 國(guó)內(nèi)的華為 公司的一些產(chǎn)品比如 EM310模塊 、 EM770W 模塊、 EM200、 GTM900C等銷量 也 比較的大。因此， GPRS 特別適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的數(shù)據(jù)傳輸。 所以無(wú)線 溫度采集 系統(tǒng)與有線 溫度采集 系統(tǒng)相比，具有很大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí) 由于本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)場(chǎng)所為工廠應(yīng)用故采用了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 MODBUS。 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸。 AT89S52 的主要性能 ① 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash存儲(chǔ)器 ② 1000次擦寫(xiě)周期 ③ 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 ④ 32個(gè)可編程 I/O口線 ⑤ 三個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ⑥ 八個(gè)中斷源 ⑦ 全雙工 UART串行通道 ⑧ 掉電后中斷可喚醒 ⑨ 看門(mén)狗定時(shí)器 ⑩ 雙數(shù)據(jù)指針 ， 掉電標(biāo)識(shí)符 AT89S52 的功能特性描述 AT89S52是一種低功耗、高性能 CMOS8位微控制器，具有 8K在系統(tǒng)可編程 Flash存儲(chǔ)器。 AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 32位 I/O口線，看門(mén)狗定時(shí)器， 2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 AT89S52 的管腳排列及引腳功能 ① VCC： 供電電壓 ② GND： 接地 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 單片機(jī)概述 5 ③ P0口 ： P0口是一個(gè) 8位漏極開(kāi)路的雙向 I/O口。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。對(duì) P1端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 表 P1 口特殊功能表 引腳號(hào) 第二功能 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用 ） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） ⑤ P2口： P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL邏輯電平。在這種應(yīng)用中， P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。對(duì) P3端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 P3口也可作為 AT89S52的一些特殊功能口，如表 。看門(mén)狗計(jì)時(shí)完成后， RST腳輸出 96個(gè)晶振周期的高電平。在 flash編程時(shí)，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(shí)有效。當(dāng) AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼 時(shí)， PSEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， PSEN將不被激活。在flash編程期間， EA也接收 12伏 VPP電壓。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 單片機(jī)概述 7 圖 AT89S52的引腳功能圖 AT89S52 的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 ① AT89S52 單片機(jī)由運(yùn)算器和控制器組成的微處理器、片內(nèi)存儲(chǔ)器 RAM/ROM、P0— P3 組成的 I/O 端口以及各種存儲(chǔ)器組成的特殊功能寄存器 SFR 和串行接口、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、振蕩器構(gòu)成。 如圖 。若干移動(dòng)用戶能夠同時(shí)共享一個(gè)無(wú)線信道，一個(gè) 移動(dòng)用戶也可以使用多個(gè)無(wú)線信道。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。如此，使用者既可聯(lián)機(jī)上網(wǎng)，參加視訊會(huì)議等互動(dòng)傳播，而且在同一個(gè)視訊網(wǎng)絡(luò)上(VRN)的使用者，甚至可以無(wú)需通過(guò)撥號(hào)上網(wǎng)，而持續(xù)與網(wǎng)絡(luò)連接。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(méi)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。 ① 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(jìn)步。而有了 GPRS，您就能輕 而易舉地解決這個(gè)沖突。如果把空中接口上的 TDMA 幀的 8個(gè)時(shí)隙都用來(lái)傳送數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)速率最高可達(dá) 164kb/8。目前 GPRS 網(wǎng)絡(luò)引入 GSN（ GPRS Supporting Node）節(jié)點(diǎn)。 GPRS 服務(wù)特點(diǎn)對(duì)應(yīng)的范圍 ① 移動(dòng)辦公 ② 移動(dòng)商務(wù) 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 GPRS 技術(shù) 11 ③ 移動(dòng)信息服務(wù) ④ 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) ⑤ 多媒體業(yè)務(wù) GPRS 連接 Inter 的原理 GPRS 技術(shù)將通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，向全 IP 網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。 GGSN 可以由具有網(wǎng)絡(luò)地址翻譯功能的路由器承擔(dān)內(nèi)部 IP 地址與外部網(wǎng)絡(luò) IP地址的轉(zhuǎn)換。 非透明方式主要是用戶通過(guò) GPRS 網(wǎng)絡(luò)接入到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或 ISP 的情形。在 GPRS 系統(tǒng)中，有一個(gè)重要的數(shù)據(jù)庫(kù)記錄信息，即用戶 PDP 上下文（分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文），用于管 理從手機(jī) MS 到網(wǎng)關(guān) GGSN 及到 ISP 之間的數(shù)據(jù)路由信息 。 在成功地建立和激活 PDP 上下文后， MS， SGSN 和 GGSN 都存儲(chǔ)了用戶的 PDP 上下文信息 。 GPRS 的發(fā)展及應(yīng)用 GPRS 的發(fā)展 根據(jù)歐洲 ETSI 的 GSM 第 2＋階段的建議， GPRS 分為兩個(gè)發(fā)展階段（即Phase1和 Phase2）。 GPRS 的應(yīng)用 ① GPRS 中的 WAP 應(yīng)用 GPRS 與 WAP 組合是當(dāng)前令 “ 手機(jī)上網(wǎng) ” 邁上新臺(tái)階的最佳實(shí)施方案：GPRS 是強(qiáng)大的底層傳輸， WAP 則作為 高層應(yīng)用，如果把 WAP 比作飛馳的車輛，那么 GPRS 就是寬闊暢通的高速公路，任您在無(wú)線的信息世界中隨意馳騁。將在 99年底或是 20xx年初開(kāi)啟的通用分組無(wú)線業(yè)務(wù) GPRS，作為 邁向 第三代個(gè)人多媒體業(yè)務(wù)的重要里程碑，將使移動(dòng)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)合二為一，使 IP 業(yè)務(wù)得以引入廣闊的移動(dòng)市場(chǎng)。 ④ GPRS 功能對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用 GPRS 是一種新的 GSM 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它可以給移動(dòng)用戶提供無(wú)線分組數(shù)據(jù)接入 服務(wù) 。 圖 EM310 GPRS模塊實(shí)物圖 EM310模塊基本特性參數(shù) 其基本特性參數(shù)如表 、 、 、 、 、 所示。 4 kV 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 EM310 模塊介紹 16 其端口功能如 表 。 圖 EM310 GPRS模塊應(yīng)用框圖 EM310模塊提供一路串行接口，支持 8線串行總線接口或 4線串行總線接口或 2線串行接口。 EM310模塊可以通過(guò)使用 2線制串口 MAX3232芯片與標(biāo)準(zhǔn) RS232C的接口連接。 天線接口 ESD 防護(hù) EM310模塊天線接口對(duì) ESD敏感，如果防護(hù)不好，可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部射頻器件永久性損壞， 所以本設(shè)計(jì)的 ESD 防護(hù)電路如圖 。 熱電偶發(fā)展較早，比較成熟，至今仍為應(yīng)用最廣泛的檢測(cè)元件。 ② 鎳鉻 康銅，型號(hào)為 WRK，分度號(hào) 為 F， 測(cè)溫范圍 0～ 600186。 ④ 鉑 30銠 鉑 6銠 ，型號(hào)為 W77，分度號(hào)為 B， 測(cè)溫 范圍 300～ 1600186。 ① 晶體管溫度檢測(cè)元件 半導(dǎo)體溫度檢測(cè)元件是具有代表性的溫度檢測(cè)元件。 ③ 核磁共振溫度檢測(cè)器 所謂核磁共振現(xiàn)象是指具有核自旋的物質(zhì)置于靜磁場(chǎng)中時(shí)，當(dāng)與靜磁場(chǎng)垂直方向加以電磁波，會(huì)發(fā)生對(duì)某頻率電磁的吸收現(xiàn)象。 ④ 熱噪聲溫度檢測(cè)器 其優(yōu)點(diǎn)在于 1)輸出噪聲電壓大小與溫度是比例關(guān)系； 2)不受壓力影響； 3)感溫元件的阻值幾乎不影響測(cè)量精確度； 所以它可以直接讀出絕對(duì)溫度值而不受材料和環(huán)境條件限制的溫度檢測(cè)器。 DS18B20一般說(shuō)明及 特點(diǎn)概述 DS18B20是 DALLAS公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器， 其 測(cè)溫分辨率可達(dá)， 其 提供 9位溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。 這就允許在許多不同的地方放置溫度靈敏器件。C范圍內(nèi) ,精度為 177。 在本 檢測(cè) 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 中采用外部電源供電 測(cè) 溫 的 工作方式，其中電阻 R是上拉電阻，使得單線總線的空閑狀態(tài)是高電平。 本文使用外部電源供電。高低溫報(bào)警觸發(fā)器 TH和 TL，配置寄存器均由一個(gè)字節(jié)的 E2PROM組成，使用一個(gè)存儲(chǔ)器功能命令可對(duì) TH， TL或配置寄存器寫(xiě) 入。 DS18B20的內(nèi)存結(jié)構(gòu) DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存 RAM（ 便簽式的內(nèi)部存儲(chǔ)器） 和一 個(gè)非易失性的可電擦除的 EEPROM，后者存放高溫和低溫觸發(fā)器 TH， TL和結(jié)構(gòu)寄存器。 DS18B20 的測(cè)溫功能 當(dāng) DSI8B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開(kāi)始 啟動(dòng)轉(zhuǎn)