【正文】 本系統(tǒng)的主要工作主要包括以下幾個方面： 運用溫度傳感器 DS18B20 對室溫進行實時監(jiān)測，將實時的室溫傳給單片機。特別注意電源的正負極以及電源之間是否有短路，并重點檢查地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線是否存在相互間的短路或其他信號線的短路。重要信號線不準從插座腳間穿過； ，字符方向一致，封裝方向一致； 。 GPRS 模塊：單片機的 和 分別控制 GPRS 模塊的 TERM_ON 和 RESET端口。 ① 估算電路圖總體尺寸。 ⑦ 對于串聯(lián)或并聯(lián)的元件組，在圖上只繪一個圖形符號，但要在元件目錄表的備注欄中加以說明。應(yīng)保持圖面緊湊、清晰；整個圖面應(yīng)由左到右，由上到下排列各種元器件及單元電路，一般單元電路的輸入部分應(yīng)排在左邊，向右依玖是功能部分和輸出部分。 GPRS 通信流程圖如下： 圖 GPRS 通信流程圖 系統(tǒng)總體程序設(shè)計 在主程序流程圖中，系統(tǒng)軟件的重點在于對單片機利用 C 語言編程。監(jiān)測軟件主要包括初始化程序、 信號采集處理程序和短消息收發(fā)程序等。當 MS 訪問 GPRS 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或外部 INTERINT網(wǎng)絡(luò)時， MS提出 PDP上下文請求消息， MS可以與運營商簽約選擇固定服務(wù)的 GGSN。用戶可以訪問 GPRS 內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)，也可以通過 APN 訪問外部的 INTERNET。要實現(xiàn) GPRS 網(wǎng)絡(luò)，需要在傳統(tǒng)的 GSM 網(wǎng)絡(luò)中引入新的網(wǎng)絡(luò)接口和通信協(xié)議。這對大多數(shù)人來說，的確是件非常令人惱火的事。而且，因為不再需要現(xiàn)行無線應(yīng)用所需要的中介轉(zhuǎn)換器，所以連接及傳輸都會更方便容易。采用信道捆綁 (目前 GPRS 的設(shè)計可以在一個載頻或 8 個信道中實現(xiàn)捆綁 )和增強數(shù)據(jù)速率實現(xiàn)高速接入，理論上可提供高達ll5kbps 的空中接口傳輸速率，下一代 GPRS 業(yè)務(wù)的速度可以達到 84kbps?，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。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。在最大輸出電流時， LM1117 器件的壓差保證最大不超過，并隨負載電流的減小而逐漸降低。段式 LCD驅(qū)動簡單，耗電量小，在僅需要顯示數(shù)字的場合應(yīng)用較多，也用來在便攜式應(yīng)用的場合來代替數(shù)碼管，由于本設(shè)計只需顯示溫度，所以選用四位段式液晶屏 BTL010 作為顯示器。 延時 15 微秒。 按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位）。 延時 750 微秒（該時間的時間范圍可以從 480 到 960 微秒）。在上電復位時其值將被刷新。 DS18B20 的工作原理 DS18B20 的溫度檢測與數(shù)字數(shù)據(jù)輸出全集成于 一個芯片之上，從而抗干擾力更強。 在本檢測系統(tǒng)設(shè)計中采用外部電源供電測溫的工作方式，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。此特性的應(yīng)用范圍包括 HVAC 環(huán)境控制、建筑物設(shè)備或機械內(nèi)的溫度檢測，以及過程監(jiān)視和控制中的溫度檢測。 DS18B20 溫度芯片是一種集成芯片，能夠有效的減小外界的干擾，提高測量的精度，簡化電路的結(jié)構(gòu) 。當 MG323 模塊出現(xiàn)軟件死機的情況時，您可以通過 RESET 信號控制模塊實現(xiàn)硬件復位功能。當 TERM_ON 管腳拉低 ≥1s 后，即可開機；開 機后，如果再次將 TERM_ON 管腳拉低 ≥1s ，即可關(guān)機。當 VBAT 在位時，實時 時鐘 RTC 可以優(yōu)先通過 VBAT 供電；當 VBAT 不在位時， VCOIN 為實時時鐘 RTC 提 供備用電源輸入，此時 MG323 模塊維持實時時鐘 RTC 功能所需電流約為 5uA。 表 21 電源接口管腳定義 管腳號 信號名 描述 4 4 4 4 50 VBAT 供電電源電壓輸入管腳 4 4 4 4 49 GND 地 35 VCOIN 實時時鐘 (RTC)備用電源輸入管腳 40 VIO 對外電源輸出管腳 （ 1） VBAT 接口 MG323 模塊正常工作時需要通過 VBAT 管腳來提供供電電源，供電電源電壓輸入范圍為 ～ （典型值 ）。低速晶振振蕩器默認工作在低頻模式，即 ，也可以通過外接 450kHz～ 8MHz 的高速晶體振蕩器或陶瓷諧振器工作在高頻模式，在本電路中我們使用低頻模式，晶振外接 2個 15pF 的電容經(jīng)過 X3和 X4 連接到 MCU。 8腳， 9腳為外部低頻時鐘晶振輸入端（程序中說明一般用 LFXTICLK表示）。 32腳 UTXD0， 33 腳 URXD0 的第二功能為 MSP430F149 單片機兩路串口通訊接口中的第一路。 （ 2）高效 16位 RISCCPU， 27 條指令， 8MHz 時鐘頻率時，指令周期時間為125ns，絕大多數(shù)指令在一個時鐘周期完成； 32kHz 時鐘頻率時， 16 位 MSP430 單片機的執(zhí)行速度高于典型的 8位單片機 20MHz 時鐘頻率時的執(zhí)行速度。 課題設(shè)計意義 本文對 GPRS遠程溫度監(jiān)測系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計進行說明。傳統(tǒng)的有線測溫方式存在著布線復雜，線路容易老化等問題。 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，不論是溫室大棚的溫度監(jiān)測，還是糧倉的管理，傳統(tǒng)上都是采取分區(qū)取樣的人工方法，工作量大，可靠性差。 目 錄 IV 目 錄 摘 要 ........................................................................................................................... II ABSTRACT...................................................................................................................... III 第 1 章 緒論 .................................................................................................................. 1 引言 ...................................................................................................................... 1 課題設(shè)計背景 ...................................................................................................... 1 課題設(shè)計意義 ...................................................................................................... 2 第 2 章 系統(tǒng)主要模塊介紹和硬件設(shè)計 ...................................................................... 3 主控芯片介紹 ...................................................................................................... 3 MSP430F149 芯片概述 ................................................................................ 3 MSP430F149 芯片引腳 ................................................................................ 3 單片機控 制模塊 ........................................................................................... 5 GPRS 模塊介紹 ................................................................................................... 7 GPRS 模塊 B2B 連接器接口 ....................................................................... 7 MG323 電源接口 .......................................................................................... 9 控制信號接口和開 /關(guān)機時序 ................................................................... 10 UART 接口 .................................................................................................. 12 SIM 卡接口 ................................................................................................. 13 溫度傳感器簡介 ................................................................................................ 14 DS18B20 管腳配置和內(nèi)部結(jié)構(gòu) ................................................................. 15 DS18B20 的工作原理 ................................................................................. 16 DS18B20 的硬件設(shè)計 ................................................................................. 18 顯示模塊 ............................................................................................................ 19 液晶驅(qū)動芯片 .............................................................................................. 19 段式液晶顯示器 ......................................................................................... 21 顯示模塊硬件電路設(shè)計 ............................................................................. 21 電源模塊 ............................................................................................................ 22 單片機供 電模塊 ......................................................................................... 22 GPRS 供電模塊 ........................................................................................... 23 第 3 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ................................................................................................ 25 溫度采集程序設(shè)計 ............................................................................................ 25 GPRS 模塊程序設(shè)計 ......................................................................................... 26 系統(tǒng)總體程序設(shè)計 ............................................................................................ 29 第 4 章 系統(tǒng)硬件電路板的設(shè)計 ...................................................................