【正文】 傳感器和 GSM 無線通信模塊 (TC35i)組成。單片機外圍電路除了包括單片機正常工作所必須的元件外，還包括鍵盤、 LED顯示電路及看門狗電路等，系統(tǒng)硬件電路原理圖如圖 21 所示?，F(xiàn)場溫度直接以 1Wire 的數(shù)字方式傳輸。充電電池為整個系統(tǒng)提供 V 工作電壓．同時產(chǎn)生 MAX232 所需要的 高電平：三端電源模塊 LM7806 將外部 12 V 直流電源轉(zhuǎn)換為 6 v．連接至 ZIF 連接器的 1 12 引腳。 數(shù)據(jù)通信電路主要實現(xiàn)短消息收發(fā)、與 PC機通信、軟件控制等功能。當(dāng)然，我們只能通過系統(tǒng)軟件、硬件設(shè)計盡 可能的減少干擾帶來的影響，而不可能完全消除干擾。 ⑦軟件設(shè)計中采用一些方法抗干擾，如軟件數(shù)字濾波，去抖動，重復(fù)初始化等。 AT89C52 單片機 [4] AT89C52 單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)說明 制造工藝為 CMOS的 AT89C52單片機采用的是 40只引腳的雙列直插封裝（ DIP）方式。 ⑥ P0口、 P1口、 P2口、 P3口：為 4個并行 8位 I/O口。 P1口： P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1口緩沖器能接收輸出 4個 TTL門電流。另外，被外部拉低的 P3口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE脈沖。 /EA/VPP：當(dāng) /EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 AT89C52 單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案，有利于小型化設(shè)計。 DS18B20 的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 34 DS18B20的 外形及管腳排列 DS18B20 的外形及管腳排列如 上 圖 34 所示 （ 1） DQ 為數(shù)字信號輸入 /輸出端； （ 2） GND 為電源地； （ 3） VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線 方式時接地）。 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 表 32 DS18B20溫 度數(shù)據(jù)表 TEMPERATURE DIGITAL OUTPUT (Binary) DIGITAL OUTPUT (Hex) +125℃ 0000 0111 1101 0000 07D0H +85℃ 0000 0101 0101 0000 0550H +℃ 0000 0001 1001 0001 0191H +℃ 0000 0000 1010 0010 00A2H +℃ 0000 0000 0000 1000 0008H 0℃ 0000 0000 0000 0000 0000H ℃ 1111 1111 1111 1000 FFF8H ℃ 1111 1111 0101 1110 FF5EH 1111 1110 0110 1111 FF6FH 55℃ 1111 1100 1001 0000 FC90H （ 3） DS18B20 溫度傳感器的存儲器 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部 存儲器包括一個高速暫存 RAM和一個非易失性的可電擦除的 EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、 TL 和結(jié)構(gòu)寄存器。 DS18B20 溫度傳感器以 一線總線 的數(shù)字量串行輸出方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。計數(shù)器 1和溫度寄存器被預(yù)置在－ 55℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。試驗中，當(dāng)采用普通信號電纜傳輸長度超過 50m時，讀取的測溫數(shù)據(jù)將發(fā)生錯誤。 SIM 電壓為 3V/， TC35i 的數(shù)據(jù)接口 (CMOS 電平 )通過 AT 命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù) ,可選波特率為 300b/s～ 115kb/s , 自動波特率為～ 115kb/s。 15腳是啟動腳 IGT，系統(tǒng)加電后為使 TC35i 進入工作狀態(tài) ,必須給 IGT 加一個大于 100ms 的低脈沖 ,電平下降持續(xù)時間不可超過 1ms。當(dāng) LED 熄滅時 ,表明 TC35i 處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)；當(dāng) LED 為 600 ms 亮 /600ms沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 熄時，表明 SIM卡沒有插入或 TC35i 正在進行網(wǎng)絡(luò)登錄；當(dāng) LED為 75 ms 亮 /3s 熄時，表明 TC35i 已登錄進網(wǎng)絡(luò)，處于待機狀態(tài)。關(guān)于抗干擾的具體方法在很多書籍和文章中都有較為詳盡的論述，本文不再贅述。 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 圖 39 DS1232內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 （ 3） 主要特點 DS1232 具有如下特點： ①具有 8腳 DIP 封裝和 16腳 SOIC 貼片封裝兩種形式，可以滿足不同設(shè)計。 “看門狗”電路 DS1232 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，單片微型計算機在工業(yè)自動化領(lǐng)域和智能化產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。 TC35i 使用外接式 SIM 卡 , 24～ 29 為 SIM卡引腳， SIM 卡同 TC35i 是這樣 連接的 :SIM 上的 CCRST、 CCIO、 CCCL、 CCVCC 和 CCGND 通過 SIM 卡閱讀器與 TC35i 的同名端直接相連， ZIF 連接座的 CCIN 引腳用來檢測 SIM 卡是否插好，如果連接正確，則 CCIN引腳輸出高電平，否則為低電平。 TC35i 的第 1～ 5引腳是正電源輸入腳通常推薦值 ，第 6～ 10 引腳是電源地。 （ 5）測溫電纜線建議采用屏蔽 4 芯雙絞線，其中一對線接地線與信號線，另一組接 VCC 和地線，屏蔽層在源端單點接地。當(dāng)單總線上所掛 DS18B20 超過 8 個時，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題，這一點在進行多點測溫系統(tǒng)設(shè)計時要加以注意。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器 1。根據(jù)環(huán)境 的各種布局，安裝 DS18B20 的個數(shù)來測試 環(huán)境 溫度。 如表 31所示： 表 31 DS18B20溫度值格式表 LS Byte bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0 23 22 21 20 21 22 23 24 MS Byte bit 15 bit 14 bit 13 bit 12 bit 11 bit 10 bit 9 bit 8 S S S S S 26 25 24 這 是 12位轉(zhuǎn)化后得到的 12位數(shù)據(jù)，存儲在 18B20 的兩個 8比特的 RAM 中，二進制中的前面 5位是符號位，如果測得的溫度大于 0，這 5位為 0，只要將測到的數(shù)值乘于 即可得到實際溫度；如果溫度小于 0，這 5位為 1，測到的數(shù)值需要 取反加 1 再乘于 即可得到實際溫度。 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 DS18B20 器件的介紹 DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有 3引腳 TO－ 92 小體積封裝形式；溫度測量范圍為－ 55℃～＋ 125℃ ,可編程為 9 位～ 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換精度，測溫分辨率可達 ℃，被測溫度用符號擴展的 16 位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可在遠端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個 DS18B20 可以并聯(lián) 到 3根或 2 根線上， CPU 只需一根端口線就能與諸多 DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN有效。在平時， ALE端以不變的頻率周期輸出 正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 圖 33 AT89C52引腳圖 P3口： P3口管腳是 8個帶內(nèi)部上拉電阻 的雙向 I/O口，可接收輸出 4個 TTL門電流。 P0口： P0口為一個 8位漏極開路 雙向 I/O口，每腳可吸收 8個 TTL門電流。 ④定時器 /計數(shù)器： 3個 16位的定時器 /計時器，具有四種工作方式。 圖 31 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)主要的任務(wù)是監(jiān)測被控對象的溫度．然后通過 TC35i發(fā)送到監(jiān)測中心。 ⑤雙面板兩面的線條盡可能垂直交叉。本模塊使用的是后一種功能：當(dāng) LED熄滅時 ,表明 TC35 處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)；當(dāng) LED 為 600ms 亮 /600ms 熄時，表明 SIM 卡沒有插入或 TC35 正在進行網(wǎng)絡(luò)登錄；當(dāng) LED 為 75ms 亮 /3s 熄時，表明 TC35已登錄進網(wǎng)絡(luò)，處于持機狀態(tài)。在 為 SIM 卡預(yù)留 5 個引腳的基礎(chǔ)上， TC35 在 ZIF 連接器上為 SIM 卡接口預(yù)留了 6個引腳，所添加的 CCIN 引腳用來檢測 SIM卡支架中是否插有 SIM卡。 TC35i 外圍電路接線圖如圖 22所示。其主要功能為：產(chǎn)生上電復(fù)位和手動復(fù)位；監(jiān)視電源電平；監(jiān)視軟件運行狀態(tài)；當(dāng)程序運行出現(xiàn)飛車時，產(chǎn)生復(fù)位信號。 單片機外圍電路設(shè)計 該系統(tǒng)的 MCU 采用 Atmel 公司生產(chǎn)的 AT89C52 單片機。另外，還有德國的 Lauda 公司生產(chǎn)的加熱 /冷卻恒溫浴槽、冷卻器，溫度控制精度可達正負 。溫度控制不好就可能引起生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量等一系列問題。主要利用其短消息業(yè)務(wù)（ SMS）實現(xiàn)上述功能， SMS 是通過 GSM 網(wǎng)的控制信道傳輸用戶分組信息的一種增值服務(wù)，經(jīng)短消息業(yè)務(wù)中心完成存儲和前轉(zhuǎn)功能，特別適合信息量不大的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，它使用 GSM 網(wǎng)的公共控制信道，通話期間不影響短消息的傳輸。其工作模式如圖 11和圖 12所示。 基于 GSM 短消息業(yè)務(wù) SMS（ Short Message Service）短信息服務(wù)是 GSM（ Global System for Mobile Communication）系統(tǒng)中提供的一種 GSM終端（手機）之間，通過服務(wù)中心 (Service Center)進行文本信息收發(fā)的應(yīng) 用服務(wù)，其中服務(wù)中心完成信息的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功能。 4． 附加業(yè)務(wù) 附加業(yè)務(wù)修改、豐富了基本業(yè)務(wù)，主要允許用戶選擇網(wǎng)絡(luò)處理主呼 /被呼呼叫的方法，或提供給用戶一定信息使之能智能地利用業(yè)務(wù)。它允許用戶通過一個簡單固定的步驟就可找到附近的緊急服務(wù)部門（如警察局或消防部門）。 在 GSM 系統(tǒng)中，漫游是在 SIM 卡識別號以及被稱為 IMSI 的國際移動用戶識別號的基 礎(chǔ)上實現(xiàn)的。鑒權(quán)用來驗證用戶的入網(wǎng)權(quán)利。 。 GSM 系統(tǒng)有幾項重要的特點：防盜銬能力佳、網(wǎng)絡(luò)容量大、手機號碼資源豐富、通話清晰、穩(wěn)定性強不易受干擾、信息靈敏、通話死角少、手機耗電量低。隨著設(shè)備的開發(fā)和數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)的建立， GSM 逐漸演變?yōu)椤叭蛞苿油ㄐ畔到y(tǒng)”(Global System for Mobile Communications)的簡稱。單機應(yīng)用領(lǐng)域包括測控系統(tǒng)、智能儀表、機電一體化 產(chǎn)品、智能接口和智能民用產(chǎn)品等。 單片機技術(shù)的特點 [1] 單片機由于將 CPU、 內(nèi)存和一些必要的接口集成到一個芯片上 ， 并且面向控制功能將結(jié)構(gòu)作了一定的優(yōu)化，所以它有一般芯片不具有的特點： ①體積小、重量 輕。 因此，通過 GSM 短消息業(yè)務(wù) (SMS)作為 GSM(Global System for Mobile munication)網(wǎng)絡(luò)的一種基本業(yè)務(wù)，以其連接簡單、費用低廉、覆蓋范圍廣、實現(xiàn)方便等優(yōu)點得到越來越多的系統(tǒng)運營商和系統(tǒng)開發(fā)商的重視，基于短消息業(yè)務(wù)的各種應(yīng)用也蓬勃發(fā)展起來。且不便于管理。 AT指令 。沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） i 摘要 本文 分析了 GSM技術(shù)在遠程 溫度監(jiān)測 系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了基于 TC35i的遠程 溫度監(jiān)測 系統(tǒng)的方案 。 關(guān)鍵詞 ： GSM 網(wǎng)絡(luò) 。特定場合下由于監(jiān)測分站比較分散、偏遠，采用傳統(tǒng)的溫度測量方式周期長、成本高，而且測量員必須到現(xiàn)場進行測量，因此工作效率非常低。隨著 的逐漸成熟，世界各國 3G 網(wǎng)絡(luò)的投入研究，基于無線數(shù)據(jù)應(yīng)用的各項服務(wù)展現(xiàn)出其獨 特的魅力。由于它