【正文】 的結構和指令功能都是按照工業(yè)控制要求設計的 ,特別適用于工業(yè)控制及數(shù)據(jù)處理場合 ,因此確切的稱謂應是微控制器 (Microcontroller),單片機只是其習慣稱呼。 單片機技術的應用 按照單片機的特點 ,單片機可分為單機應用和多機應用。 1990 年完成了 GSM900 的規(guī)范，產生一套 12 章規(guī)范系列。 GSM 系統(tǒng)包括 GSM900（ 900MHZ）、 GSM1800（ 1800MHZ）、 GSM1900（ 1900MHZ）等幾個頻段。由于采用了高效調制器、信道編碼、交織、均衡和語音編碼技術，使系統(tǒng)具有高頻譜 效率。通過鑒權、加密和 TMSI 號碼的使用，達到安全的目的。 GSM 系統(tǒng)可以提供全球漫游，當然也需要網絡運營者之間的某些協(xié)議，例如計費。根據(jù) GSM 的術語，緊急呼叫是電話演變來的一項單獨業(yè)務。 2）另一種短消息業(yè)務是“蜂房廣播短消息業(yè)務（ SMSCB），它能以固定的時間間隔將一般的短消息向給定地理區(qū)域中所有用戶廣播。另一點值得注意的是，“ +“鍵的存在，它被指定為代替國際前綴的捷徑。這里選用 GSM 模塊 TC35i，給出其和 PC 機的通信電路；同時，也給出與單片機 AT89C52 制成一款無線 Modem，與 PC 機協(xié)同收發(fā)短信，在 PC 和應用系統(tǒng)之間以此 Modem 和 GSM 網絡為紐帶，實現(xiàn)遠地數(shù)據(jù) 的傳輸。 圖 12 GSM網絡 GSM 網絡是國內覆蓋范圍最廣，應用最普遍的無線通信網絡。 溫度控制的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 溫 度是工業(yè)對象中一個主要的被控參數(shù)，它是一種常見的過程變量，因為它直接影響燃燒、化學反應、發(fā)酵、烘烤、煅燒、蒸餾、濃度、擠壓成形，結晶以及空氣流動等物理和化學過程。恒溫槽設置點的超高分辨力可達到小數(shù)點后 5位的高精度。實現(xiàn)了基于 GSM網絡的遠程監(jiān)測系統(tǒng)。設計溫度采集電路時應選用 Dallas 公司生產的微機監(jiān)控電路 DSl232(看門狗 )。為適應這種需要，西門子公司推出了新一代無線通信 GSM 模塊 ——TC35i，基于該模塊的短消息功能，可以快速安全可靠地實現(xiàn)用戶信息處理等功能，特別適用于控制中心與終端設備距離很遠，或不便采用有線通信介質等場合，例如油井信息采集后的傳輸、遠程抄表系統(tǒng)、城市交通導向等均基于 TC35i 模塊來實現(xiàn)。為了適合外部的 SIM 接口，該 接口連接到主接口 (ZIF 連接器 )。一種是指示發(fā)射狀態(tài)時的功率增長情況，另一種是指示 TC35 的工作狀態(tài)。 ④手工布置元件和布線，連線盡可能短。 網絡通信系統(tǒng)總體結構框圖如圖 31所示。 ③中斷系統(tǒng)：具有 6個中斷源， 2級中斷優(yōu)先權。 GND：接地。這是由于內部上拉的緣 故。在 FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。 AT89C52 單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除 100 次。該器件從測試環(huán)境的精度、可靠性、穩(wěn)定性等方面有許多優(yōu)越性。 （ 2） DS18B20 中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以 12 位轉化為例：用 16 位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供，以 ℃ /LSB 形式表達，其中 S為符號位。為了使環(huán)境溫度 測得準確，我們必須 考慮空間的大小，空間的密封、通風情況。 DS18B20 測溫原理如圖 36沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 21 所示。 沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 22 （ 2）在 DS18B20 的有關資料中均未提及單總線上所掛 DS18B20 數(shù)量問題，容易使人誤認為可以掛任意多 個 DS18B20，在實際應用中并非如此。這一點在進行 DS18B20 硬件連接和軟件設計時也要給予一定的重視。這 40 個引腳可以劃分為 5類，即電源、數(shù)據(jù)輸入 /輸出、 SIM 卡、音頻接口和控制。 其中 18腳 RxD0、 19 腳 TxD0 為 TTL 的串口通訊腳，需要和單片機或者 PC 通訊。 TC35i 模塊特性 TC35i主要特性包括以下幾點： （ 1） 頻段為雙頻 GSM900MHz和 GSMl800MHz (phase 2/2+)； （ 2） 支持數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真； （ 3） 高集成度 ( 36mm )； （ 4） 質量為 9g； （ 5） 電源電壓為單一電壓 ～ ； （ 6） 可選波特率 300bps～ 115kbps，動波特率 ～ 115kbps； （ 7） 電流消耗 —— 休眠狀態(tài)為 ，空閑狀態(tài)為 25mA，發(fā)射狀態(tài)為 300mA(平均 )，； （ 8） 溫度范圍 —— 正常操作 20℃ ～ +55℃，存放 30℃ ～ +85℃； （ 9） SIM電壓為 3V/。 （ 2） DS1232 的內部結構 DS1232 的內 部結構框圖如圖 39 所示。美國 DALLAS 公司生產的“看門狗 (WATCHDOG)”集成電路 DS1232 具有性能可靠、使用簡單、價格低廉的特點，應用在單片機產品中能夠很好的提高硬件的抗干擾能力，我們曾將 DS1232 應用到“糧食中心庫糧倉溫度監(jiān)測系統(tǒng)”、“銀行利率顯示屏”、“多功沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 25 能電腦時鐘”、“電廠皮帶秤測速系統(tǒng)”和“全自動限電計量系統(tǒng)”中，在實際使用中收到了良好的效果。 3 32 腳為控制腳，其中 30 為 RTC backup， 31 為 Power down， 32 為SYNC。 16～ 23 為數(shù)據(jù)輸入 /輸出，分別為 DSR0、 RING0、 RxD0、 TxD0、 CTS0、 RTS0、DTR0 和 DCD0。它支持 Text 和 PDU 格式的 SMS(Short Message Service,短消息 ),可通過 AT 命令或關斷信號實現(xiàn)重啟和故障恢復 。當將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離可達 150m，當采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離進一步加長。計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器 1的預置值減到 0 時，溫度寄存器的值將加 1，計數(shù)器 1的預置將重新被裝入，計數(shù)器 1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器 2計數(shù)到 0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。我們將 DS18B20 溫度傳感器與 CPU 芯片 AT89C52 的 相連， LED 將測試的值顯示出來。 （ 4） 配置寄存器 該字節(jié)各位的意義如下 表 33所示 ： 表 33配置寄存器結構 TM R1 R0 1 1 1 1 1 低五位一直都是 1， TM 是測試模式位，用于設置 DS18B20 在工作模式還是在測試模式。 圖 35 DS18B20的內部結構圖 沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 18 DS18B20 內部結構 如圖 35所示， 主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 隨著社會的不斷發(fā)展，控制設備也跟著不斷變化，對產品試驗環(huán)境的要求也越來越嚴格。注意加密方式 1時， /EA將內部鎖定為 RESET；當 /EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH地址上置 0。 P3口也可作為 AT89C52的一些特殊功能口，如下所示： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） 沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 16 T0（計時器 0 外部輸入） T1（計時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 P1口管腳寫入 1后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。 ⑦特殊功能寄存器（ SFR）：共有 21個，用于對于片內各功能模塊進行管理，控制監(jiān)視。其片內的結構如圖 32所示，如果按功能劃分，它由 8個部件組成，即微處理數(shù)據(jù)（ CPU），存儲器（ RAM），程序存儲器（ E2PROM）， I/O口（ P0口、 P1口、 P2口、 P3口），串行口，定時器 /計數(shù)器，中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器（ SFR）。 沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 13 第三章 系統(tǒng)的硬件設計 系統(tǒng)結構分析與硬件框圖 目前，國內已經開始使用的 GSM 模塊有很多，而且這些模塊的功能、用法差別不大。本系統(tǒng)在抗干擾方面考慮了如下的問題。 TC35i的數(shù)據(jù)接口采用串行異步收發(fā)，符合 RS232接口電路標準。在充電模式下可為 TC35i 提供 6V／ 500mA 的充電電源。大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。 圖 21 單片機外圍電路原理圖 沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 10 按鍵用于對終端進行參數(shù)設置。監(jiān)測中心控制 GSM無線通信模塊收發(fā)短消息，接收各監(jiān)測分站采集的溫度數(shù)據(jù) ,然后對數(shù)據(jù)進行顯示、處理和打印等。 目前，市場上有很多比較先進的溫度控制儀，如美國福祿克公司 (Fluke Corporation)提供的緊湊式高準確度標準溫度爐，能滿足只有極少公司才可達到的IECIOIO 和 CSA 安全標準。同時，它對用戶的 數(shù)量也沒有限制，克服了傳統(tǒng)的專網通信系統(tǒng)投資成本大，維護費用高，且網絡監(jiān)控的覆蓋范圍和用戶數(shù)量有限的缺陷。所以本設計選用的是西門子 TC35系列的 TC35i。短消息也有其容量限制，當其在控制信道內傳送時，信息量限制為 140個八位組。具體說來，有如下附加業(yè)務。 2． 數(shù)據(jù)業(yè)務 作為 ISDN 的繼承者， GSM 從一開始設計就提供了多種數(shù)據(jù)業(yè)務。 GSM 網絡的功能 GSM 是一種多業(yè)務系統(tǒng)，可依據(jù)用戶要傳輸信息的特點，提供各種形式的通信。 ISDN、 PSTN 等的互連。鑒于數(shù)字傳輸技術的特點以及 GSM 規(guī)范中有關空中接口和話音編碼的沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 4 定義，在門限值以上時，話音質量總是達到相同的水平而與無線傳輸質量無關。歐洲國家普遍采用的系統(tǒng)除了GSM900 和 GSM1800 外還加入了 GSM1900，此時手機為三頻手機。蜂窩網為我們人類的移動通信起到了不可忽視的重大作用。早在 80 年代初，歐洲已有幾大模擬蜂窩移動系統(tǒng)在運營，例如北歐的 NMT（北歐移動電話）和英國的 TACS（全接入通信系統(tǒng)），西歐其他各國也提供移動業(yè)務。 ④全部集成在一塊芯片上，布線短、合理。目前市場上提供的 GSM 調制解調器和模塊提供了 RS232 標準數(shù)據(jù)接口，采用 AT 指令控制，符合 ETSI 標準 GSM0707 和 GSM0705。 移動通信的發(fā)展 進入 21 世紀，移動通信技術以驚人的速度迅猛發(fā)展。 concrete bridge can be widely used in temperature measurement, the field of oil and gas wells, power cable fire monitoring, granary and materials storage temperature monitoring. It has a very broad prospect for development. Key words: GSM。 本文通過分析 GSM模塊與單片機的接口設計簡單介紹了 TC35i 模塊的常用指 令及編碼規(guī)則，著重介紹了 GSM 網絡、 TC35i 模塊、單片機 AT89C5 DS18B20 和 DS1232 的工作原理和外圍接口電路，提出了 AT89C52在接收數(shù)據(jù)時應該注意的問題，從而設計出具有 GSM 模塊的數(shù)據(jù)傳輸終端。 系統(tǒng)具有結構簡單、可靠性高、成本低等特點 ，使系統(tǒng)具有一定的高可行性和高性價比。 AT instruction。無論是 CDMA、 還是 3G，移動通信的發(fā)展目標都是在更好的語音通信之外，向用戶提供更加豐富多彩的高速無線數(shù)據(jù)應用?；谶@種技術，以 GSM 網絡作為無線傳輸平臺可以開發(fā)出多種應用領域。 ⑤ 數(shù)據(jù)大部分在單片機內傳送、運行速度快，抗干擾能力強，可靠性高。但是模擬系統(tǒng)有一些限制：第一，盡管在 80 年代初的過低估計下，移動業(yè)務的潛在需求也遠遠超過當時模擬蜂窩網的預計容量；第二，運營中的不同系統(tǒng)不能向用戶提供兼容性：一個 TACS 終端不能進入 NMT 網，一個 NMT 終端也不沈陽建筑大學畢業(yè)設計（論文） 3 能進入 TACS 網。 GSM 是第二代移動通信技術，其開發(fā)目的是讓全球各地可以共同使用一個移動電話網絡標準，讓用戶使用一部手機就能行遍全球。在我國隨著手機市場的進一步發(fā)展，現(xiàn)在也出現(xiàn)了三頻手機。