【正文】 驅(qū)動(dòng) LED 狀態(tài)指示燈，需要配合三極 管使用， LED 燈的限流電阻選擇，請(qǐng)根據(jù) LED 的實(shí)際壓降和額定電流選擇合適的限流 電阻，驅(qū)動(dòng)示意電路如圖所示。 控制信號(hào)接口和開(kāi) /關(guān)機(jī)時(shí)序 MG323 模塊 B2B 接口的控制信號(hào)部分主要包括：開(kāi) /關(guān)機(jī)（ TERM_ON）接口，硬件復(fù)位（ RESET）接口，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示（ LED_SEATUS）接口。對(duì)于蓄能電容，推薦使用 以上的 電解電容。工作頻段為 GSM850/ 900/ 1800/ 1900 MHz， 電源電壓為 ～ ，推薦電壓為 。這是為了解決系統(tǒng)的快速處理數(shù)據(jù)要求和低功耗要求的矛盾，通過(guò)設(shè)計(jì)多個(gè)時(shí)鐘源或?yàn)闀r(shí)鐘設(shè)計(jì)各種不同工作模式，才能解決某些外圍部件實(shí)時(shí)應(yīng)用的時(shí)鐘要求，如低頻通信、 LCD 顯示、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等。 第 2 章 系統(tǒng)主要模塊介紹和硬件設(shè)計(jì) 5 49腳的第二功能為 MSP430F149 單片機(jī)， SCLK（子系統(tǒng)時(shí)鐘）的輸出端。 河北聯(lián)合大學(xué)信息工程學(xué)院 4 1腳 DVCC， 63腳 DVSS 為數(shù)字電源接口。 第 2 章 系統(tǒng)主要模塊介紹和硬件設(shè)計(jì) 3 第 2 章 系統(tǒng)主要模塊介紹和硬件設(shè)計(jì) 主控芯片介紹 MSP430F149 芯片概述 單片機(jī)芯片配以必要的外部器件，一般 包括電源供入及電源開(kāi)關(guān)、復(fù)位電路、晶振、輸入輸出電路等就能構(gòu)成最小系統(tǒng)。 隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，采用無(wú)線的傳輸方式已成為遠(yuǎn)程分布式溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了華為公司推出的 MG323 GPRS 模塊，由 MSP430F149單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)通信。 在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，由于生產(chǎn)環(huán)境惡劣，工作人員不能長(zhǎng)時(shí)間停留在現(xiàn)場(chǎng)觀察設(shè)備是否運(yùn)行正常，就需要采集數(shù)據(jù)并傳輸數(shù)據(jù)到一 個(gè)環(huán)境相對(duì)好的操控室內(nèi)，這樣就會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題。 DS18B20。 關(guān)鍵詞 溫度采集系統(tǒng)； DS18B20；單片機(jī)； GPRS Abstract III Abstract GPRS as wireless a highspeed, high efficiency, economy system, has a wide work coverage, according to the data with Eric, strong adaptability, valuation data flow calculation, the advantages of realtime online, especially suitable for intermittent, sudden and frequent, small amounts of data transmission, can satisfy the data acquisition and monitoring of the bidirectional data transmission. In this paper, we design a temperature control system, improve the prehensive use of temperature detection system single chip as micro controller, digital temperature sensor, the temperature control, puts forward a remote temperature monitoring system scheme based on GPRS technology, the scene is realized by using MSP430 MCU and DS18B20 digital temperature sensor temperature data acquisition and processing, again by MG323 GPRS module to achieve remote data transmission and receiving, has features of high precision and good stability. A hardware design based on single chip microputer intelligent temperature control system, with MSP430 single chip microputer as the core, adopting the temperature sensor DS18B20, based on the GPRS wireless munication module, based on the AT mands and data collector, to build a remote temperature data acquisition system, to control the temperature. Keywords Temperature acquisition system。隨著社會(huì)的進(jìn)步和生產(chǎn)的需要，利用無(wú)線通信進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)采集的方式應(yīng)用已經(jīng)滲透到生活各個(gè)方面。如今很多家庭都會(huì)安裝室內(nèi)溫度采集控制系統(tǒng)，其原理就是利用無(wú)線通信技術(shù)采集室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)室內(nèi)溫度情況進(jìn)行遙控通風(fēng)等操作，自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度濕度，可以更好地改善人們的居住環(huán)境。 GPRS 設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)控終端傳 輸設(shè)備一開(kāi)機(jī)就能自動(dòng)附著到 GPRS 網(wǎng)絡(luò)上，與數(shù)據(jù)中心實(shí)時(shí)在線進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信，高速輸，可靠性高。系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)給遠(yuǎn)程對(duì)溫度的要求提供了方便，而且快捷，成本不高等，為農(nóng)業(yè)工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)極大的方面。 MSP430F149 芯片引腳 58腳 RST/NMI 為 430 單片機(jī)的復(fù)位引腳（低電平有效）。 48腳的第二功能為 MSP430F149 單片機(jī) MCLK（主系統(tǒng)時(shí)鐘）的輸出端。 （ 1） 單片機(jī) 圖 單片機(jī)硬件原理圖 （ 2）晶振電路 河北聯(lián)合大學(xué)信息工程學(xué)院 6 MSP430 系 列單片機(jī)時(shí)鐘模塊包括數(shù)控振蕩器 (DCO)、高速晶體振蕩器和低速晶體振蕩器等 3 個(gè)時(shí)鐘源。 第 2 章 系統(tǒng)主要模塊介紹和硬件設(shè)計(jì) 7 圖 復(fù)位電路原理圖 GPRS 模塊介紹 MG323 模塊是華為推出的一款 4 頻段的 GPRS 模塊。 對(duì)于外部供電電源，推薦使用電流輸出能力大于 2A 的 LDO 或開(kāi)關(guān)電源，并且 在模塊 的電源端口處并聯(lián)一個(gè) 2mF 以上的蓄能電容。當(dāng) MG323 模塊處于 SLEEP 模式下， VIO 處于開(kāi)啟的低功耗狀態(tài)（ 500uA）；當(dāng) MG323 模塊在 Power Down 模式時(shí)， VIO 則處于關(guān)閉狀態(tài)。 LED 狀態(tài)指示燈閃爍的不 同模式，代表了不同的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，管腳狀態(tài)如下表所示。 第 2 章 系統(tǒng)主要模塊介紹和硬件設(shè)計(jì) 13 表 24 UART 接口定義 管腳號(hào) 信號(hào)名 描述 29 UART1_RD 模塊數(shù)據(jù)發(fā)送端 33 UART1_TD 模塊數(shù)據(jù)接收端 38 UART1_RIN G 模塊振鈴指示 32 UART1_DSR 模塊數(shù)據(jù)設(shè)備就緒 34 UART1_RTS 請(qǐng) 求發(fā)送 36 UART1_DTR 數(shù)據(jù)終端就緒 28 UART1_CTS 模塊清除發(fā)送 24 UART1_DCD 模塊載波檢測(cè) SIM 卡接口 MG323 模塊提供了符合 ISO78163 標(biāo)準(zhǔn)的 SIM 卡接口，支持自動(dòng)檢測(cè) 和 SIM 卡， SIM 卡接口定義如下表所示。信息經(jīng)過(guò)單線接口送入 DS1820或從 DS1820 送出。 。光刻 ROM的作用是使每一個(gè) DS18B20 都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè) DS18B20 的目的。數(shù)據(jù)在出產(chǎn)時(shí)設(shè)置不由用戶(hù)更改。 EEPROM 非易失性記憶體，用于存放長(zhǎng)期需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報(bào)警值和校驗(yàn)數(shù)據(jù)， DS18B20 共 3 位 EEPROM，并在 RAM 都存在 鏡像，以方便用戶(hù)操作。 若 CPU讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平 “0” 后，還要做延時(shí)，其延時(shí)的時(shí)間從發(fā)出的高電平算起（第（ 5）步的時(shí)間算起）最少要 480 微秒。 最后將數(shù)據(jù)線拉高。 延時(shí) 30 微秒。 DATA 線是串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出線，讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)和執(zhí)行的命令都必須通過(guò) DATA 線。 該器件內(nèi)部集成頻率補(bǔ)償和固定頻率發(fā)生器，開(kāi)關(guān)頻率為 150KHz，與低頻開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器相比較，可以使用更小規(guī)格的濾波元件。 DS18B20 支持 “ 一線總線 ” 接口，測(cè)量溫度范圍為 55～ +125186。然后讀暫存器，將轉(zhuǎn)換結(jié)果讀出，并轉(zhuǎn)為顯示碼，送到液晶顯示。 GSM 是一種電路交換系統(tǒng)，而 GPRS 是一種分組交換系統(tǒng)。而是在每一個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)包頭中的信息（如目的地址），臨時(shí)尋找一個(gè)可用的信道資源將該數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去。 GPRS 采用分組交換技術(shù)，它可以讓多個(gè)用戶(hù)共享某些固定的信道資源。河北聯(lián)合大學(xué)信息工程學(xué)院 28 GPRS 基站與 SGSN 設(shè)備之間的連接一般通過(guò)幀中繼連接， GGSN 與 SGSN 設(shè)備之間通過(guò) IP 網(wǎng)絡(luò)連接。用戶(hù)MS 的 IP 地址是由企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或 ISP 分配的私有地址，用戶(hù)訪問(wèn)該企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或 ISP時(shí) ,GGSN 需要企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或 ISP 中的專(zhuān)用服務(wù)器對(duì)該用戶(hù)進(jìn)行鑒權(quán)或論證。有了用戶(hù)的位置信息和數(shù)據(jù)的路由信息， MS 就可以訪問(wèn)該網(wǎng)絡(luò)的資源。 第 3 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 29 通過(guò) GPRS 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)， GPRS 模塊上電后，首先完 成網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)等初始化工作，然后自動(dòng)進(jìn)行 PPP 拔號(hào)，再通過(guò) TCP/IP 協(xié)議與位于互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)中心建立連接，為用戶(hù)設(shè)備建立一條雙向透明傳輸?shù)臒o(wú)線通信鏈路。電路原理圖是電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)以及電子產(chǎn)品生產(chǎn)的主要依據(jù)，應(yīng)按要求繪制電路原理圖，不可或缺。 ④ 在電路中，共同完成同一任務(wù)的一組元件，不論實(shí)際電路中是否在一起，在圖上都可以畫(huà)在一起。通常共射或共集電路基極引線以水平放置為宜，共基電路基極引線以垂直放置為宜。 ② 按上述同樣方法，確定單無(wú)電路（或某級(jí)電路）的寬度，并確定半導(dǎo)體器件的位置（一般居中），再依次畫(huà)出半導(dǎo)體器件（含集成電路）周?chē)脑骷D形符號(hào)。 第 4 章 系統(tǒng)硬件電路板的設(shè)計(jì) 33 系統(tǒng) PCB 圖 一、元件布局基本規(guī)則 ，實(shí)現(xiàn)同一功能的相關(guān)電路稱(chēng)為一個(gè)模塊，電路模塊中的元件應(yīng)采用就近集中原則，同時(shí)數(shù)字電路和模擬電路分開(kāi)； 、標(biāo)準(zhǔn)孔等非安裝孔周?chē)? 內(nèi)不得貼裝元、器件，螺釘?shù)劝惭b 孔周?chē)?（對(duì)于 ）、 4mm（對(duì)于 M3）內(nèi)不得貼裝元器件； 、電感（插件）、電解電容等元件的下方避免布過(guò)孔，以免波峰焊后過(guò)孔與元件殼體短路； 5mm； 2mm； （屏蔽盒等）不能與其它元器件相碰，不能緊貼印制線、焊盤(pán)，其間距應(yīng)大于 2mm。單片機(jī)系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是不能分開(kāi)的，許多硬件錯(cuò)誤是在軟件調(diào)試中被發(fā)現(xiàn)和糾正的。同樣，如果 電壓過(guò)低就沒(méi)有能力驅(qū)動(dòng)其負(fù)載。 參 考 文 獻(xiàn) 37 參考文獻(xiàn) [1] 馬增強(qiáng) ,燕延 ,井海明 .基于 GPRS 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究 [J].微計(jì)算機(jī)信息 ,20xx(14):23～ 35 [2] 王志平 ,程韜波 .基于 GPRS 的遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中 心設(shè)計(jì) [J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī) ,20xx(03):18～ 36 [3] 張洪潤(rùn) .單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,1996,7 [4] 張小強(qiáng) ,楊放春 .一種基于 GPRS 技術(shù)的無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng) [J].中國(guó)數(shù)據(jù)通訊 ,20xx(11):16～ 28 [5] 藏春華 ,邵杰 ,魏小龍 .綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐 [M].北京 :北京航天航空大學(xué)出版社 , [6] 陳凱旋 ,謝海滔 .GPRS 原理及應(yīng)用 [J].鐵道通信信號(hào) ,20xx:23～ 35 [7] 曹磊 .MSP430 單片機(jī) C 程序設(shè)計(jì)與實(shí)踐 [M].北京 :北京航天航空 大學(xué)出版社 ,20xx [8] 譚浩強(qiáng) .C 程序設(shè)計(jì)北京 [M].清華大學(xué)出版社 ,1999 [9] 鄔春明 ,齊海星 .基于 GPRS 的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ,20xx [10] 周航慈 .單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù) [M].北京航空航天大學(xué)出版社 ,1991 [11] 代小紅 ,王光利 .基于 GPRS 技術(shù)的設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) [J].壓電與聲光 , 20xx(06):12～ 32 [12] 何小容，錢(qián)清泉，陳維榮 .GPRS 在工業(yè)控制中的應(yīng)用 [J].鐵道工程學(xué)報(bào) ,20xx [13] 李志偉 .基于 AT 指令的串行通信程序的設(shè)計(jì) [J].微計(jì)算機(jī)信息 ,20xx [14] 管純輝 .中國(guó)聯(lián)通 GPRS 網(wǎng)絡(luò)無(wú)線資源配置及優(yōu)化 [J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化 ,20xx(11) [15] 宣彩平 .利用 GSM 無(wú)線模塊發(fā)送短消息 [J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用 ,20xx [16] 郭寶 ,劉均 .縮短 GPRS 無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入時(shí)間的方法分析 [J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化 ,20xx(01) [17]