【正文】 如何提高單片機(jī)產(chǎn)品的抗干擾能力是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)人員所面臨和必須解決的問(wèn)題 。1 12 為充電引腳，可以外接鋰電池， 13 為對(duì)外輸出電壓 (共外電路使用 )， 14 為ACCUTEMP 接負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，用于鋰電池充電保護(hù)控制。 （ 3）連接 DS18B20 的總線電纜是有長(zhǎng)度限制的。下面以一個(gè)DS18B20 來(lái)說(shuō)明環(huán)境溫度的測(cè)試原理。以上特點(diǎn)使 DS18B20 非常適用于遠(yuǎn)距離多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。當(dāng) P3口寫(xiě)入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并可用作輸入接口。 ⑤串行口： 1個(gè)全雙工的串行口，具有四種工作方式。 ⑥避免來(lái)自傳感器，測(cè)量信號(hào)功能模塊，控制信號(hào)功能信號(hào)的干擾，模擬電路通路通過(guò)隔離放大器進(jìn)行隔離 ，數(shù)字電路通過(guò)光電耦合器進(jìn)行隔離。當(dāng)插入 SIM 卡，該引腳置為高電平時(shí)，系統(tǒng)方可進(jìn)入正常工作。 溫度檢測(cè)電路 溫度檢測(cè)電路采用 Dallas 公司生產(chǎn)的 1Wire 接口數(shù)字溫度傳感器 DSl8B20，它采用 3 引腳 T092 封裝：溫度測(cè)量范圍為 55℃ ～ +125℃ ．編程設(shè)置 9～ 12位分辨率。這些都是當(dāng)今在溫度控制領(lǐng)域研究出來(lái)的比較先進(jìn)的產(chǎn)品，其勢(shì)頭還將一路發(fā)展下去，本領(lǐng)域的研究還將不斷地進(jìn)行，也必將會(huì)有更多、更加先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品問(wèn)世。短消息業(yè)務(wù)的優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度快，單個(gè)數(shù)據(jù)傳輸價(jià)格便宜，不占用話音；利用這些特點(diǎn)，及其雙向傳輸?shù)男阅?，可方便地?shí)現(xiàn)對(duì)于采集站設(shè)備的信息采集和遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)遙控、遙測(cè)等。 短消息業(yè)務(wù)中心是與 GSM 網(wǎng)完全分離的單獨(dú)實(shí)體 [3]，不但可以服務(wù)于 GSM 客戶(hù)，也可服務(wù)于具備接收短消息業(yè)務(wù)功能的固定網(wǎng)客戶(hù)，尤其是把短消息業(yè)務(wù)與話音信箱業(yè)務(wù)相結(jié)合，更能經(jīng)濟(jì)、綜合地發(fā)揮短消息業(yè)務(wù)的優(yōu)勢(shì)。 由電話發(fā)展而來(lái)的另一項(xiàng)業(yè)務(wù)是話音留言。 加密用于空中接口，由 SIM 卡和網(wǎng)絡(luò) AUC 的密鑰決定。目前我國(guó)主要的兩大 GSM 系統(tǒng)為 GSM900 和GSM1800，由于采用了不同的頻率，所以使用的手機(jī)也不盡相同。多機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域包括功能集散系統(tǒng)、并行多機(jī)處理和局部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。短消息業(yè)務(wù)與語(yǔ)音及傳真是 GSM 網(wǎng)絡(luò)提供的主要電信業(yè)務(wù)，它通過(guò)無(wú)線控制信道進(jìn)行傳輸，經(jīng)短消息中心完成存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能，每條短消息的信息量為 140bit。 TC35i 模塊 。 具有很廣闊的發(fā)展前景?？梢灶A(yù)見(jiàn)，高速的無(wú)線數(shù)據(jù)應(yīng)用的發(fā)展也將使新的移動(dòng)通信技術(shù)更具吸引力。一個(gè)向穩(wěn)定可靠，小而廉價(jià)的單片機(jī)方向發(fā)展。目前，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通各擁有一個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)，是世界上最大的移 動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。 。 1． 話音業(yè)務(wù) GSM 提供的最重要的業(yè)務(wù)是電話業(yè)務(wù)，它使 GSM 用戶(hù)和通過(guò)普通電話網(wǎng)可達(dá)到的 任何電話用戶(hù)間能進(jìn)行雙向語(yǔ)音呼叫。例如：縮位撥號(hào)，存儲(chǔ)接收的短消息，編輯短消息，自動(dòng)重復(fù)失敗了的呼叫，自動(dòng)呼叫應(yīng)答等等。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶(hù)提供標(biāo)準(zhǔn)的 AT命令接沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 口，為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶(hù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)及設(shè)計(jì)。 的溫度穩(wěn)定性。為了實(shí)現(xiàn)可靠的復(fù)位信號(hào)，并且能在計(jì)算機(jī)受到干擾，程序不能正常運(yùn)行時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。 基帶處理器集成了一個(gè)與 ISO 78163 IC Card 標(biāo)準(zhǔn)兼容的 SIM 接口。 ③所有芯片可靠接地，并且接地線構(gòu)成環(huán)路。片內(nèi)最多可擴(kuò)至 64K字節(jié)。 并因此作為輸入時(shí)， P2口的管腳被外部 拉 低將輸出電流。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止，置位無(wú)效。將該器件與微處理芯片系統(tǒng)一起進(jìn)行控制，對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)試。 ℃ （ 6） 可編程的分辨率為 9～ 12位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃、 ℃、 ℃和 ℃ ，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫 （ 7） 在 9位分辨率時(shí)最多在 ， 12位分辨率時(shí)最多在 750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快 （ 8） 測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以 一線總線 串行傳送給 CPU，同時(shí)可傳送 CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力 （ 9） 負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正 常工作 DS18B20 的工作原理 根據(jù)環(huán)境溫度測(cè)試的 要求 ，它主要有 CPU芯片 AT89C5溫度傳感器 DS18B顯示部分 LED等。在使用 PL/M、 C等高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì) DS18B20操作部分最好采用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 TC35i 模塊引腳介紹 [6] TC35i 模塊 的實(shí)物圖如圖 37 圖 37 TC35i模塊實(shí)物圖 TC35i 模塊有 40 個(gè)引腳，通過(guò)一個(gè) ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座 )連接器引出。它有固定的參數(shù)： 8位數(shù)據(jù)位和 1位停止位，無(wú)校驗(yàn)位，波特 率在 300bps～ 115kbps之間可選，硬件握手信號(hào)用 RTS0/CTS0，軟件流量控制用 XON/XOFF， CMOS電平，支持標(biāo)準(zhǔn)的 AT命令集。 DS1232 的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) （ 1） 引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu) [7] 圖 38 DS1232外形及引腳排列 DS1232 是由美國(guó) DALLAS 公司生產(chǎn)的微處理器監(jiān)控電路，采用 8腳 DIP 封裝，如圖38所示 各引腳功能如下： PBRST：按鈕復(fù)位輸入端 。 tc35i 模塊的數(shù)據(jù)輸入 /輸出接口實(shí)際上是一個(gè)串行異步收發(fā)器，符合ITUT RS232 接口標(biāo)準(zhǔn)。這種情況主要是由總線分布電容使信號(hào)波形產(chǎn)生畸變?cè)斐傻?。?CPU和 LED部分裝在盒子里面， DS18B20 溫度傳感器根據(jù)需要裝在需要測(cè)試的地點(diǎn)，只要通過(guò)連接線與 CPU 相連即可。 DS18B20 的四個(gè)主要部件 [5] （ 1） 光刻 ROM中的 64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該 DS18B20 的地址序列碼。在 FLASH編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 RST：復(fù)位輸入。實(shí)際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個(gè)特殊功能的 RAM區(qū)。本設(shè)計(jì)采用的是西門(mén)子 TC35 系列的 TC35i 。工作在 CMOS電平 ( V)。多個(gè) DSl8B20 可并聯(lián)至 3 或 2根總線上． CPU 只需 1根端口線就能與多個(gè) DSl8B20 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。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)分站實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的采集、處理和顯示。比起傳統(tǒng)的集群系統(tǒng)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋上具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，加上 GSM 的 SMS 本身具備的數(shù)據(jù)傳送功能，都使得這些應(yīng)用得到迅速的普及。 短信息服務(wù)作為 GSM 網(wǎng)絡(luò)的一種基本業(yè)務(wù)，已得到越來(lái)越多的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商的重視。只要無(wú)線傳輸允許，它基本上包括了提供給固定電話用戶(hù)和 ISDN 用戶(hù)（包含一些專(zhuān)用網(wǎng)，如分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)）的絕大多數(shù)業(yè)務(wù)。與其他網(wǎng)絡(luò)的互連通常利用現(xiàn)有的接口，如 ISUP 或TUP等。在我國(guó)隨著手機(jī)市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，現(xiàn)在也出現(xiàn)了三頻手機(jī)。但是模擬系統(tǒng)有一些限制：第一，盡管在 80 年代初的過(guò)低估計(jì)下，移動(dòng)業(yè)務(wù)的潛在需求也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)時(shí)模擬蜂窩網(wǎng)的預(yù)計(jì)容量；第二，運(yùn)營(yíng)中的不同系統(tǒng)不能向用戶(hù)提供兼容性：一個(gè) TACS 終端不能進(jìn)入 NMT 網(wǎng)，一個(gè) NMT 終端也不沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 能進(jìn)入 TACS 網(wǎng)?；谶@種技術(shù)，以 GSM 網(wǎng)絡(luò)作為無(wú)線傳輸平臺(tái)可以開(kāi)發(fā)出多種應(yīng)用領(lǐng)域。 AT instruction。 本文通過(guò)分析 GSM模塊與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)簡(jiǎn)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(wǎng)絡(luò)、 TC35i 模塊、單片機(jī) 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(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題，從而設(shè)計(jì)出具有 GSM 模塊的數(shù)據(jù)傳輸終端。 移動(dòng)通信的發(fā)展 進(jìn)入 21 世紀(jì)，移動(dòng)通信技術(shù)以驚人的速度迅猛發(fā)展。 ④全部集成在一塊芯片上，布線短、合理。蜂窩網(wǎng)為我們?nèi)祟?lèi)的移動(dòng)通信起到了不可忽視的重大作用。鑒于數(shù)字傳輸技術(shù)的特點(diǎn)以及 GSM 規(guī)范中有關(guān)空中接口和話音編碼的沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 定義，在門(mén)限值以上時(shí)，話音質(zhì)量總是達(dá)到相同的水平而與無(wú)線傳輸質(zhì)量無(wú)關(guān)。 GSM 網(wǎng)絡(luò)的功能 GSM 是一種多業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可依據(jù)用戶(hù)要傳輸信息的特點(diǎn)，提供各種形式的通信。具體說(shuō)來(lái)，有如下附加業(yè)務(wù)。所以本設(shè)計(jì)選用的是西門(mén)子 TC35系列的 TC35i。 目前，市場(chǎng)上有很多比較先進(jìn)的溫度控制儀，如美國(guó)福祿克公司 (Fluke Corporation)提供的緊湊式高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)溫度爐，能滿足只有極少公司才可達(dá)到的IECIOIO 和 CSA 安全標(biāo)準(zhǔn)。 圖 21 單片機(jī)外圍電路原理圖 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 按鍵用于對(duì)終端進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。在充電模式下可為 TC35i 提供 6V／ 500mA 的充電電源。本系統(tǒng)在抗干擾方面考慮了如下的問(wèn)題。其片內(nèi)的結(jié)構(gòu)如圖 32所示，如果按功能劃分，它由 8個(gè)部件組成，即微處理數(shù)據(jù)（ CPU），存儲(chǔ)器（ RAM），程序存儲(chǔ)器（ E2PROM）， I/O口（ P0口、 P1口、 P2口、 P3口），串行口，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器（ SFR）。 P1口管腳寫(xiě)入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH地址上置 0。 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，控制設(shè)備也跟著不斷變化，對(duì)產(chǎn)品試驗(yàn)環(huán)境的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。 （ 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(jié)構(gòu) TM R1 R0 1 1 1 1 1 低五位一直都是 1， TM 是測(cè)試模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測(cè)試模式。計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器 1的預(yù)置值減到 0 時(shí)，溫度寄存器的值將加 1，計(jì)數(shù)器 1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器 1重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器 2計(jì)數(shù)到 0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。它支持 Text 和 PDU 格式的 SMS(Short Message Service,短消息 ),可通過(guò) AT 命令或關(guān)斷信號(hào)實(shí)現(xiàn)重啟和故障恢復(fù) 。 3 32 腳為控制腳，其中 30 為 RTC backup， 31 為 Power down， 32 為SYNC。 （ 2） DS1232 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS1232 的內(nèi) 部結(jié)構(gòu)框圖如圖 39 所示。 其中 18腳 RxD0、 19 腳 TxD0 為 TTL 的串口通訊腳，需要和單片機(jī)或者 PC 通訊。這一點(diǎn)在進(jìn)行 DS18B20 硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。 DS18B20 測(cè)溫原理如圖 36沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 所示。 （ 2） DS18B20 中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以 12 位轉(zhuǎn)化為例：用 16 位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 ℃ /LSB 形式表達(dá)，其中 S為符號(hào)位。 AT89C52 單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100 次。在 FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 GND：接地。 網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖 31所示。一種是指示發(fā)射狀態(tài)時(shí)的功率增長(zhǎng)情況，另一種是指示 TC35 的工作狀態(tài)。為適應(yīng)這種需要，西門(mén)子公司推出了新一代無(wú)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(shí)現(xiàn)用戶(hù)信息處理等功能，特別適用于控制中心與終端設(shè)備距離很遠(yuǎn)，或不便采用有線通信介質(zhì)等場(chǎng)合，例如油井信息采集后的傳輸、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、城市交通導(dǎo)向等均基于 TC35i 模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)了基于 GSM網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 溫度控制的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 溫 度是工業(yè)對(duì)象中一個(gè)主要的被控參數(shù)，它是一種常見(jiàn)的過(guò)程變量，因?yàn)樗苯佑绊懭紵?、化學(xué)反應(yīng)、發(fā)酵、烘烤、煅燒、蒸餾、濃度、擠壓成形，結(jié)晶以及空氣流動(dòng)等物理和化學(xué)過(guò)程。這里選用 GSM 模塊 TC35i，給出其和 PC 機(jī)的通信電路；同時(shí)，也給出與單片機(jī) AT89C52 制成一款無(wú)線 Modem，與 PC 機(jī)協(xié)同收發(fā)短信，在 PC 和應(yīng)用系統(tǒng)之間以此 Modem 和 GSM 網(wǎng)絡(luò)為紐帶，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)地?cái)?shù)據(jù) 的傳輸。 2）另一種短消息業(yè)務(wù)是“蜂房廣播短消息業(yè)務(wù)（ SMSCB），它能以固定的時(shí)間間隔將一般的短消息向給定地理區(qū)域中所有用戶(hù)廣播。 GSM 系統(tǒng)可以提供全球漫游，當(dāng)然也需要網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者之間的某些協(xié)議，例如計(jì)費(fèi)。由于采用了高效調(diào)制器、信道編碼、交織、均衡和語(yǔ)音編碼技術(shù)，使系統(tǒng)具有高頻譜 效率。 1990 年完成了 GSM900 的規(guī)范，產(chǎn)生一套 12 章規(guī)范系列。由于它的結(jié)構(gòu)和指令功能都是按照工業(yè)控制要求設(shè)計(jì)的 ,特別適