【正文】 DS18B20的內(nèi)存結(jié)構(gòu) DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存 RAM（ 便簽式的內(nèi)部存儲器） 和一 個非易失性的可電擦除的 EEPROM，后者存放高溫和低溫觸發(fā)器 TH， TL和結(jié)構(gòu)寄存器。C范圍內(nèi) ,精度為 177。 ③ 核磁共振溫度檢測器 所謂核磁共振現(xiàn)象是指具有核自旋的物質(zhì)置于靜磁場中時，當(dāng)與靜磁場垂直方向加以電磁波，會發(fā)生對某頻率電磁的吸收現(xiàn)象。 熱電偶發(fā)展較早，比較成熟，至今仍為應(yīng)用最廣泛的檢測元件。 4 kV 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 EM310 模塊介紹 16 其端口功能如 表 。 GPRS 的應(yīng)用 ① GPRS 中的 WAP 應(yīng)用 GPRS 與 WAP 組合是當(dāng)前令 “ 手機(jī)上網(wǎng) ” 邁上新臺階的最佳實施方案：GPRS 是強(qiáng)大的底層傳輸， WAP 則作為 高層應(yīng)用，如果把 WAP 比作飛馳的車輛，那么 GPRS 就是寬闊暢通的高速公路，任您在無線的信息世界中隨意馳騁。 非透明方式主要是用戶通過 GPRS 網(wǎng)絡(luò)接入到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或 ISP 的情形。如果把空中接口上的 TDMA 幀的 8個時隙都用來傳送數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)速率最高可達(dá) 164kb/8。如此，使用者既可聯(lián)機(jī)上網(wǎng)，參加視訊會議等互動傳播，而且在同一個視訊網(wǎng)絡(luò)上(VRN)的使用者，甚至可以無需通過撥號上網(wǎng)，而持續(xù)與網(wǎng)絡(luò)連接。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 單片機(jī)概述 7 圖 AT89S52的引腳功能圖 AT89S52 的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 ① AT89S52 單片機(jī)由運(yùn)算器和控制器組成的微處理器、片內(nèi)存儲器 RAM/ROM、P0— P3 組成的 I/O 端口以及各種存儲器組成的特殊功能寄存器 SFR 和串行接口、定時 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、振蕩器構(gòu)成。在 flash編程時，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。在這種應(yīng)用中， P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。 AT89S52 的管腳排列及引腳功能 ① VCC： 供電電壓 ② GND： 接地 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 單片機(jī)概述 5 ③ P0口 ： P0口是一個 8位漏極開路的雙向 I/O口。同時 由于本設(shè)計的設(shè)計場所為工廠應(yīng)用故采用了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 MODBUS。這為遠(yuǎn)程控制的可靠性提供了保證。故國外一些計量機(jī)構(gòu)會重視流程中一般情況下的測溫技術(shù)。 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） GPRS 遠(yuǎn)程無線溫度采集系統(tǒng) 設(shè)計 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘 要 Ⅰ 摘 要 隨著通信事業(yè)的 不斷 發(fā)展，移動通信應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大， 移動終端的設(shè)計也逐漸倍受關(guān)注。目前測溫技術(shù)的發(fā)展趨 勢一方面是改進(jìn)探測元件的結(jié)構(gòu)，另一方面是使二次儀表在的及時完善化，特別是探測元件的微型化，改進(jìn)其動態(tài)特性，提高二次儀表的靈敏度及可靠性及測量值的數(shù)字化。目前從 GSM 到 GPRS 技術(shù)發(fā)展最好的 國外公司是 西門子公司的產(chǎn)品。對工業(yè)組態(tài)控制過程有了比較深刻的學(xué)習(xí)。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8個 TTL邏輯電平。在使用 8位地址訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容。在一般情況下， ALE以晶振六分之一的固定頻率 輸出脈沖， 也可 作為 外部定時器或時鐘使用。 如圖 所示。 GPRS 分組交換的通信方式在分組交換的通信方式中，數(shù)據(jù)被分成一定長度的包 (分組 )，每個包的前面有一個分組頭 (其中的地址標(biāo)志指明該分組發(fā)往何處 )。 GSM 空中接口的信道資源既可以被話音占用，也可以被GPRS 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占用 。用戶MS 的 IP 地址是由企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或 ISP 分配的私有地址，用戶訪問該企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或 ISP時 ,GGSN 需要企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或 ISP 中的專用服務(wù)器對該用戶進(jìn)行鑒權(quán)或論證。 ② 設(shè)備上的應(yīng)用 GPRS 可以在除蜂窩電話之外的多種設(shè)備中得以實現(xiàn)，包括膝上型電腦的PCMCIA 調(diào)制解調(diào)器、個人數(shù)字助理的擴(kuò)展模塊和手提式電腦。 表 EM310 GPRS模塊 信號連接器接口功 能 表 管腳號 信號名稱 I/O 功能 備注 1 SIMCLK O SIM 卡時鐘 2 SIMVCC P SIM 卡電源 最大輸出電流 15Ma 3 SIMIO I/O SIM 卡數(shù)據(jù) 4 SIMRST O SIM 卡復(fù)位 5 NC 此管腳必須懸空 6 SIMGND P SIM 卡地 此 腳直接與卡座的 GND 相連。熱電偶具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、測量范圍寬、精度高、熱慣性小等特點。利用共振吸收頻率隨溫度上升而減 少的原理研制成的 溫度檢測器， 稱為核磁共振溫度檢測器。 現(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。 便簽 存儲器包含了 9個連續(xù)字節(jié)（ 0～ 8），前兩個字節(jié)是測得的溫度信息，字節(jié) 0的內(nèi)容是溫度的低 8位，字節(jié) 1是溫度的高 8位，字節(jié) 2是 TH（溫度上限報警），字節(jié) 3是 TL（溫度下限報警），字節(jié) 4是配置寄存器，用于確定輸出分辨率 9到 12位。本系統(tǒng)采用的也是 12位的精度。C，在 10～ +85186。 ② 集成電路溫度檢測元件 利用硅晶體管基極一發(fā)射極間電壓與溫度關(guān)系 (即半導(dǎo)體 PN結(jié)的溫度特性 )進(jìn)行溫度檢測，并把測溫、激勵、信號處理電路和放大電路集成一體，封裝于小型攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 溫度檢測 21 管殼內(nèi)，即構(gòu)成了集成電路溫度檢測元件。 利用熱電效應(yīng)技術(shù)制成的溫度檢測 元件 利用此技術(shù)制成的溫度檢測元件主要是熱電偶。 8 kV 接觸放電 177。 GPRS Phase2階段的規(guī)范尚在制訂之中，它將能提供更多的新功能和新業(yè)務(wù)。用戶可以通過 GGSN 透明地接入到 GPRS 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，這種方式稱為透明方式。 ④ GPRS 采用分組交換技術(shù)，它可以讓多個用戶共享某些固定的信道資源。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。 具體引腳功能圖如圖 。 ⑧ PROGALE / ： 地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8位地址的輸出脈沖。在訪問外部程序存儲器或用 16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2口送出高八位地址。掉電保護(hù)方式下， RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。同時在程序的系統(tǒng)學(xué)習(xí)上有更深刻的理解。在工業(yè)上隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展在GPRS/GSM 的技術(shù)可靠性得到了不斷的提升。溫度測量點一般占生產(chǎn)流程全部測量點的一半左右。如今隨著無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍的不斷擴(kuò)大和完善， 基于 遠(yuǎn)程 的溫度采集控制系統(tǒng)在各行各業(yè)中 大量應(yīng)用。 GPRS 是通用分組無線業(yè)務(wù)（ General Packet Radio Service）的英文簡稱，是在現(xiàn)有的 GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。從最開始的TC35i、 MC35i、 MC39i 到現(xiàn)在的 MC37i、 MC52i、 MC55 技術(shù)和功能都不斷的得到提升。在本設(shè)計的完成過程中我不僅僅為以后的此類設(shè)計打下了一個良好的基礎(chǔ)更是在過程中學(xué)習(xí)到了不少的相關(guān)知識。對 P0端口寫“ 1”時，引腳用作高阻抗輸入。 在 flash編程和校驗時，P2口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， ALE脈沖將會跳過。 圖 AT89S52的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 ② 本系統(tǒng)設(shè)計所涉及到的 AT89S52最小系統(tǒng)，僅有芯片，晶振，和復(fù)位鍵組成。數(shù)據(jù)傳送之前并不需要預(yù)先分配信道，建立連接。 當(dāng)然在信道充足的條件下，可以把一些信道定義為 GPRS專用信道。 在標(biāo)識 GPRS 設(shè)備中，如手機(jī) MS 的標(biāo)識除了在 GSM 中使用 IMSI， MSISDN 等號碼外，還需要分配 IP 地址。當(dāng)前流行的手提式 Email 設(shè)備 Blackberry（黑莓）的制造商 Research in Motion（ RIM)于一個稱為 Micro cell Telemunications 的 GSM供應(yīng)商合作，研究如何將 GPRS 用于其他無線系統(tǒng)消息的傳送。 7 NC 此管腳必須懸空 8 GND P 地 9 USB_D I/O USB 數(shù)據(jù)線 D 10 USB_D+ I/O USB 數(shù)據(jù)線 D+ 11 VBUS P USB 電源 12 NC 此管腳必須懸空 13 LPG O 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示燈 詳細(xì)設(shè)計參見 LPG 管腳電路 14 NC 此管腳必須懸空 15 /RXD O UART 口，對應(yīng) DTE 的 RXD 口 16 NC 此管腳必須懸空 17 /TXD I UART 口，對應(yīng) DTE 的 TXD 口 18 VDDRTC P 實時時鐘 (RTC)備用電源輸入 接鈕扣電池或大電容 19 NC 此管腳必須懸空 20 NC 此管腳必須懸空 21~25 GND 地 26 VBAT P 電源 ～ ，當(dāng)模塊以最大功率發(fā)射時，電源供電電流將達(dá)到瞬時 左右， VBAT 電壓將會有跌落，但必須保證供電電壓最小值不能低于 。常用的熱電偶有以下幾種 : ① 鎳鉻 鎳硅，型號為 WRN，分度號為 K， 測溫范圍 0～ 900186。 這種檢測器精度極高，可以測量出千分之一開爾文，而且輸出的頻率信號適于數(shù)字化運(yùn)算處理故是一種性能十分良好的溫度檢測器。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量 。第 7個字節(jié)是預(yù)留寄存器，用于內(nèi)部計算。 表 DS18B20 精度位數(shù)對應(yīng)表 R1R0 精度位數(shù) 最大轉(zhuǎn)換時間 R1R0=‘ 00’ 9 位精度 ms R1R0=‘ 01’ 10 位精度 ms R1R0=‘ 10’ 11 位精度 375 ms R1R0=‘ 11’ 12 位精度 750 ms 注：未編程時默認(rèn)為 12位精度。 DS18B20支 持 “一線總線 ”接口，測量溫度范圍為 55～ +125186?；谏鲜鰷y溫原理已研制了各種溫度檢測元件。 利用物體熱脹冷縮原理制成的溫度計 利用此原理制成的溫度計大致分成三大類 : ① 玻璃溫度計： 它是利用玻璃感溫包內(nèi)的測溫物質(zhì) （ 水銀、酒精、甲苯、煤油等 )受熱膨脹、遇冷收縮的原理進(jìn)行溫度測量的； ② 雙金屬溫度計 ： 它是采用膨脹系數(shù)不同的兩種金屬牢固粘合在一起制成的雙金屬片作為感溫元件，當(dāng)溫度變化時，一端固定的雙金屬片，由于兩種金屬膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生彎曲，自由端的位移通過傳動機(jī)構(gòu)帶動指針指示出相應(yīng)溫度； ③ 壓力式溫度計： 它是由感溫物質(zhì) （ 氮氣、水銀、二甲苯、甲苯、甘油和低沸點液體如氯甲烷、氯乙烷等 )隨溫度變化，壓力發(fā)生相應(yīng)變化，用彈簧管壓力表測出它的壓力值，經(jīng)換算得出被測物質(zhì)的溫度值。 表 EM310 模塊輸入電源要求 表 模塊工作電流特性表 表 模塊其它設(shè)計相關(guān)特性表 特性 描述 協(xié)議 支持 GSM/GPRS Phase2/2+ GPRS GPRS Class 10 編碼方式 CS 1， CS 2， CS 3， CS 4 最大下行傳輸速率： kbps 最大上行傳輸速率： kbps 支持 PBCCH 內(nèi)嵌 TCP/IP 協(xié)議；支持多連接，提供 ACK 應(yīng)答，提供大容量緩存 電路域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 支持 CSD 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，最高速率可達(dá) Kbit/s 支持 USSD ESD 特性 EM310模塊在使用時需要注意對 ESD（靜電放電）進(jìn)行防護(hù)，根據(jù) EN6100042標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對 EM310模塊 ESD性能進(jìn)行了測試，測試結(jié)果見表 ： 表 ESD 性能表 EM310 GPRS 模塊功能的概述 參數(shù) 最小值 典型值 最大值 單位 VBAT V 工作模式 最大值 單位 關(guān)機(jī)模式 40 uA 待機(jī)模式 DRX=2 mA DRX=5 mA DRX=9 mA 通話 模式 （最大值） 240 mA GPR 模式 （最大值） 400 mA 空氣放電 177。 GSM 網(wǎng)絡(luò)可以通過 TCP/IP 和 子郵件、 WWW 瀏覽、專用數(shù)據(jù)、 LAN接入等業(yè)務(wù)。 如果用戶的 IP地址是運(yùn)營商分配的公有地址，則 GGSN 不參與用戶的論證和鑒權(quán)過程。 GPRS 用戶的連接時間可能長達(dá)數(shù)小時，卻只需支付相對低廉的連接費(fèi)用。 GPRS 分組交換通 信技術(shù) GPRS 突破了 GSM網(wǎng)只能提供電路交換的思維方式，只通過增加相應(yīng)的功能實體和對現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造來實現(xiàn)分組交換，這種改造的投入相對來說并不大，但得到的用戶數(shù)據(jù)速率卻相當(dāng)可觀。 ? 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