【文章內(nèi)容簡介】 為ACCUTEMP接負溫度系數(shù)的熱敏電阻。2424為SIM卡引腳，分別為CCIN， CCRST， CCIO， CCCLK，CCVCC， CCGND。 334為語音接口，用來接電話手柄。131和32腳為控制部分：15為點火線IGT(Ignition)，當MC39I通電后必須給IGT一個大于100ms的低電平，模塊刁能啟動，30為RTC， 31為Power Down， 32為SYNC。1623為數(shù)據(jù)輸/輸出，分別為DSR0， RING0， RxD0， TxD0和DCD0。MC39I的數(shù)據(jù)輸入/輸出口實際上是一個串行異步收發(fā)器，符合ITUTlRS232接口標準，它有固定的參數(shù)：8位數(shù)據(jù)為和1位停止位，無校驗位，波特率在300bps~115kbps之間可選，硬件握手信號用RTS0/CTS0，軟件流量控制用XON/XOFF， CMOS電平，支持標準AT指令。 MC39I模塊接口設(shè)計經(jīng)過前面對MC39I模塊的介紹，對MC39I模塊已經(jīng)有了深入的了解，因此設(shè)計它的接口電路就比較容易了。MC39I模塊主要通過串口與單片機進行連接，從而實現(xiàn)單片機對MC39I模塊的控制。雖然MC39I模塊的串口提供了很多控制線，但由于考慮到設(shè)計接口的簡單性，并且與單片機的UART進行連接，所以采用兩線((TXD， RXD)連接。對MC39I模塊通信的控制可以通過軟件來實現(xiàn)，采用軟件實現(xiàn)控制具有比較靈活的特點，也能很好避免了過多的硬件信號的檢測。對于MC39I模塊其他管腳在不使用的時候，如果該管腳為輸出管腳的話，一般讓該管腳懸空，如果為輸入管腳，需要將該管腳通過l OK的電阻上拉。由于//IGT為MC39I模塊的工作狀態(tài)控制管腳，所以需要將該管腳上拉，并且將該管腳與單片機進行連接，從而可以通過單片機來控制MC39I模塊的工作狀態(tài)。在設(shè)計的時候，需要考慮MC39I模塊的電源管腳并聯(lián)在一起。由于MC39I模塊是一個功能完全的模塊，因此這里不需要做任何的信號處理和射頻處理。接口設(shè)計如圖44所示。圖44 MC39I模塊接口電路由圖可以看出，MC39I接口電路設(shè)計簡單，在進行串口設(shè)計時，雖然MC39I模塊的串口管腳的工作電平是CMOS電平，單片機的串口管腳的工作電平是竹L電平，但由于單片機的高電平和低電平的邏輯判斷電平可以實現(xiàn)與MC39I的管腳進行連接，因此MC39I模塊的串口線直接與單片機的串口進行連接。對于MC39I模塊的串口管腳中的DTRO和RTSO兩個管腳為輸入管腳，因此分別通過l0k的電阻將這兩個管腳拉高。/IGT為MC39I的工作狀態(tài)控制管腳，該管腳首先通過一個電阻拉高。平時該管腳為高電平，處于不工作狀態(tài)；，與MC39I的//IGT管腳進行連接，實現(xiàn)控制MC39I模塊的工作，當/IGT管腳輸出高電平的時候，MC39I模塊不工作；當//IGT管腳輸出為低電平的時候，MC39I模塊工作。當MC39I模塊啟動后，/IGT管腳可以是高電平。MC39I的SYNC管腳用來指示GPRS模塊的工作狀態(tài)，連接一個指示燈來指示工作狀態(tài)。另外，MC39I模塊還需要連接SIM卡座，這樣刁能夠?qū)崿F(xiàn)一個完整獨立的GPRS終端。 MC391模塊的SIM卡接口部分設(shè)計要登錄到移動網(wǎng)絡(luò)上，還必須通過其SIM卡接口擴展外部SIM卡插槽。MC39I模塊的個引腳，SIM卡接口符合ISO 78163 IC卡標準。MC39I模塊的SIM卡接口共有6各個引腳的作用和定義如下：(1)CCRST： SIM卡復(fù)位，由基帶處理器提供。(2)CCCLK： SIM卡時鐘，基帶處理器可以設(shè)置不同的時鐘頻率。(3)CCIO：串行數(shù)據(jù)線，輸入和輸出。(4)CCIN：檢測SIM卡插槽中是否有卡，輸入到基帶處理器；如果SIM卡在操作過程中SIM卡拔出，SIM卡接口將立即關(guān)閉。(5)CCVCC： SIM卡供電電源。(6)CCGND：獨立的SIM卡地。MC39I模塊的啟動過程包括在一秒鐘內(nèi)對SIM卡進行初始化，這個操作過程和CCIN引腳的高低密切相關(guān)，如果MC39I啟動過程中CCIN引腳為低，模塊將嘗試初始化SIM卡，在這種情況下，僅當插槽內(nèi)有SIM卡時初始化才會成功。SIM卡初始化完成后，如果卡不能用或者撥出，模塊不會再次查詢SIM卡，只能進行緊急通話。因為此處采用的SIM卡插槽沒有檢測開關(guān)，因此MC39I的CC1N引腳連接到CCGND引腳。使用時應(yīng)特別注意先將SIM卡可靠插入，否則將造成無線通訊失敗。SIM卡電路連接方式如圖45。圖45 SIM卡電路連接圖由圖可以看出，SIM卡座只需要直接與MC39I模塊的ZIF連接器對應(yīng)的SIM卡管腳進行連接，只是在需要的地方加電容進行濾波處理。需要注意的是SIM卡接口電路設(shè)計時要特別注意EMC(電磁兼容性)問題，應(yīng)遵循下面兩個原則：(1)ZIF連接器引腳和卡引腳之間的總電纜長度不能超過200mm。(2)對SIM卡接口的地進行特殊處理，可為SIM卡單獨敷設(shè)地銅膜，再通過電容和電感連接到電源地。該系統(tǒng)實現(xiàn)的串口電路((RS232電路)主要是與上位機進行通信，實現(xiàn)單片機系統(tǒng)與上位機進行通信處理。由于單片機與上位機進行通信時接口電平不同，因此需要進行接口轉(zhuǎn)換，這里采用SP3220芯片來完成接口電平的轉(zhuǎn)換。具體的RS232電路圖如圖46所示。圖46 RS232電路圖由圖可以看出，通過一個上拉電阻將SHDN管腳拉高，使該芯片一直處于工作狀態(tài)，如果系統(tǒng)需要處于低功耗狀態(tài)，也可以通過單片機來控制該管腳。工作時將該管腳設(shè)置為低電平，需要處于低功耗時將該管腳設(shè)置為高電平，這樣很容易實現(xiàn)控制。在管腳C 1 +， C 1， C2+， C2， V+、 uF的電容實現(xiàn)充電作用，滿足相應(yīng)的充電泵的要求。管腳T 1OUT， TIN， R 1 OUT和RIN分別是232轉(zhuǎn)換的輸入/輸出腳，實現(xiàn)單片機的TTL電平與上位機的接口電平的轉(zhuǎn)換?？紤]到減小電平的干擾， uF的電容來實現(xiàn)濾波，以減小輸入端受到的干擾。， 。整個系統(tǒng)采用SV供電。 V電壓供電，考慮到硬件系統(tǒng)對電源要求具有穩(wěn)壓功能和紋波小等特點，另外也考慮到硬件系統(tǒng)的低功耗等特點。電源電路如圖47所示。圖47 ，，減小輸入端受到的干擾。 MC391模塊電源電路MC391模塊電源電路如圖48所示。圖48 V ，由于該電源部分的輸出電流必須滿足輸出電流能達到2A，在此采用可調(diào)式穩(wěn)壓芯片NATIONAL公司的LP3966ADJ芯片。該芯片的管腳2為shutdown管腳，在設(shè)計時必須通過一個10K?的電阻拉高到5V。，在輸出部分用了一個68pF， ，實現(xiàn)濾波。另外在芯片的輸入管腳放置一個68uF的濾波電容，減小輸入端受到的干擾。在該系統(tǒng)中主要考慮模擬輸入前端為傳感器，從傳感器送來的是標準信號，即4mA20mA，這樣設(shè)計具有一定的通用性，只要前端接不同的傳感器就可以采集不同的信號源。由于A/D轉(zhuǎn)換基準為電壓，也就是參考源為電壓，所以A/D轉(zhuǎn)換的是電壓，這樣需要將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號。如圖49所示為模擬量采集具體的電路。圖49 數(shù)據(jù)采集電路由圖可以看出，采集電路通過一個電阻將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，為了提高采集的精度，需要采用高精度的電阻，這里采用的是精度為1%的電阻。電路中采用二極管作為ESD保護電路，考慮到干擾問題，采用電容進行濾波處理，增加采集電路的抗干擾問題。第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計該系統(tǒng)重點解決監(jiān)控中心與數(shù)據(jù)采集終端的通信問題，采用GPRS無線通信模塊MC39I實現(xiàn)兩者的數(shù)據(jù)通信，監(jiān)控中心采用個人PC機，GPRS無線通信模塊來進行控制，數(shù)據(jù)傳輸采用短消息方式。AT命令和短消息的編碼、解碼方式、Microsoft ，下面分別對其作簡要的介紹。在本系統(tǒng)中，單片機通過串口0向GPRS模塊發(fā)送相應(yīng)的AT命令來實現(xiàn)短消息的發(fā)送和接收。在介紹具體程序之前，首先簡單介紹短消息相關(guān)的AT命令。AT命令是一套用于對調(diào)制解調(diào)器控制的命令，通常以“AT”開頭。單片機通過向GPRS模塊發(fā)送AT命令來實現(xiàn)對GPRS模塊的控制。不同的AT命令控制GPRS模塊的不同動作。通常情況下，AT命令以字母“AT”開頭，以ASCII碼為13的字符結(jié)尾。下面介紹幾種長用的AT命令，下面的命令如果不做特殊說明，都是需要帶ASCII碼為13的字符結(jié)尾，如果不帶，則會對該條命令進行說明。同一般的有線MODEM一樣，MC39I模塊的AT指令集支持標準的V 25ter指令集，也支持傳真指令集。由于MC39I具有GSM功能，因此它支持滿足規(guī)范GSM 。計算機和單片機可以發(fā)送AT指令來控制調(diào)制解調(diào)器。GSM 、刪除、存儲等操作，下面對某些AT命令進行具體介紹。：AT + CMGS該命令主要用于短消息的發(fā)送，它提供TEXT形式的短消息的發(fā)送，也提供PDU格式的短消息的發(fā)送，另外它還提供測試指令。具體的指令格式如下：AT+CMGS=?響應(yīng)為OK。該指令用來測試。AT+CMGS=da[，toda]CR Text can be entered.CTRLZ/ESC 該命令是用來發(fā)送基于TEXT格式的短消息。如果發(fā)送成功，則響應(yīng)為：+CMGS： mr[，scts]OK；若發(fā)送失敗，則響應(yīng)為：+CMS ERROR： erra在該命令中，da為字符串形式的目的地址，指接受短消息的手機號碼，它的類型由toda來確定。toda為地址類型識別號，當da的第一個是“+”時，toda的值為整數(shù)值“145，否則toda的證書自為“129。該條命令在輸入完前面的參數(shù)后，以回車符號結(jié)束，接下來輸入短消息的內(nèi)容，并以字符“CTRLZ結(jié)束接下來輸入短消息的內(nèi)容，并以字符“ESC”結(jié)束。如果發(fā)送成功，則返回服務(wù)中心的時間戳，如果發(fā)送不成功，則返回錯誤信息。AT十CMGS=lengthCR PDU can be entered ctrlZ/ESC 該命令是用來發(fā)送基于PDU格式的短消息。如果發(fā)送成功，則響應(yīng)為：+CMGS： mr[，ackpdu]；OK；如果發(fā)送失敗，則響應(yīng)為：+CMS ERROR： err.在該命令中，首先發(fā)送命令A(yù)T + CMGC = length，并以回車符號結(jié)束，然后等待GPRS模塊返回“”字符，當返回“”字符后，再具體輸入 PDU的內(nèi)容，并以字符“CtrlZ”結(jié)束，該字符的ASCII碼值為“26。如果取消發(fā)送，則以字符“ESC”結(jié)束。如果發(fā)送成功，則返回狀態(tài)信息；如果發(fā)送不成功，則返回錯誤信息。在基于PDU格式的短消息中，所有的參數(shù)均在PDU數(shù)據(jù)包里。：AT + CMGD該命令主要用于短消息的刪除，因為一般手機的存儲量或者SIM卡的存儲量是有限的，因此有時需要刪除己經(jīng)閱讀過的短消息。它具體提供兩條指令，具體的指令格式如下：AT+CMGD=?響應(yīng)為OK。該指令用來測試。AT+CMGD=index該命令主要用來刪除指定位置的短消息。如果刪除成功，則響應(yīng)為OK；如果刪除失敗，則響應(yīng)為：+CMS ERROR如果在index位置沒有短消息，響應(yīng)仍為OK。：AT + CMGR該命令主要用于閱讀短消息的內(nèi)容，它具體提供兩條指令，具體的指令格式如下：AT+CMGR=?響應(yīng)為OK。該指令用來測試。AT+CMGR=index該命令主要用來閱讀指定位置的短消息。如果操作成功，則響應(yīng)為具體的短消息內(nèi)容，針對TEXT模式和PDU模式，有不同的響應(yīng)內(nèi)容；如果操作失敗，則響應(yīng)為：+CMR ERROR：AT十CSCA該命令主要用于設(shè)置短信中心，它具體提供三條命令，具體的指令格式如下：AT+CSCA=?響應(yīng)為OK。該指令主要用來進行測試。Ar+CSCA?該命令主要用來讀取短信中心的地址。如果操作成功，則響應(yīng)為：+CSCA： scatoscaOK。響應(yīng)中的sca為短信中心的地址；tosca用來表示為地址類型識別號，可以參照AT+CMGS命令中toda的含義。AT+CSCA=sca[，tosca]該命令主要用來設(shè)置短信中心的地址。如果操作成功，則響應(yīng)為+OK o sca為短信中心的地址；tosca用來表示為地址類型識別號，tosca可以參照AT+CMGS命令中toda的含義。，對SMS的控制共有3種實現(xiàn)途徑：(1)最初的Block Mode：一個二進制的協(xié)議，這個協(xié)議適用于在不完全可靠的地方，特別是對遠程設(shè)備的控制，目前應(yīng)用很少。(2)基于AT命令的Text Mode：定義了一個基于AT命令以字符為基礎(chǔ)的界面。此模式適用于無智能終端，一般不支持中文。(3)基于AT命令的PDU Mode：此模式定義了一個基于字符的接口，以二進制傳送十六進制編碼的消息塊，此模式適用于基于AT命令結(jié)構(gòu)的軟件驅(qū)動程序，不需要了解消息塊的內(nèi)容，只是在終端之間傳送消息塊。因現(xiàn)在手機和GPRS Modem都支持PDU模式，還支持中文，為滿足系統(tǒng)的通用性，系統(tǒng)中短消息均采用PDU Mode。那么什么是PDU模式呢，簡單的說是發(fā)送或接收手機SMS的一種方法。PDU串表面上是一串ASCII碼，由‘0’一‘9’、‘A’一‘F’這些數(shù)字和字母組成。它們是8位字節(jié)的十六進制數(shù)，或者BCD碼十進制數(shù)。PDU串不僅包含可顯示的消息本身，還包含很多其它信息，如SMS服務(wù)中心號碼、目標號碼、回復(fù)號碼、編碼方式和服務(wù)時間等。發(fā)送和接收的PDU串，結(jié)構(gòu)是不完全相同的。下面介紹短消息的PDU編碼方式。表51為發(fā)送短消息的PDU模式的解析。表51 發(fā)送短消息的PDU模式SCAFOMRDAPIDDCSVPUDLUDSCA：服務(wù)中心地址；FO：文件字節(jié)頭，一般為11；MR：短消息參數(shù)，一般為00；DA：目的地址；PID：協(xié)議指示標志，一般為00；DCS：數(shù)據(jù)編碼方案；VP：有效期限，00表示5分鐘；UDL：用戶數(shù)據(jù)長度；UD：用戶數(shù)據(jù)域。下面舉例來說明短消息的PDU編碼方式。例：實現(xiàn)將字符“Hi”發(fā)送到目的地址“+8613677328099”，短消