【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 CCCL、CCVCC 和 CCGND 通過(guò) SIM 卡閱讀器與 TC35 的同名端直接相連，ZIF 連接座的 CCIN 引腳用來(lái)檢測(cè) SIM 卡是否插好，如果連接正確，則 CCIN 引腳輸出高電平，否則為低電平。TC35 的第 32 腳 SYNC 引腳有兩種工作模式，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)，可用 AT 命令 AT+SYNC 進(jìn)行切換，本模塊使用的是后一種。當(dāng) LED 熄滅時(shí)，表明 TC35處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)；當(dāng) LED 為 600 ms 亮/600ms 熄時(shí)，表明 SIM 卡沒(méi)有插入或 TC35 正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)登錄；當(dāng) LED 為 75 ms 亮/3s 熄時(shí)，表明 TC35 已登錄進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，處于待機(jī)狀態(tài)。332 腳為控制腳，其中 30 為 RTC backup，31 為 Power down，32 為 SYNC。35～38為語(yǔ)音接口，336 接揚(yáng)聲器放音。338 可以直接接駐極體話筒來(lái)采集聲音(37 是話筒正端，39 是話筒負(fù)端)。如圖 所示：12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940TC35VT1R1R2R3INCCINCCRSTCCIOCCCLKCCVCCCCGNGR4 1KVT2 R5MCU RXDMCU TXDSIM_CARDCCRST CCIOCCCLKCCVCC CCGNGCCRSTCCCLKCCVCC CCIOCCGNG TC35模塊圖3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 硬件總體設(shè)計(jì)框圖圖 硬件總體設(shè)計(jì)框圖 硬件各部分設(shè)計(jì) GSM 系統(tǒng)簡(jiǎn)介GSM 全名為：Global System for Mobile Communications，中文為全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)，是一種起源于歐洲的移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是由電信運(yùn)營(yíng)商和制造商組成的標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)設(shè)計(jì)出來(lái)的，它在蜂窩系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成，屬于第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。其開(kāi)發(fā)目的是讓全球各地可以共同使用一個(gè)移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，讓用戶使用一部手機(jī)就能行遍全球。眾所周知的 GSM，是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的移動(dòng)電話標(biāo)準(zhǔn)。全球超過(guò) 200 個(gè)國(guó)家和地區(qū)超過(guò)10 億人正在使用 GSM 電話。GSM 較之它以前的標(biāo)準(zhǔn)最大的不同是他的信令和語(yǔ)音信道都是數(shù)字式的，因此 GSM 被看作是第二代(2G)移動(dòng)電話系統(tǒng).12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940TC35EA/VP31X119 X218RESET9 RD17WR16INT012 INT113T014 T115P101 P112P123 P134P145 P156P167 P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P30TXD 11RXD 10VCC 40GND208051R1 4kD1C15VC330pC2 30pY17407740774071KR2 1KR3R51K1KR4D2DIODEC430uP123456SIMC7100uFR7 1k7404R8 1KD3LED VCCVDD10kR9C8100nf345DS1820+5VGSM 系統(tǒng)有幾項(xiàng)重要特點(diǎn)：防盜拷能力佳、網(wǎng)絡(luò)容量大、手機(jī)號(hào)碼資源豐富、通話清晰、穩(wěn)定性強(qiáng)不易受干擾、信息靈敏、通話死角少、手機(jī)耗電量低。其技術(shù)最成熟及先進(jìn)，并且具有可開(kāi)通的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)種類(lèi)多、手機(jī)接續(xù)速度快、通話質(zhì)量好、安全保密性能強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、可國(guó)際自動(dòng)漫游等諸多優(yōu)點(diǎn)。GSM 系統(tǒng)是一種典型的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，作為一種面向未來(lái)的通信系統(tǒng)，它具有下列主要特點(diǎn):（1）GSM 系統(tǒng)由幾個(gè)分系統(tǒng)組成，各分系統(tǒng)之間都有定義明確且詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)化接口方案，保證任何廠商提供的 GSM 系統(tǒng)設(shè)備可以互連。同時(shí)，GSM 系統(tǒng)與各種公用通信網(wǎng)之間也都詳細(xì)定義了標(biāo)準(zhǔn)接口規(guī)范，使 GSM 系統(tǒng)可以與各種公用通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互連互通。（2）GSM 系統(tǒng)除了可以開(kāi)放基本的話音業(yè)務(wù)外，還可以開(kāi)放各種承載業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)與ISDN 相關(guān)的各種業(yè)務(wù)。（3）GSM 系統(tǒng)采用 FDMA/TDMA 及跳頻的復(fù)用方式，頻率重復(fù)利用率較高，同時(shí)它具有靈活方便的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可滿足用戶的不同容量需求。近年來(lái)，隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)目前GSM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成熟，覆蓋范圍廣的特點(diǎn)，合理有效的利用GSM網(wǎng)絡(luò)資源，可以避免組建專(zhuān)用數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的成本費(fèi)用高，通訊距離短，通訊效果差等諸多難題。GSM網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中迅速發(fā)展的一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，它是由通用計(jì)算機(jī)(PC機(jī))與GSM網(wǎng)絡(luò)的短消息相連而成，GSM網(wǎng)絡(luò)及其外圍電路構(gòu)成的部分是專(zhuān)為數(shù)據(jù)采集等功能的要求而配置的，主機(jī)則承擔(dān)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的人機(jī)對(duì)話、大容量的計(jì)算、記錄、打印、圖形顯示等任務(wù)?；旌闲陀?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)配置靈活，易構(gòu)成各種大中型測(cè)控系統(tǒng)。（2）主機(jī)可遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)而構(gòu)成各種局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。（3）系統(tǒng)采集端的軟硬件設(shè)計(jì)與配置規(guī)模都是以滿足數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能要求為原則，因此系統(tǒng)的軟硬件應(yīng)用/配置比接近于1，具有最佳的性?xún)r(jià)比，系統(tǒng)的軟件一般都有應(yīng)用程序。（4）系統(tǒng)采集端的可靠性好、使用方便。應(yīng)用程序在ROM中運(yùn)行不會(huì)因外界的干擾而破壞，而且上電后系統(tǒng)立即進(jìn)入用戶狀態(tài)。 GSM 網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議模型GSM網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議模型GSM標(biāo)準(zhǔn)采用不同的信道來(lái)傳送用戶信息和信令信息， 因此也就有如下兩類(lèi)信息數(shù)據(jù)：用戶信息：包括語(yǔ)音和數(shù)據(jù)。信令信息：用于呼叫建立、釋放系統(tǒng)管理信息。另外，GSM標(biāo)準(zhǔn)將短消息業(yè)務(wù)也用信令信道來(lái)傳送。GSM規(guī)范中給出了無(wú)線通信的接口標(biāo)準(zhǔn)即空中接口Um，通常用分層傳輸?shù)男帕顚?shí)體協(xié)議模型說(shuō)明，如圖2所示，GSM標(biāo)準(zhǔn)Um接口信令在網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)時(shí)，各層根據(jù)其完成的功能不同，由網(wǎng)絡(luò)的不同部分來(lái)完成。這主要是為了減動(dòng)臺(tái)獨(dú)立完成。其中，各通信實(shí)體含義為：CC：呼叫控制；SMC：短信息業(yè)務(wù)控制；MM：移動(dòng)特性管理；TCAP：轉(zhuǎn)移能力應(yīng)用部；RM：無(wú)線資源管理；SCCP：信令連接控制部； BSSMAP：基站系統(tǒng)理應(yīng)用部；MTP：信息傳輸部；ISDN UP：ISDN 用戶部；MAP：移動(dòng)通信應(yīng)用部 [1] 移動(dòng)臺(tái) 移動(dòng)交換中心基站CC SMC SSMMRML1L2L3BSSMAPRM SCCPL2 MTPL1CCMM MAP DN UPBSSMAP TCAPSCCP SCCMTPMTP MTP GSM網(wǎng)絡(luò)信令協(xié)議模型　通訊模塊 TC35i 的原理TC35i 的數(shù)據(jù)通信電路以 MAX232 為核心實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換及串口通信。MAX232 的作用是實(shí)現(xiàn) TTL 電平裝換。該器件包含 2 驅(qū)動(dòng)器、2 接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F 電平。該器件符合 TIA/EIA232F 標(biāo)準(zhǔn)，每一個(gè)接收器將 TIA/EIA232F 電平轉(zhuǎn)換成 5VTTL/CMOS 電平。每一個(gè)發(fā)送器將 TTL/CMOS 電平轉(zhuǎn)換成 TIA/EIA232F 電平。其功能主要是實(shí)現(xiàn)串口通訊功能驅(qū)動(dòng)與串口數(shù)據(jù)接收，max232cpe 芯片必須+5V 電源才會(huì)工作。它是 16 針 SMD 封裝 IC，用于完成計(jì)算機(jī) 232 端口數(shù)據(jù)電平轉(zhuǎn)換。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分：第一部分是電荷泵電路。由 6 腳和 4 只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v 和12v 兩個(gè)電源，提供給 RS232 串口電平的需要。第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由11114 腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。其中 13 腳（R1IN）、12 腳（R1OUT）、11 腳（T1IN）、14 腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。8 腳（R2IN）、9 腳（R2OUT）、10 腳（T2IN）、7 腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、T2OUT 送到電腦 DP9 插頭；DP9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、R2OUT 輸出。第三部分是供電，15 腳GND、16 腳 VCC（+5v）。圖 MAX232 引腳圖 單片機(jī) STC89C52單片機(jī)８９Ｃ５２引腳說(shuō)明(如圖所示)：（1）電源引腳 Vcc(40 腳)：典型值＋5V。Vss(20 腳)：接低電平。（2）外部晶振 XX2 分別與晶體兩端相連接。當(dāng)采用外部時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，X2 接振蕩信號(hào)，X1 接地。 （3）輸入輸出口引腳：P0 口：I/O 雙向口。作輸入口時(shí)，應(yīng)先將軟件置“1”。P1 口：I/O 雙向口。作輸入口時(shí)，應(yīng)先將軟件置“1”。P2 口：I/O 雙向口。作輸入口時(shí)，應(yīng)先將軟件置“1”。P3 口：I/O 雙向口。作輸入口時(shí)，應(yīng)先將軟件置“1”。（4）控制引腳：RST/Vpd、ALE/PROG、PSEN、EA/Vpp 組成了 MSC51 的控制總線。RST/Vpd(9 腳)：復(fù)位信號(hào)輸入端（高電平有效）。第二功能：加+5V 備用電源，可以實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù) RAM 信息不丟失。ALE/PROG(30 腳)：地址鎖存信號(hào)輸出端。第二功能：編程脈沖輸入。PSEN(29 腳)：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。EA/Vpp(31 腳)：外部程序存儲(chǔ)器使能端。第二功能：編程電壓輸入端(+21V）?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　D 單片機(jī)管腳圖 溫度傳感器 DS1820數(shù)字溫度傳感器的輸出不是以電流或電壓形式，而是將其轉(zhuǎn)換為1或0形式的數(shù)字量。因此，數(shù)字輸出溫度傳感器適合于連接到一個(gè)MCU。許多溫度傳感器還具有的另一功能是能在超過(guò)溫度限定值時(shí)產(chǎn)生一個(gè)中斷，可以將這些溫度限定值設(shè)置到上限溫度寄存器和下限溫度寄存器。本文采用美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司推出的 DS1820 數(shù)字式溫度傳感器， 它可直接將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)供微機(jī)處理，并且根據(jù)具體要求，通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn) 9 位的溫度讀數(shù)，并且多個(gè) DS1820 可以并接到多個(gè)地址線上與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)通信。由于每一個(gè)DS1820 出廠時(shí)都刻有唯一的一個(gè)序列號(hào)并存入 ROM 中，因此 CPU 可用簡(jiǎn)單的通信協(xié)議就可以識(shí)別，從而多個(gè)傳感器的系統(tǒng)中節(jié)省了大量的引線和邏輯電路[8]。DS18B20 的外形及管腳排列如下圖 ；其管腳接法如圖　　　　　　　圖 DS18B20 的外形及管腳排列DS18B20 引腳定義：(1)DQ 為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端，與單片機(jī)的 I/O 口相連；(2)GND 為電源地；(3)VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。表 DS18B20 引腳描述引腳 符號(hào) 說(shuō) 明1 GND 地2 DQ 單線運(yùn)用的數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳3 VDD 可選 VDD 引腳DS18B20 測(cè)溫原理：圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器 1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器 2 的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在－55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。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。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值。 圖 DS1820 與單片機(jī)的連接 數(shù)據(jù)處理模塊 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本概念在生活和工業(yè)過(guò)程中，通過(guò)一定的測(cè)量設(shè)備把溫度、濕度、壓力、速度等模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，再收集到處理設(shè)備上顯示、處理、記錄和傳輸，這個(gè)過(guò)程即稱(chēng)“數(shù)據(jù)采集”，實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程的系統(tǒng)就是“數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”。 一般來(lái)講，： 典型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 顯示接口電路管腳號(hào) 符號(hào) 功能1 Vss 電源地（GND）2 Vdd 電源電壓（+5V）3 V0 LCD 驅(qū)動(dòng)電壓（可調(diào)）4 RS寄存器選擇輸入端，輸入 MPU 選擇模塊內(nèi)部寄存器類(lèi)型信號(hào)；RS=0，當(dāng) MPU 進(jìn)行寫(xiě)模塊操作，指向指令寄存器；當(dāng) MPU 進(jìn)行讀模塊操作，指向地址計(jì)數(shù)器；RS=1，無(wú)論 MPU 讀操作還是寫(xiě)操作，均指向數(shù)據(jù)寄存器5 R/W讀寫(xiě)控制輸入端，輸入 MPU 選擇讀寫(xiě)模塊操作信號(hào)；R/W=0 讀操作；R/W=1 寫(xiě)操作6 E使能信號(hào)輸入端，輸入 MPU 讀/寫(xiě)模塊操作使能信號(hào)；讀操作時(shí)，高電平有效；寫(xiě)操作時(shí)，下降沿有效7 DB0 數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU 與模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸通道8 DB1 數(shù)據(jù)輸入/輸出口，MPU