【文章內(nèi)容簡介】 場。盡管目前移動數(shù)據(jù)的使用相對較少，但在某些市場中，不同的用戶群卻正在快速發(fā)展，其推動力量主要是在移動領域中采用數(shù)據(jù)業(yè)務的商業(yè)市場。不論是愛立信、諾基亞還是阿爾卡特，幾乎所有宣傳GPRS的廠商都以商業(yè)用戶市場的快速成長來游說運營商。GSM系統(tǒng)的分組移動數(shù)據(jù)通信（即GPRS）是基本分組無線業(yè)務，采用分組交換的方式，數(shù)據(jù)速率最高可達164kb/s、它可以給GSM用戶提供移動環(huán)境下的高速數(shù)據(jù)業(yè)務，還可以提供收發(fā)EmaiInternet瀏覽等功能。④ GPRS功能對應的業(yè)務應用GPRS是一種新的GSM數(shù)據(jù)業(yè)務，它可以給移動用戶提供無線分組數(shù)據(jù)接入服務。GPRS主要是在移動用戶和遠端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡（如支持TCP/IP、）之間提供一種連接。攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 4 EM310模塊介紹4 EM310 GSM/GPRS無線模塊介紹 EM310模塊特性介紹EM310是深圳華為技術有限公司開發(fā)的一款GSM/GPRS無線通訊模塊。 EM310 GPRS模塊實物圖 EM310模塊基本特性參數(shù)、、。 模塊頻段等性能參數(shù)表參數(shù)描述工作頻段EGSM900/GSM1800雙頻最大發(fā)射功率EGSM900 Class4(2W)GSM1800 Class1(1W)接收靈敏度106dBm EM310 GSM模塊工作及存儲溫度表參數(shù) 最小值 最大值 單位 正常工作溫度 20 70 ℃ 擴展工作溫度 30 75 ℃ 存儲溫度 40 90 ℃ EM310 GSM模塊極限應用條件表參數(shù)最小值最大值單位VBAT（模塊主電源輸入電壓）6VVDDRTC（實時時鐘備用電源輸入電壓）6VVBUS（USB電源測試點）6VEM310 ，超過這些條件使用將照成EM310模塊的永久性損壞。 EM310 模塊輸入電源要求參數(shù)最小值典型值最大值單位VBATV 模塊工作電流特性表工作模式 最大值 單位 關機模式 40 uA 待機模式@ DRX=2 mA @ DRX=5 mA@ DRX=9 mA通話模式（最大值） 240 mAGPR模式（最大值） 400 mA 模塊其它設計相關特性表特性描述協(xié)議支持GSM/GPRS Phase2/2+GPRSGPRS 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應答，提供大容量緩存電路域數(shù)據(jù)業(yè)務支持CSD數(shù)據(jù)業(yè)務， 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）進行防護，根據(jù)EN6100042標準已經(jīng)對EM310模塊ESD性能進行了測試，： ESD性能表空氣放電177。8 kV接觸放電177。4 kV EM310 GPRS模塊功能的概述。 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1SIMCLKOSIM卡時鐘2SIMVCCPSIM卡電源最大輸出電流15Ma3SIMIOI/OSIM卡數(shù)據(jù)4SIMRSTOSIM卡復位5NC此管腳必須懸空6SIMGNDPSIM卡地此腳直接與卡座的GND相連。7NC此管腳必須懸空8GNDP地9USB_DI/OUSB數(shù)據(jù)線D10USB_D+I/OUSB數(shù)據(jù)線D+11VBUSPUSB電源12NC此管腳必須懸空13LPGO網(wǎng)絡狀態(tài)指示燈詳細設計參見LPG管腳電路14NC此管腳必須懸空15/RXDOUART口，對應DTE的RXD口16NC此管腳必須懸空17/TXDIUART口，對應DTE的TXD口18VDDRTCP實時時鐘(RTC)備用電源輸入接鈕扣電池或大電容19NC此管腳必須懸空20NC此管腳必須懸空21~25GND地26VBATP電源～，當模塊以最大功率發(fā)射時，VBAT電壓將會有跌落。27VBATP28VBATP29VBATP30VBATP31VDDIOPI/O口電源管腳 VDDIO在使用時需要注意：VDDIO輸入電壓U與/DTR 、/RTS、 /TXD外加串聯(lián)電阻R的關系計算公式：R= * K如：VDDIO輸入電壓為3V，R=0 歐姆；輸入電壓為5V，R=32/RINGOUART口，對應DTE的RING口33/DSROUART口，對應DTE的DSR口34/RTSIUART口，對應DTE的RTS口35/DTRIUART口，對應DTE的DTR口36NC此管腳必須懸空37/CTSOUART口，對應DTE的CTS口38NC此管腳必須懸空39/DCDOUART口，對應DTE的DCD口40/RSTI復位管腳低電平有效，建議此管腳在靠近50PIN B2B連接器處并聯(lián)100nF的電容到GND，用于ESD防護41TERM_ONI開關機管腳42GNDP地43MIC2AI第二路MIC單端輸入44MICBIASP第二路MIC的偏置電壓45MIC1PAI第一路音頻輸入正端差分輸入46MIC1NAI第一路音頻輸入負端47SPKNAO第二路音頻輸出負端差分輸出48SPKPAO第二路音頻輸出正端49EARPAO第一路音頻輸出正端差分輸出50EARNAO第一路音頻輸出負端 EM310 GPRS模塊應用框圖EM310 GPRS模塊使用50PIN連接器接口方式，外圍設備提供應用接口信號為：① UART接口② SIM卡接口③ 音頻接口④ 電源接口⑤ USB總線接口⑥ 網(wǎng)絡狀態(tài)指示接口。 EM310 GPRS模塊應用框圖EM310模塊提供一路串行接口，支持8線串行總線接口或4線串行總線接口或2線串行接口。EM310 GSM模塊通過UART接口與外界進行串行通信，和AT指令的輸入。UART支持可編程的數(shù)據(jù)寬度、可編程的數(shù)據(jù)停止位、可編程的奇/偶校驗或者沒有校驗，默認支持9600bit/s的速率，支持波特率掉電保存。在本系統(tǒng)中有單片機向EM310 GPRS模塊通訊，為使其簡便采用模塊的UART接口發(fā)送數(shù)據(jù)。EM310模塊可以通過使用2線制串口MAX3232芯片與標準RS232C的接口連接。模塊的/RXD通過MAX3232芯片轉(zhuǎn)換后接DTE設備的RXD管腳；DTE設備的TXD通過MAX3232芯片轉(zhuǎn)換后接模塊的/TXD管腳。 EM310模塊串口與單片機連接示意圖 EM310 GPRS模塊的天線接口EM310 GPRS模塊天線采用RF連接器連接方式，天線使用50ohm特征阻抗的線纜和天線。 天線接口ESD防護EM310模塊天線接口對ESD敏感，如果防護不好，可能會導致內(nèi)部射頻器件永久性損壞，所以本設計的ESD 。 天線接口的EDS防護電路攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 5 溫度檢測5 溫度檢測 溫度檢測儀的分類隨著國內(nèi)外工業(yè)的日益發(fā)展，溫度檢測技術也不斷地進步，目前的溫度檢測使用的溫度計種類繁多、應用范圍也較廣泛，大致包括以下幾種方法。 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構(gòu)帶動指針指示出相應溫度；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。 利用熱電效應技術制成的溫度檢測元件利用此技術制成的溫度檢測元件主要是熱電偶。 熱電偶發(fā)展較早，比較成熟，至今仍為應用最廣泛的檢測元件。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。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。C。② 鎳鉻康銅，型號為WRK，分度號為F，測溫范圍0～600186。C。③ 鉑鍺鉑，型號為WRP，分度號為S，在1300186。C以下的溫度可長期使用。④ 鉑鉑，型號為W77，分度號為B，測溫范圍300～1600186。C。 正在研究的溫度檢測技術近年來，在溫度檢測技術領域，多種新的檢測原理與技術的開發(fā)應用，己取得了重大進展。新一代溫度檢測元件正在不斷出現(xiàn)和完善化。① 晶體管溫度檢測元件半導體溫度檢測元件是具有代表性的溫度檢測元件。半導體的電阻溫度系數(shù)比金屬大12個數(shù)量級，二級管和三極管的PN結(jié)電壓、電容對溫度靈敏度很高。基于上述測溫原理已研制了各種溫度檢測元件。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系(即半導體PN結(jié)的溫度特性)進行溫度檢測，并把測溫、激勵、信號處理電路和放大電路集成一體，封裝于小型管殼內(nèi)，即構(gòu)成了集成電路溫度檢測元件。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。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。 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)字化運算處理故是一種性能十分良好的溫度檢測器。在常溫下，可作理想的標準溫度計之用。④ 熱噪聲溫度檢測器其優(yōu)點在于1)輸出噪聲電壓大小與溫度是比例關系；2)不受壓力影響；3)感溫元件的阻值幾乎不影響測量精確度；所以它可以直接讀出絕對溫度值而不受材料和環(huán)境條件限制的溫度檢測器。 DS18B20的概述DS18B20溫度芯片是一種集成芯片，能夠有效的減小外界的干擾，提高測量的精度，簡化電路的結(jié)構(gòu)。使用集成芯片，已經(jīng)慢慢的成為設計電路的一種趨勢。本系統(tǒng)設計使用溫度芯片DS18B20，也正是順應了這一趨勢。 DS18B20一般說明及特點概述DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，其提供9位溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過單線接口送入DS1820或從DS1820送出。因此從中央處理器到DS1820僅需連接一條線（和地），讀寫和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源。因為每一個DS1820有唯一的系列號，因此多個DS1820可以存在于同一條單線總線上，這樣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。這就允許在許多不同的地方放置溫度靈敏器件。此特性的應用范圍包括HVAC環(huán)境控制、建筑物設備或機械內(nèi)的溫度檢測，以及過程監(jiān)視和控制中的溫度檢測。DS18B20支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為55～+125186。C，在10～+85186。C范圍內(nèi),精度為177?，F(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。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量。溫度芯片DS18B20轉(zhuǎn)換速度快，轉(zhuǎn)換精度高，與微處理器的接口簡單，給硬件設計工作帶來了極大的方便，能有效地降低成本，縮短開發(fā)周期。在本檢測系統(tǒng)設計中采用外部電源供電測溫的工作方式，其中電阻R是上拉電阻，使得單線總線的空閑狀態(tài)是高電平。 DSl8B20的外部管腳及特點DS18B20有三個管腳。GND為接地線，DQ為數(shù)據(jù)輸入輸出接口，通過一個較弱的上拉電阻與單片機相連。VDD為電源接口，既可由數(shù)據(jù)線提供電源，又可由外部提供電源，～。本文使用外部電源供電。 DS18B20引腳排列圖 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20主要由4部分組成：64位光刻R0M、溫度傳感器、非易失性的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。R0M中的64位序列號是出廠前被光刻好的，他可以看作是該DSISB20的地址序列碼，每個DSI8B20的64位序列號均不相同。高低溫報警觸發(fā)器TH和TL，配置寄存器均由一個字節(jié)的E2PROM組成，使用一個存儲器功能命令可對TH，TL或配置寄存器寫入。配置寄存器中R1，R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)。 DS18B20精度位數(shù)對應表R1R0精度位數(shù)最大轉(zhuǎn)換時間R1R0=‘00’9位精度 msR1R0=‘01’10