【文章內(nèi)容簡介】 場。盡管目前移動(dòng)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(dòng)力量主要是在移動(dòng)領(lǐng)域中采用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)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(yùn)營商。GSM系統(tǒng)的分組移動(dòng)數(shù)據(jù)通信（即GPRS）是基本分組無線業(yè)務(wù)，采用分組交換的方式，數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)164kb/s、它可以給GSM用戶提供移動(dòng)環(huán)境下的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，還可以提供收發(fā)EmaiInternet瀏覽等功能。④ GPRS功能對應(yīng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用GPRS是一種新的GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它可以給移動(dòng)用戶提供無線分組數(shù)據(jù)接入服務(wù)。GPRS主要是在移動(dòng)用戶和遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（如支持TCP/IP、）之間提供一種連接。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(shù)有限公司開發(fā)的一款GSM/GPRS無線通訊模塊。 EM310 GPRS模塊實(shí)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(chǔ)溫度表參數(shù) 最小值 最大值 單位 正常工作溫度 20 70 ℃ 擴(kuò)展工作溫度 30 75 ℃ 存儲(chǔ)溫度 40 90 ℃ EM310 GSM模塊極限應(yīng)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(shí)時(shí)時(shí)鐘備用電源輸入電壓）6VVBUS（USB電源測試點(diǎn)）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(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 mAGPR模式（最大值） 400 mA 模塊其它設(shè)計(jì)相關(guān)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(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)， Kbit/s支持USSD ESD特性EM310模塊在使用時(shí)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，： 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(hào)連接器接口功能表管腳號(hào)信號(hào)名稱I/O功能備注1SIMCLKOSIM卡時(shí)鐘2SIMVCCPSIM卡電源最大輸出電流15Ma3SIMIOI/OSIM卡數(shù)據(jù)4SIMRSTOSIM卡復(fù)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(luò)狀態(tài)指示燈詳細(xì)設(shè)計(jì)參見LPG管腳電路14NC此管腳必須懸空15/RXDOUART口，對應(yīng)DTE的RXD口16NC此管腳必須懸空17/TXDIUART口，對應(yīng)DTE的TXD口18VDDRTCP實(shí)時(shí)時(shí)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(dāng)模塊以最大功率發(fā)射時(shí)，VBAT電壓將會(huì)有跌落。27VBATP28VBATP29VBATP30VBATP31VDDIOPI/O口電源管腳 VDDIO在使用時(shí)需要注意：VDDIO輸入電壓U與/DTR 、/RTS、 /TXD外加串聯(lián)電阻R的關(guān)系計(jì)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(yīng)DTE的RING口33/DSROUART口，對應(yīng)DTE的DSR口34/RTSIUART口，對應(yīng)DTE的RTS口35/DTRIUART口，對應(yīng)DTE的DTR口36NC此管腳必須懸空37/CTSOUART口，對應(yīng)DTE的CTS口38NC此管腳必須懸空39/DCDOUART口，對應(yīng)DTE的DCD口40/RSTI復(fù)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(hù)41TERM_ONI開關(guān)機(jī)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(fù)端47SPKNAO第二路音頻輸出負(fù)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(fù)端 EM310 GPRS模塊應(yīng)用框圖EM310 GPRS模塊使用50PIN連接器接口方式，外圍設(shè)備提供應(yīng)用接口信號(hào)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(luò)狀態(tài)指示接口。 EM310 GPRS模塊應(yīng)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(jìn)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(yàn)或者沒有校驗(yàn)，默認(rèn)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)RS232C的接口連接。模塊的/RXD通過MAX3232芯片轉(zhuǎn)換后接DTE設(shè)備的RXD管腳；DTE設(shè)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(jī)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(hù)EM310模塊天線接口對ESD敏感，如果防護(hù)不好，可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部射頻器件永久性損壞，所以本設(shè)計(jì)的ESD 。 天線接口的EDS防護(hù)電路攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(shù)也不斷地進(jìn)步，目前的溫度檢測使用的溫度計(jì)種類繁多、應(yīng)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(jì)利用此原理制成的溫度計(jì)大致分成三大類:① 玻璃溫度計(jì)：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(jì)：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(shí)，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(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)指針指示出相應(yīng)溫度；③ 壓力式溫度計(jì)：它是由感溫物質(zhì)（氮?dú)?、水銀、二甲苯、甲苯、甘油和低沸點(diǎn)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。 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。 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。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(diǎn)。常用的熱電偶有以下幾種:① 鎳鉻鎳硅，型號(hào)為WRN，分度號(hào)為K，測溫范圍0～900186。C。② 鎳鉻康銅，型號(hào)為WRK，分度號(hào)為F，測溫范圍0～600186。C。③ 鉑鍺鉑，型號(hào)為WRP，分度號(hào)為S，在1300186。C以下的溫度可長期使用。④ 鉑鉑，型號(hào)為W77，分度號(hào)為B，測溫范圍300～1600186。C。 正在研究的溫度檢測技術(shù)近年來，在溫度檢測技術(shù)領(lǐng)域，多種新的檢測原理與技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，己取得了重大進(jìn)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(dǎo)體溫度檢測元件是具有代表性的溫度檢測元件。半導(dǎo)體的電阻溫度系數(shù)比金屬大12個(gè)數(shù)量級(jí)，二級(jí)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(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(lì)、信號(hào)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(shí)，當(dāng)與靜磁場垂直方向加以電磁波，會(huì)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(hào)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。在常溫下，可作理想的標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)之用。④ 熱噪聲溫度檢測器其優(yōu)點(diǎn)在于1)輸出噪聲電壓大小與溫度是比例關(guān)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(shè)計(jì)電路的一種趨勢。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用溫度芯片DS18B20，也正是順應(yīng)了這一趨勢。 DS18B20一般說明及特點(diǎn)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?yàn)槊恳粋€(gè)DS1820有唯一的系列號(hào)，因此多個(gè)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(yīng)用范圍包括HVAC環(huán)境控制、建筑物設(shè)備或機(jī)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(diǎn)DS18B20有三個(gè)管腳。GND為接地線，DQ為數(shù)據(jù)輸入輸出接口，通過一個(gè)較弱的上拉電阻與單片機(jī)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(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。R0M中的64位序列號(hào)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(gè)DSI8B20的64位序列號(hào)均不相同。高低溫報(bào)警觸發(fā)器TH和TL，配置寄存器均由一個(gè)字節(jié)的E2PROM組成，使用一個(gè)存儲(chǔ)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(yīng)表R1R0精度位數(shù)最大轉(zhuǎn)換時(shí)間R1R0=‘00’9位精度 msR1R0=‘01’10