【正文】 轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。h 測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以“一線總線”串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。a 負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。b DS1820 溫度傳感器的存儲(chǔ)器 DS1820 溫度傳感器的內(nèi)存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存 RAM 和一個(gè)非易失性的可電擦除的EEPRAM，后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、TL 和結(jié)構(gòu)寄存器。 c 配置寄存器 該字節(jié)各位的意義如表 3 所示：表 配置寄存器結(jié)構(gòu)TM R1 R0 1 1 1 1 1低五位一直都是“1”，TM 是測(cè)試模式位，用于設(shè)置 DS1820 在工作模式還是在測(cè)試模式。在 DS1820 出廠時(shí)該位被設(shè)置為 0，用戶不要去改動(dòng)。R1 和 R0 用來設(shè)置分辨率，如下表 4 所示：(DS1820 出廠時(shí)被設(shè)置為 12 位)表 溫度分辨率設(shè)置表R1 R0 分辨率 溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間0 0 9 位 0 1 10 位 1 0 11 位 375ms1 1 12 位 750ms DS1820數(shù)據(jù)采集流程圖在 DS1820 測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向 DS1820 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待 DS1820 的返回信號(hào)，一旦某個(gè) DS1820 接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該 DS1820 時(shí)，將沒有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。這一點(diǎn)在進(jìn)行 DS1820 硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。 測(cè)溫電纜線建議采用屏蔽 4 芯雙絞線，其中一對(duì)線接地線與信號(hào)線，另一組接 VCC 和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。（3）DS1820采集流程圖根據(jù)以上的介紹，可以看出DS1820工作流程如圖31所示：(程序如附錄C) 通信模塊 TC35 的發(fā)送與接收程序單片機(jī)對(duì)TC35模塊的控制采用AT指令，單片機(jī)通過AT指令對(duì)TC35模塊進(jìn)行初始化和短消息的接收和發(fā)送，對(duì)短消息的控制共有三種模式：Block模式，Text模式和PDU模式。PDU模式是發(fā)送或接收手機(jī)SMS信息最常用的一種方法，短信息正文經(jīng)過十六進(jìn)制編碼后被傳送，基本上全國(guó)所有的電信局都提供支持PDU Mode的短消息業(yè)務(wù)，有些地址則不支持Block Mode和Text Mode，這就限制了這兩種接入?yún)f(xié)議的應(yīng)用，而且PDU Mode已有取代Block Mode的趨勢(shì)。為了保證系統(tǒng)具有廣泛的適用性，本設(shè)計(jì)采用PDU模式收發(fā)SMS。 [11]異步串行通信的字節(jié)格式：在單片機(jī)的異步串行通信方式中，在串行口由硬件自動(dòng)加入起始位和停止位，構(gòu)成一個(gè)完整的字符。發(fā)送器通過發(fā)送起始位而開始一個(gè)字符的傳送,起始位使數(shù)據(jù)線處于低電平狀態(tài)，之后傳送8位數(shù)據(jù)位，在數(shù)據(jù)位中，低位在前，高位在后，最后發(fā)送停止位，用以標(biāo)志一個(gè)字符的結(jié)束，它對(duì)應(yīng)高電平狀態(tài)，直到下一個(gè)字符的起始位到來，如圖12所示： 異步串行通信字節(jié)格式0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1起始位 數(shù)據(jù)位 停止位短消息的幀格式：當(dāng)用8bit編碼時(shí)，一條短消息最多可發(fā)送140個(gè)字符 [1]。為了充分利用短消息的長(zhǎng)度，降低費(fèi)用，同時(shí)考慮到延時(shí)的情況，本方案中，每條短消息的單幀長(zhǎng)度均設(shè)為106個(gè)字符，如圖13所示： 短消息幀結(jié)構(gòu)1 2 3 4 5 ………... 104 105 106起始字符 順序號(hào) 數(shù)據(jù)位 校驗(yàn)位 結(jié)束位(1)常用 AT 指令如下：AT+CSMS 選擇短信息服務(wù) AT+CPMS 選擇短信息內(nèi)存 AT+CMGF 選擇短信息格式 AT+CSCA 短信息中心地址 AT+CNMI 顯示新收到的短信息 AT+CMGR 讀短信息 AT+CMGS 發(fā)送短信息 AT+CMGL 列出 SIM 卡中短信息 AT+CMSS 從 SIM 內(nèi)存中發(fā)短信息 AT+CMGW 向 SIM 寫入待發(fā)短信息 AT+CMGD 刪除 SIM 內(nèi)存中的短信息 AT+CSCB 選擇蜂窩廣播信息（2)AT 指令的運(yùn)用下面分別用從 PC 機(jī)上和從單片機(jī)上收發(fā)短信的兩個(gè)例子來說明如何運(yùn)用 AT 指令。a PC 機(jī)上通過 TC35 發(fā)短信在電腦上打開一個(gè)串口調(diào)試軟件，比如超級(jí)終端等任意一個(gè)都行。在命令行輸入 AT+CMGF=0，設(shè)置為 PDU 模式；AT+CMGS=XX，XX 為 PDU 的長(zhǎng)度。TC35 提示后輸入 PDU 內(nèi)容后 CTR+Z 就發(fā)送成功，但要注意 PDU 模式收發(fā) SMS 的格式：發(fā)送格式：SMSC PDU 類型 MR DA PID DCS VP UDL UD接收格式：SMSC PDU 類型 OA PID DCS SCTS UDL UD其中，SMSC 為短消息業(yè)務(wù)中心地址，DA/OA 為源/目的地址，PID 為協(xié)議識(shí)別，DCS 為數(shù)據(jù)編碼，UDL 為用戶數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，UD 為用戶數(shù)據(jù)，VP 為有效時(shí)間，MR 指明是發(fā)出信息，SCTS 指明短消息到達(dá)業(yè)務(wù)中心的時(shí)間。例如要發(fā)送短信數(shù)據(jù)給手機(jī)號(hào)為 13849379075 的用戶，PDU 內(nèi)容就可以用以下數(shù)據(jù)格式：00 11 00 0B 91 3148399770F5 00 00 00 YY XXXXX以上命令解釋如下：00 ；短消息中心地址，00 表示用存儲(chǔ)在 SIM 卡上的地址。11 ；表示是發(fā)送的第一個(gè) 8 位。00 ；發(fā)送方地址信息。00 表示使用本機(jī)號(hào)碼。0B ；接收方的號(hào)碼長(zhǎng)度 3148399770F5 ；為接收號(hào)碼，每?jī)晌唤粨Q，實(shí)際號(hào)碼為13849379075。 00 ；協(xié)議標(biāo)示。00 ；數(shù)據(jù)編碼方案，中文為 AA，UNICODE 編碼。本設(shè)計(jì)只用發(fā)送數(shù)字，因此使用數(shù)字編碼，即 00。 00 ；有效期 YY ；為發(fā)送的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。 XXXXX ；為發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容b 單片機(jī)通過 TC35 發(fā)送短信單片機(jī)傳送數(shù)據(jù)使用十六進(jìn)制，傳送時(shí)將其轉(zhuǎn)換為 ASCALL 碼。例如發(fā)送短信數(shù)據(jù)0123456789 給手機(jī)號(hào)為 13849379075 的用戶，就可以用以下數(shù)據(jù)格式：AT+CMGS=20 0D 0A 08 91 683108503305F0 11 00 0D 91 683148399770F5 00 00 00 0A 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 以上命令解釋如下：20 為空格鍵的 ASCALL 碼，OD OA 為回車換行符。08 是短消息中心地址內(nèi)的字節(jié)數(shù)，91 為規(guī)定的協(xié)議，683108503305F0 為中國(guó)移動(dòng)短信息中心號(hào)碼即 8613800533500。11 00 與前文介紹的一樣，683148399770F5 為被叫 SIM 號(hào)碼即 8613849379075，0D 為幾數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。0A 為發(fā)送的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 即發(fā)送的數(shù)據(jù) 0123456789 的ASCALL 碼 [10]。根據(jù)以上的命令格式單片機(jī)發(fā)送子程序見附錄 B： 顯示模塊的程序設(shè)計(jì)為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我們采用了用兩個(gè)并口來模擬串口，通過移位寄存器 74LS164 接1 個(gè) LED 來完成顯示功能，因此相應(yīng)的要顯示采集的數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)必須為串口給出正確的時(shí)序，下面用 C 語言給出了模擬串口的子程序見附錄 D： 完整的程序完整的程序清單見附錄 E。5 編 譯 與 調(diào) 試 TC35 模塊調(diào)試軟件使用前，我們要對(duì)板子進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試模塊是否正常工作。用錄下的“”測(cè)試程序來對(duì)實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行測(cè)試。圖 TC35I 測(cè)試程序測(cè)試步驟如下：先將SIM卡裝入開發(fā)板，擰上GSM天線。將開發(fā)板上跳線設(shè)置成PCTC35I通信模式。插上配套電源，然后按一下板上的開機(jī)按鍵，時(shí)間大于200ms即可。找到光盤“TC35I測(cè)試程序”目錄下的“”測(cè)試程序來進(jìn)行測(cè)試。先點(diǎn)擊“打開端口”，然后點(diǎn)擊“TC35I初始化”，如果連接成功后會(huì)出現(xiàn)“DSR信號(hào)線有問題”的提示，沒關(guān)系，不用管它，我們確實(shí)沒用到這條線。 TC35I模塊初始化時(shí)的各條指令使用電話撥號(hào)板子上SIM卡的號(hào)碼，如果電話能打通，則表示模塊已正常工作，測(cè)試完成。關(guān)于通信跳線說明： 在通信過程中進(jìn)行了三種通信跳線方式的選擇：PC機(jī)與MCU通信；PC機(jī)與TC35I模塊通信；MCU與TC35I模塊通信。 成功控制短信信息 ，收發(fā)短信或進(jìn)行語音呼叫實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)將跳線設(shè)置成：PC與TC35I模塊通信。 ，即完成ISP下載功能， 請(qǐng)將跳線設(shè)置成：PC與MCU通信。，請(qǐng)將跳線設(shè)置成：MCU與TC35I模塊通信。 STC 芯片燒寫軟件首先要把編寫完成的程序燒到 STC89C51RC 里，寫軟件的使用步驟：打開 STC 芯片燒寫軟件的窗口 →選擇單片機(jī)型號(hào) STC89C51RC；打開文件 Open File→選擇通過編譯生成的 HEX 文件；選擇串行口，最高波特率等參數(shù)選擇默認(rèn)值；點(diǎn)擊下載 Download,再給 MCU 上電，程序的燒寫工作完成。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是通過短消息的收發(fā)實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)備的溫度進(jìn)行遙控，利用GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地給手機(jī)用戶發(fā)送短信，起到遙控檢測(cè)的效果。該系統(tǒng)不僅能夠監(jiān)測(cè)到調(diào)速系統(tǒng)中由溫度造成的危險(xiǎn)并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，更重要的是能夠?qū)崟r(shí)地傳遞報(bào)警信息，甚至是遠(yuǎn)程傳遞，有著廣泛的應(yīng)用前景。經(jīng)過幾個(gè)月的努力，在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下，我對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成，工作原理都有了扎實(shí)的理解，通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)論文所涉及的知識(shí)，熟練的掌握了單片機(jī)并且完成了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，并在系統(tǒng)上調(diào)試成功。完成的軟件部分主要有：鍵盤和顯示程序，DS1820傳感器的讀寫程序，通信模塊的發(fā)送程序，數(shù)據(jù)處理程序等。論文詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)采集的發(fā)展過程，提出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，特別對(duì)系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入的探討，并給出了完整的系統(tǒng)程序。但是，從論文可以看到，系統(tǒng)只能顯示兩位的數(shù)據(jù)，在實(shí)際環(huán)境中很難滿足要求，這需要在今后的學(xué)習(xí)中作進(jìn)一步研究。6 總結(jié)與展望在設(shè)計(jì)過程中，由于接觸通信方面知識(shí)的時(shí)間不長(zhǎng)，缺乏基礎(chǔ)理論知識(shí)，在實(shí)際制作硬件和軟件編寫過程中遇到了不少的麻煩，但在指導(dǎo)老師的幫助下，通過針對(duì)性地查找資料，了解了些相關(guān)方面的資料，既增長(zhǎng)了自己見識(shí)，補(bǔ)充最新的專業(yè)知識(shí)，又提高了自己的應(yīng)用能力，能夠自行解決一些基本的問題。目前傳統(tǒng)的機(jī)械式（防盜網(wǎng)、防盜窗）安防系統(tǒng)在實(shí)際使用中暴露了很多隱患，例如：為其它沒有安防盜窗的相近樓層形成被盜隱患、發(fā)生火災(zāi)時(shí)不易逃生等。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，報(bào)警系統(tǒng)已從原來的簡(jiǎn)單化、局部化向智能化、集成化發(fā)展。而各種防盜報(bào)警系統(tǒng)之間的主要區(qū)別是在于如何讓分機(jī)與主機(jī)、分機(jī)與用戶之間進(jìn)行通訊。目前市場(chǎng)上常見的防盜報(bào)警系統(tǒng)的通信方式有固定電話撥號(hào)、以太網(wǎng)、集群系統(tǒng)等等。但它們有各自的缺點(diǎn)：，使其在關(guān)鍵時(shí)刻失靈。，且不易普及。，網(wǎng)絡(luò)架設(shè)和維護(hù)費(fèi)用很高，而且需要 購買固定的頻點(diǎn)。針對(duì)以上通信方式的優(yōu)、缺點(diǎn)，基于 GSM 模塊的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，此系統(tǒng)可解決這些隱患，讓家庭防盜更及時(shí)、使用更方便。它不再依賴有線電話執(zhí)行報(bào)警，而是借助最可靠、最成熟的 GSM 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，以最直觀的中文短消息或電話形式，直接把報(bào)警地點(diǎn)的情況反映到您的手機(jī)屏幕上。它采用主動(dòng)式紅外傳感器進(jìn)行檢測(cè)，變有形的傳統(tǒng)防盜網(wǎng)防盜窗為無形，給火災(zāi)時(shí)的逃生提供方便。并配備煙霧傳感器和燃?xì)庑孤﹤鞲衅?，?shí)現(xiàn)防火、防燃?xì)庑孤┑淖饔谩? 致謝經(jīng)過3個(gè)多月的努力，論文終于順利的完成。在寫論文的過程中，指導(dǎo)老師給予了我悉心指導(dǎo)，在此我要向他們表示衷心的感謝，同時(shí)，老師們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度無形地鞭笞著我要嚴(yán)格地要求自己，要不斷地取得進(jìn)步，正是在他們的指導(dǎo)下，我對(duì)論文所涉及的單片機(jī)方面進(jìn)行了仔細(xì)的研究，他們豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)使我學(xué)到了很多課本上學(xué)不到的知識(shí)，也使我順利地完成了論文。我要感謝機(jī)電學(xué)院的各位領(lǐng)導(dǎo)，是他們給予我們良好的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，也感謝機(jī)電學(xué)院的所有老師，是他們教會(huì)了我知識(shí)和做人做事的道理。另外，我要感謝我同窗四年的室友和同學(xué)，他們是我的堅(jiān)強(qiáng)后盾，無論從物質(zhì)上還是精神上，都給予了我無私的幫助，借此機(jī)會(huì)，我要向我的他們表示最誠(chéng)摯的致意。參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：電子工業(yè)出版社，.[2] 丁瑾，[M].北京：電子工業(yè)出版社，.[3] [M].北京：電子工業(yè)出版社，.[4] [M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，.[5] [M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，.[6] [J].2022（2）：1418.[7] A/D 轉(zhuǎn)換[J].自動(dòng)化儀表,2022,6（5）：3438.[8] 孟臣，[J].世界電子元器件，2022（8）：47[9] GSM 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