【導(dǎo)讀】每個公民應(yīng)盡的義務(wù)。我國經(jīng)濟快速增長，各項建設(shè)取得巨大成就，但也付。環(huán)境污染問題反應(yīng)強烈。這種狀況與經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不合理，不加快調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、只有堅持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展。安全發(fā)展，才能實現(xiàn)經(jīng)濟又好又快。同時，室溫氣體排放引起全球氣候變暖，備受社會廣泛關(guān)注。加強節(jié)能減排工作，也是應(yīng)對全球氣候變化的迫切需要。如今取暖已經(jīng)成為了節(jié)能減排的重要目標(biāo)。制不合理的浪費，同時也可降低能源的浪費。設(shè)計本系統(tǒng)主要的目的是利用?，F(xiàn)熱用戶是否在浪費熱源。或者阻止熱用戶的這種浪費行為。進行合理的收取供熱費用，真正的實現(xiàn)了，溫度法熱計量收費的目的。擴展了溫度上下限自動報警，按鍵記錄當(dāng)前溫度值。不良的問題及時的反應(yīng)給供熱中心，這樣做可以達到雙方有效的憑證。本系統(tǒng)還增加了年月，日，時，分，秒，星

　　

【正文】 到)； ： 40 +85℃ (工業(yè)級 )/0 75℃ (商業(yè)級 ) ： PDIP40,LQFP44,LQFP48 I/O 口不夠時，可用 2 到 3 根普通I/O 口線外接 74HC164/165/595（均可級聯(lián)）來擴展 I/O 口 ,還可用 A/D 做按鍵掃描來節(jié)省 I/O 口，或用雙 CPU,三線通信，還多了串口。 由 方案一、 方案 二 和方案三 可知方案 三 測量的精度 和方案二的一樣 。 但是方案二需要外接 AD 芯片給硬件電路 和成本 帶來很大的麻煩。同時增加了系統(tǒng)設(shè)計的干擾性。為了避免硬件電路對系統(tǒng)照成的干擾使系統(tǒng) 更穩(wěn)定等。所以本設(shè)計選擇為方案 三 的接線 [17]。 每戶終端向供熱公司數(shù)據(jù)傳輸選擇方案 方案一：選擇 SIM300 作為用戶向供熱公司進行數(shù)據(jù)傳輸。 SIM300 介紹 SIM300 是一款三頻段 GSM/GPRS 模塊 ， 可在全球范圍內(nèi)的 EGSM 20 900MHz、 DCS 1800MHz、 PCS 1900MHz 三種頻率下工作 ， 能夠提供 GPRS 多信道類型多達 10 個 ， 并且支持 CS CS CS3 和 CS4 四種 GPRS 編碼方案。 SIM300 內(nèi)部功能模塊有： (1)鍵盤和 SPI 類型的 LCD 接口，方便用戶開發(fā)自己的應(yīng)用設(shè)備。 (2)具有調(diào)試和數(shù)據(jù)輸 出兩個串口，幫助開發(fā)人員更容易開發(fā)產(chǎn)品。 (3)雙音頻通道，包含兩個麥克風(fēng)輸入和兩個話筒輸出，由 AT 指令配置其工作模式。 SIM300 有兩種 RF 天線接口：一種是天線連接器、一種是天線焊點。天線連接器型號為 MURATA MM93292700，或者用戶也可以通過天線焊點自己焊接天線。 SIM300 具有低功耗設(shè)計，睡眠模式下的電流消耗僅為 。 SIM300 內(nèi)部集成了 TCP/IP 協(xié)議棧，并且擴展了 TCP/IP AT 指令，使用戶利用該模塊開發(fā)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備變得非常簡單方便。 SIM300 電源供電 SIM300 從 VBAT 采用單電壓供電，電壓為 — 。某些情況下，當(dāng)電流消耗升至典型峰值 2A 時，其傳輸脈沖的波動可能導(dǎo)致電壓下降，所以電源供電必須能夠提供足夠到 2A 的電流。推薦在 VBAT 輸入引腳使用旁路電容（推薦值： 100uF，低阻抗）。低阻抗，小尺寸的瓷介電容（ MLCC）性能上是首選，但成本較高。降低成本可以選用 100uF 的鉭電容（低阻抗）并聯(lián)一個小的瓷介電容（ 1uF 到 10uF），電容放置盡可能靠近 SIM300 的 VBAT引腳。 SIM300 最小功率損耗 當(dāng)運用 SIM300 模塊進行設(shè)計時請?zhí)貏e注意電源 供給功率，輸入電壓不能低于 ，即使在傳輸突發(fā)脈沖串中電流消耗可能上升到 2A 時，也要確保電壓不低于 。如果電壓低于 ，模塊可能自動關(guān)閉。所以我們使用板板連接器以最好的減少電壓降。您還需要注意母板上供電線或者電池組的阻抗。 SIM300 電源監(jiān)測 21 可以用命令 AT+CBC 來監(jiān)測供電電壓。此命令監(jiān)測三個參數(shù)：電壓百分比和電壓值（ mV）。它返回電池電壓容量的百分比， VBAT 和 GND 的電壓值。根據(jù)操作模式，以一定的間隔時間連續(xù)測量電壓，其顯示值為某某 （ mV） ，命令 AT+CBC 執(zhí)行前最后一段測量時間內(nèi) 測到值得平均值。 （ 1） 省電模式 有兩種方法可使 SIM300 達到超低功耗。一是用命令“ AT+CFUN”，使模塊進入最小功能使用模式；二是用 /DTR 硬件接口信號使系統(tǒng)進入睡眠模式（或緩慢時鐘模式） 。 （ 2） 睡眠模式（緩慢時鐘模式） 。 用戶應(yīng)用時可用 DTR 信號來控制 SIM300 進入或退出睡眠模式。當(dāng) DTR為高電平，同時沒有空中或音頻活動請求且沒有硬件中斷（比如 GPIO 中斷或串口有數(shù)據(jù)在傳輸）時， SIM300 自動進入睡眠狀態(tài)。此模式下，模塊仍然可以從網(wǎng)絡(luò)接收尋呼或短消息。 RTC 備用供電 模塊可由外部電源或 者電池（可充電或一次性都可以）通過板板連接器上的 15 引腳給實時時鐘供電。此處已經(jīng)集成了一個 的電阻用來限流。你只需接一個紐扣電池或者法拉電容給 15 引腳來作為實時時鐘備用供電。 串行接口 SIM300 提供了兩個不平衡異步操作串口。將 GSM 模塊設(shè)計成數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（ DCE），與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)終端設(shè)備（ DCEDTE）相連，模塊與用戶（ DTE）通過信號連接。自動波特率支持從 1200bps 到 115200bps 的波特率。 音頻接口 模塊提供了兩個模擬輸入通道， AIN1 和 AIN2，這可以作為麥克風(fēng)輸入和線路輸入 。這兩個模擬輸入通道是一摸一樣的，典型用法是將其中一個通道連上麥克風(fēng)做成電話聽筒，另一個通道連接外部麥克風(fēng)或者外線輸入。模塊的模擬輸入由控制寄存器決定其配置，用模擬多路傳輸建立。 SIM 卡接口 SIM 卡接口支持 GSM Phase 1 規(guī)范功能，也支持針對快速 64kbpsSIM 卡的 GSM Phase 2+規(guī)范功能（專為 SIM 卡應(yīng)用工具箱的運用設(shè)計）同時支持 和 卡。 SIM 卡接口從模塊（正常電壓 ）內(nèi)部調(diào)節(jié)器取電，所有引腳復(fù)位時輸出為低電平 ,SIM 卡接口信號 如表 所示 。 表 SIM 卡接口信號 22 引腳 信號 描述 19 SIM_VDD SIM卡在 SIM模式下的自動功率輸出，一個是 177。 10%，另一個是 177。10%，電流約 10mA. 21 SIM_I/O SIM卡數(shù)據(jù) I/O 23 SIM_CLK SIM卡時鐘 25 SIM_RST SIM卡復(fù)位 16 SIM_PRESENCE SIM卡存在 SIM300 硬件電路圖如圖 36 所示 圖 36 SIM300 硬件電路圖 方案二： 選擇 TC35 進行溫度數(shù)據(jù)傳輸。 TC35i新版西門子工業(yè) GSM 模塊是一個支持中 文短信息的工業(yè)級 GSM 模塊 ,工作在 EGSM900 和 GSM1800 雙頻段 ,電源范圍為直流 ～ ,電流消耗—— 休眠狀態(tài)為 ，空閑狀態(tài)為 25mA，發(fā)射狀態(tài)為 300mA(平均 )， 峰值；可傳輸語音和數(shù)據(jù)信號 , 功耗在 EGSM900和 GSM1800分別為 2W和 1W , 23 通過接口連接器和天線連接器分別連接 SIM 卡讀卡器和天線。 SIM 電壓為3V/， TC35i的數(shù)據(jù)接口 (CMOS 電平 )通過 AT 命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù) ,可選波特率為 300b/s～ 115kb/s , 自動波特率為 ～ 115kb/s。它支持 Text和 PDU 格式的 SMS(Short Message Service,短消息 ),可通過 AT 命令或關(guān)斷信號實現(xiàn)重啟和故障恢復(fù) 。 TC35i由供電模塊 (ASIC)、閃存、 ZIF 連接器、天線接口等 6 部分組成。作為 TC35i的核心基帶處理器主要處理 GSM 終端內(nèi)的語音和數(shù)據(jù)信號，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有模擬和數(shù)字功能 [18]。 TC35i硬件設(shè)計： TC35i模塊有 40 個引腳，通過一個 ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座 )連接器引出。這 40 個引 腳可以劃分為 5 類，即電源、數(shù)據(jù)輸入 /輸出、 SIM 卡、音頻接口和控制。 TC35i的第 1～ 5 引腳是正電源輸入腳通常推薦值 ，第 6～ 10 引腳是電源地。 1 12 為充電引腳，可以外接鋰電池， 13 為對外輸出電壓 (共外電路使用 )， 14 為 ACCUTEMP 接負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，用于鋰電池充電保護控制。 15 腳是啟動腳 IGT，系統(tǒng)加電后為使 TC35i進入工作狀態(tài) ,必須給 IGT 加一個大于 100ms 的低脈沖 ,電平下降持續(xù)時間不可超 1ms。 16～ 23 為數(shù)據(jù)輸入 /輸出，分別為 DSR0、 RING0、 RxD0、 TxD0、 CTS0、 RTS0、DTR0 和 DCD0。 TC35i模塊的數(shù)據(jù)輸入 /輸出接口實際上是一個串行異步收發(fā)器，符合 ITUT RS232 接口標(biāo)準(zhǔn)。它有固定的參數(shù)： 8 位數(shù)據(jù)位和 1 位停止位，無校驗位，波特率在 300bps~115kbps 之間可選，默認(rèn) 9600。硬件握手信號用RTS0/CTS0，軟件流量控制用 XON/XOFF， CMOS 電平，支持標(biāo)準(zhǔn)的 AT 命令集。其中 18 腳 RxD0、 19 腳 TxD0 為 TTL 的串口通訊腳，需要和單片機或者PC 通訊。 TC35i使用外接式 SIM 卡 , 24～ 29 為 SIM 卡引腳， SIM 卡同 TC35i 是這樣連接的 :SIM 上的 CCRST、 CCIO、 CCCL、 CCVCC 和 CCGND 通過 SIM 卡閱讀器與 TC35i的同名端直接相連， ZIF 連接座的 CCIN 引腳用來檢測 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。 TC35i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)時的功率增長情況，另一種是指示 TC35i的工作狀態(tài)，可用 AT 命令 AT+SYNC 進行切換，本模塊 24 使用的是后一種 [19]。當(dāng) LED 熄滅時 ,表明 TC35i處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)；當(dāng) LED為 600 ms 亮 /600ms 熄時，表明 SIM 卡沒有插入或 TC35i正在進行網(wǎng)絡(luò)登錄；當(dāng) LED 為 75 ms 亮 /3s 熄時，表明 TC35i已登錄進網(wǎng)絡(luò)，處于待機狀態(tài)。 3 32 腳為控制腳，其中 30 為 RTC backup， 31 為 Power down， 32 為 SYNC。35～ 38 為語音接口， 3 36 接揚聲器放音。 3 38 可以直接接駐極體話筒來采集聲音（ 37 是話筒正端， 39 是話筒負(fù)端） TC35I 開發(fā)技巧： 模塊的供電電壓如果低于 會自動關(guān)機。同時模塊 在發(fā)射時，電流峰值可高達 2A。同時在此電流峰值時，電 源電壓（送入模塊的電壓）下降值不能超過 。所以該模塊對電源的要求較高，電源的內(nèi)阻 +FFC 聯(lián)接線的電阻必需小于 200mΩ。 單片機通過兩根 I/O 口控制 TC35i的開關(guān)機、復(fù)位等，通過串口與 TC35i進行數(shù)據(jù)通信，通信速率為 9600Kbps，采用 8 位異步通訊方式， 1 位起始位，8 位數(shù)據(jù)位， 1 位停止位。 TC35i模塊輸入輸出的 TTL 正電平邏輯不是 +5V，而是 +，因此必要時加端口保護。 TC35i與單片機的接線如圖 37 下所示： 25 圖 37 TC35I 硬件接線圖 由方案一和方案 二可知 ,TC35i不具有 GPRS功能，對設(shè)計的擴展沒有前景。所以本設(shè)計選擇 SIM300 作為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娐贰? DS1302 時鐘芯片 DS1302 芯片介紹 DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時鐘芯片 ,內(nèi)含有一個實時時鐘 /日歷和 31 字節(jié)靜態(tài) RAM,通過簡單的串行接口與單片機進行通信實時時鐘 /日歷電路 .提供秒分時日 星 期 .月年的信息 ,每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整時鐘操作可通過 AM/PM 指示決定采用 24 或 12 小時格式 。 DS1302 與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信 ,僅需 用到三個 接 口線 :1 RES 復(fù)位 ,2 I/O 數(shù)據(jù)線 ,3 SCLK 串行時鐘 。 時鐘 /RAM 的讀 /寫數(shù)據(jù)以一個字節(jié)或多達 31 個字節(jié)的字符組方式通信 。 DS1302 工作時功耗很低 ,保持?jǐn)?shù)據(jù)和時鐘信息時功率小 1mW[20]。 DS1302 是由 DS1202 改進而來 ,增加了以下 26 的特性 .雙電源管腳用于主電源和備份電源供應(yīng) Vcc1,為可編程涓流充電電源附加七個字節(jié)存儲器 .它廣泛應(yīng)用于電話傳真便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等產(chǎn)品領(lǐng)域 . 下面將主要的性能指標(biāo)作一綜合 : (1) 實時時鐘具有能計算 2100 年之前的秒分時日日 期星期月年的能力還有閏年調(diào)整的能力 。 (2) 31 個 8 位暫存數(shù)據(jù)存儲 RAM。 (3) 串行 I/O 口方式使得管腳數(shù)量最少 。 (4) 寬范圍工作電壓 。 (5) 工作電流 時 ,小于 300nA。 (6) 讀 /寫時鐘或 RAM 數(shù)據(jù)時有兩種傳送方式單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送字符組方式 。 (7) 8 腳 DIP 封裝或可選的 8 腳 SOIC 封裝根據(jù)表面裝配 。 (8) 簡單 3 線接口 。 (9) 與 TTL 兼容 Vcc=5V。 (10) 可選工業(yè)級溫度范圍 40+85。 (11) 與 DS1202 兼容 。 (12) 在 DS1202 基礎(chǔ)上增加的特性 。 對 Vcc1 有可選的涓流充電能力 。雙電源管 腳 用于主電源和備份電源供應(yīng) 。備份電源管腳可由電池或大容量電容輸入 。附加的 7 字節(jié)暫存存儲器 。 DS1302 的基本組成和工作原理 DS1302 的主要工作部件有：移位寄存器、控制邏輯、晶振、時鐘和 RAM。在進行任何數(shù)據(jù)傳輸時， RST 必須被制高電平，在每個 SCLK 上升沿時數(shù)據(jù)被輸入