【導讀】每個公民應盡的義務。我國經濟快速增長，各項建設取得巨大成就，但也付。環(huán)境污染問題反應強烈。這種狀況與經濟結構不合理，不加快調整經濟結構、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，備受社會廣泛關注。加強節(jié)能減排工作，也是應對全球氣候變化的迫切需要。如今取暖已經成為了節(jié)能減排的重要目標。制不合理的浪費，同時也可降低能源的浪費。設計本系統(tǒng)主要的目的是利用?，F(xiàn)熱用戶是否在浪費熱源?；蛘咦柚篃嵊脩舻倪@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，按鍵記錄當前溫度值。不良的問題及時的反應給供熱中心，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。所以本設計選擇為方案 三 的接線 [17]。 每戶終端向供熱公司數據傳輸選擇方案 方案一：選擇 SIM300 作為用戶向供熱公司進行數據傳輸。 SIM300 介紹 SIM300 是一款三頻段 GSM/GPRS 模塊 ， 可在全球范圍內的 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)自己的應用設備。 (2)具有調試和數據輸 出兩個串口，幫助開發(fā)人員更容易開發(fā)產品。 (3)雙音頻通道，包含兩個麥克風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 具有低功耗設計，睡眠模式下的電流消耗僅為 。 SIM300 內部集成了 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)數據傳輸設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，當電流消耗升至典型峰值 2A 時，其傳輸脈沖的波動可能導致電壓下降，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 當運用 SIM300 模塊進行設計時請?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：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 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） 。 用戶應用時可用 DTR 信號來控制 SIM300 進入或退出睡眠模式。當 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 中斷或串口有數據在傳輸）時， SIM300 自動進入睡眠狀態(tài)。此模式下，模塊仍然可以從網絡接收尋呼或短消息。 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 模塊設計成數據通訊設備（ DCE），與傳統(tǒng)的數據終端設備（ 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做成電話聽筒，另一個通道連接外部麥克風或者外線輸入。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 卡應用工具箱的運用設計）同時支持 和 卡。 SIM 卡接口從模塊（正常電壓 ）內部調節(jié)器取電，所有引腳復位時輸出為低電平 ,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卡數據 I/O 23 SIM_CLK SIM卡時鐘 25 SIM_RST SIM卡復位 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 進行溫度數據傳輸。 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；可傳輸語音和數據信號 , 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的數據接口 (CMOS 電平 )通過 AT 命令可雙向傳輸指令和數據 ,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 命令或關斷信號實現(xiàn)重啟和故障恢復 。 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 終端內的語音和數據信號，并涵蓋了蜂窩射頻設備中的所有模擬和數字功能 [18]。 TC35i硬件設計： 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、數據輸入 /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 接負溫度系數的熱敏電阻，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 為數據輸入 /輸出，分別為 DSR0、 RING0、 RxD0、 TxD0、 CTS0、 RTS0、DTR0 和 DCD0。 TC35i模塊的數據輸入 /輸出接口實際上是一個串行異步收發(fā)器，符合 ITUT RS232 接口標準。它有固定的參數： 8 位數據位和 1 位停止位，無校驗位，波特率在 300bps~115kbps 之間可選，默認 9600。硬件握手信號用RTS0/CTS0，軟件流量控制用 XON/XOFF， CMOS 電平，支持標準的 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 LED 熄滅時 ,表明 TC35i處于關閉或睡眠狀態(tài)；當 LED為 600 ms 亮 /600ms 熄時，表明 SIM 卡沒有插入或 TC35i正在進行網絡登錄；當 LED 為 75 ms 亮 /3s 熄時，表明 TC35i已登錄進網絡，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 是話筒負端） TC35I 開發(fā)技巧： 模塊的供電電壓如果低于 會自動關機。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的開關機、復位等，通過串口與 TC35i進行數據通信，通信速率為 9600Kbps，采用 8 位異步通訊方式， 1 位起始位，8 位數據位， 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，對設計的擴展沒有前景。所以本設計選擇 SIM300 作為遠程數據傳輸的電路。 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 ,每月的天數和閏年的天數可自動調整時鐘操作可通過 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 復位 ,2 I/O 數據線 ,3 SCLK 串行時鐘 。 時鐘 /RAM 的讀 /寫數據以一個字節(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 ,保持數據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 Vcc1,為可編程涓流充電電源附加七個字節(jié)存儲器 .它廣泛應用于電話傳真便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等產品領域 . 下面將主要的性能指標作一綜合 : (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整的能力 。 (2) 31 個 8 位暫存數據存儲 RAM。 (3) 串行 I/O 口方式使得管腳數量最少 。 (4) 寬范圍工作電壓 。 (5) 工作電流 時 ,小于 300nA。 (6) 讀 /寫時鐘或 RAM 數據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 。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。在進行任何數據傳輸時， RST 必須被制高電平，在每個 SCLK 上升沿時數據被輸入