【正文】 八路模擬開關(guān)地址鎖存與譯碼器比較器三態(tài)輸出鎖存器DA 轉(zhuǎn)換器寄存器控制電路G NDS T A R T C L O C KE O COER E FV?R E FV? CCV82?72?62?52?42?32?22?12?A D D AA D D BA D D CA L EI N 0I N12IN3IN4IN5IN6IN7IN 圖 36 ADC0809 邏輯框圖 ADC0809 引腳功能
。 不必進(jìn)行零點(diǎn)和滿度調(diào)整 ； 可鎖存三態(tài)輸出，輸出與 TTL 兼容； 單一 +5V 共電，模擬輸入范圍為 0— +5V； 最大可調(diào)誤差 ADC0809 小于 177。 ADC0809 的特點(diǎn)如下： ADC0809 由八路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、 DA 轉(zhuǎn)換器、寄存器、控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成。 6V 100 104 共模抑制比 輸入電阻 單位增益帶寬 轉(zhuǎn)換速率 Kcmr R1 BWg Sr dB V0=177。 OP07 的外引腳圖如圖 35， 主要參數(shù)見表 33。18V，輸出電壓范圍為 0— 177。其電源電壓范圍為177。由于 AD590 是一種電流型溫度傳感器，因此具有較強(qiáng)的抗干擾能力，適用于計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控溫度測(cè)量和控制，遠(yuǎn)距離信號(hào)傳遞時(shí)，可采用雙絞線來完成；其電阻比較大，因此不需要精密電源對(duì)其供電，長(zhǎng)導(dǎo)線上的壓降一般不影響測(cè)量精度；不需要溫度補(bǔ)償和專門的線性電路。 表 32 AD590 特性表 型號(hào) 輸出形式 測(cè)量范圍 串接電源 溫度系數(shù) 轉(zhuǎn)換精度 封裝 AD590 電流型 55~150℃ 4~30V 1 uA/K 177。因此，它具有使用方便，抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。 AD590 是一種 3 端電流型溫度傳感器，輸出電流與它所感受的溫度成線性關(guān)系，它與其它形式的溫度傳感器相比，不存在線性化問題。有關(guān) MGLS12864 圖形液晶引腳功能及控制器 HD61202 的接口時(shí)序波形，可查看圖形液晶顯示器產(chǎn)品有關(guān)手冊(cè)。其中，段位式 LCD 和字符式 LCD 只能用于字符和數(shù)字的簡(jiǎn)單顯示，不能滿足圖形曲線和漢字顯示的要求；而點(diǎn)陣式 LCD 不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線及漢字，并且可以實(shí)現(xiàn)屏幕上 下左右滾動(dòng)，動(dòng)畫功能，分區(qū)開窗口，反轉(zhuǎn)，閃爍等功能，用途十分廣泛。 數(shù) 據(jù) 端 口 I / O可 編 程 端 口接 地 端 G N D電 源 V c c復(fù) 位 R S T時(shí) 鐘 C L KM C 3 5 i 的 S I M 卡 接 口C C I N _ IC C R S T _ R S TC C I O _ I OC C C L K _ IC C V C C _ V c cC C G N D _ G N D手 機(jī) 的 S I M 卡 接 口圖 34 SIM 卡接口定義比較 液晶顯示器 液晶顯示器 （ LCD） 具有功耗低、體積小、重量輕、超薄等許多其它顯示器無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，近幾年來被廣泛用于單片機(jī)控制的智能儀器、儀表和低功耗電子產(chǎn)品中。但是目前移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商所提供的 SIM卡均無 CCIN引腳，所以在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)將 ZIF上的 CCIN與 CCVCC相連。 SIM卡預(yù)留 5個(gè)引腳的基礎(chǔ)上，MC35i在 ZIF連接器上為 SIM卡接口預(yù)留了 6個(gè)引腳，所添加的 CCIN引腳用來檢測(cè) SIM卡支架中是否插有 SIM卡。 SIM 卡電路 理器集成了一個(gè)與 ISO 78163 IC Card標(biāo)準(zhǔn)兼容的 SIM接口。狀態(tài)指示燈電路的硬件實(shí)現(xiàn)電路見圖 33。下面給出狀態(tài)燈的工作模式及當(dāng)前模塊所處的工作狀態(tài)如表 31所示。 基于 GPRS 系統(tǒng)的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 圖 32 MC35i 外圍電路 MC35i 外圍接口電路及基本工作原理 MC35i 的正常運(yùn)行需要相應(yīng)的外圍電路與其配合。 模塊提供 AT命令集，接口支持文本和 PDU模式的短消息； 模塊提供 AT命令集接口支持文本和 PDU模式的短消息； SIM卡操作電壓： 3V/； 音頻接口：模擬信號(hào)（麥克風(fēng)，耳麥，免提手柄）； SIM卡連接方式：外接； 頻段：支持 GSM900MHz和 DCS1800MHz雙頻網(wǎng)絡(luò)； 主要特點(diǎn) ： 通過獨(dú)特的 40引腳的 ZIF連接器實(shí)現(xiàn)電源、連接指令、數(shù)據(jù)、語音信號(hào)及控制信號(hào)的雙向傳輸。它有固定的參數(shù)： 8位數(shù)據(jù)位和 1位停止位，無校驗(yàn)位，波特率在 300bps~115kbps之間可選，硬件握手信號(hào)用 RTS0/CTS0，軟件 流量控制用 XON/XOFF， CMOS電平，支持標(biāo)準(zhǔn)的 AT指令 集。 16~23為數(shù)據(jù)輸入 /輸出，分別為 DSR0、 RING0、 RXD0、 TXD0、 CTS0、RTS0、 DTR0和 DCD0。 33~40為語音接口，用來接電話手柄。 第 1~14腳為電源部分： 1~5為電源電壓輸入端 Vbatt+， 6~10為電源地 GND，1 12為充電引腳， 13為對(duì)外輸出電壓（供外電源使用）， 14為 ACCUTEMP接負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。 MC35i 無線通訊模塊結(jié)構(gòu) MC35i有 40個(gè)引腳，通過一個(gè) ZIF（ Zero Insertion Force，零阻力插座）連接器輸出。 基于 GPRS 系統(tǒng)的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 19 MC35i 無線通訊模塊功能 Siemens自己的復(fù)用協(xié)議基本上可以滿足語音 /數(shù)據(jù)復(fù)用串口的需要。 Siemens公司的 MC35i無線通訊模塊是基于 GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。 由于 輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 振蕩器特性 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器 的輸入和輸出。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /INT1（外部中斷 1） TXD（串行輸出口） 作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL門電流。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，基于 GPRS 系統(tǒng)的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17 當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必 須被拉高。 當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 GND：接地。低功耗的閑置和掉電模式 5 個(gè)中斷源 32 可編程 I/O 線 三級(jí)程 序存儲(chǔ)器鎖定 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 基于 GPRS 系統(tǒng)的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 主要特性 8051 構(gòu)成的最小系統(tǒng)特點(diǎn)： 單片機(jī) 在 MCS51 單片機(jī)系列芯片中，用 8051 芯 片可以構(gòu)成最小系統(tǒng)。液晶顯示采用MGLS12864 模塊，模擬量輸入轉(zhuǎn)換采用 ADC0809 進(jìn)行轉(zhuǎn)換，串口電路用MAX3238 芯片進(jìn)行 RS232 電平和 TTL 電平的轉(zhuǎn)換。本文主要介紹了數(shù)據(jù)采集終端和 GPRS 模塊。 GPRS 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊作為終端的無線收發(fā)模塊，把從單片機(jī)發(fā)送過來的 IP 包或基站傳來的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的處理后再轉(zhuǎn)發(fā)。 圖 31 系統(tǒng)總體框圖 系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集終端、 GPRS 模塊、傳輸網(wǎng)絡(luò)（ GPRS 網(wǎng)和公共數(shù)據(jù)網(wǎng)）、監(jiān)控中心組成。 選 用 8051 單片機(jī) ，主要進(jìn)行了 存儲(chǔ)器擴(kuò)展、液晶顯示、 A/D轉(zhuǎn)換及 與 GPRS 模塊連接的 RS232 接口設(shè)計(jì)。 作為終端的中央處理設(shè)備，對(duì)終端的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、輸出控制起著大腦的作用。通過本章，使我對(duì) GPRS 有了更深一步的認(rèn)識(shí)，為以后的設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。模塊能夠支持語音、數(shù)據(jù)、傳真等功能。但隨著自帶協(xié)議棧的型號(hào)越來越多且價(jià)格漸與普通 GPRS模塊趨同，故普通 GPRS模塊已變得無多少實(shí)用價(jià)值了，采用帶協(xié)議棧的嵌入式操作系統(tǒng)的應(yīng)用中最適合采用此類模塊。帶協(xié)議 棧的模塊主要有 Siemens TC45， BenQ M22， Motorola G20， Phihps PIML等。目前，市場(chǎng)上的 GPRS模塊主要分為帶 TCP/IP協(xié)議棧和不帶 TCP/IP協(xié)議棧的兩大類。 GPRS 信令平臺(tái)主要實(shí)現(xiàn)如下功能： 1. 控制 GPRS 網(wǎng)接入連接，如與 GPRS 網(wǎng)連接和斷開； 2. 控制網(wǎng)絡(luò)接入連接的建立，如分組數(shù)據(jù)協(xié)議 PDP（ 或 IP）地址的激活； 3. 為了支持用戶的移動(dòng)性，控制建立網(wǎng)絡(luò)連接的路徑； 4. 當(dāng)用戶的需求改變時(shí)，控制網(wǎng)絡(luò)資源的分配。 GPRS 網(wǎng) 絡(luò)中主要有 MS 與 SGSN 之間、 SGSN 與 HLR 之間、 SGSN 與 MSC/VLR 之間、 GSN 之間的信令協(xié)議平臺(tái)。考慮前向糾錯(cuò)碼的開銷，最終的數(shù)據(jù)速率可達(dá) 164kbit/s 左右。 GSM 空中接口的載頻帶寬為 200kHz，一個(gè)載頻分為 8 個(gè)物理信道。 對(duì) RLC/MAC 進(jìn)行了規(guī)范。二是介質(zhì)訪問控制功能，它的主要作用是定義和分配空中接口的 GPRS 邏輯信道，使得這些信道能被不同的移動(dòng)臺(tái)共享。 對(duì) NS 進(jìn)行了規(guī)范。 8. 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（ Network Service，簡(jiǎn)稱 NS） 這個(gè)層傳輸 BSSGP PDU。 BSSGP沒有糾錯(cuò)功能。 6. 中繼轉(zhuǎn)發(fā)（ Relay） 在 BSS 中，這項(xiàng)功能中繼轉(zhuǎn)發(fā) Um 和 Gb 接口間的 LLC PDU，在 SGSNN中，這項(xiàng)功能是轉(zhuǎn)發(fā) Gb 和 Gn 接口間的 PDP PDU。 LLC 獨(dú)立于底層無線接口協(xié)議，這是為了在引入其他可選擇的 GPRS 無線解決方案時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) NSS 的改動(dòng)程度最小。邏輯鏈路控制層負(fù)責(zé)從高層 SNDC 層的 SNDC 數(shù)據(jù)單元上MS BSS SGSN Um Gb Gn Application IP/ SNDCP LLC RLC MAC GSM RF Network Service L1bis L2 GSM RF Relay RLC BSSGP L1 L1ibis L1 UDP/TCP IP BSSGP Network Service Relay SNDCP GTP LLC UDP/TCP IP L2 GTP IP/ GGSN Gi 基于 GPRS 系統(tǒng)的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11 形成 LLC 地址、幀字段，從而生成完整的 LLC 幀。 SNDCP 在 中有說明。在 SNDC 層，移動(dòng)臺(tái)和 SGSN 之間傳送的數(shù)據(jù)被分割為一個(gè)或多個(gè) SNDC 數(shù)據(jù)包單元。 4. 子網(wǎng)相關(guān)融合協(xié)議（ Subwork Dependent Convergence Protocol，簡(jiǎn)稱SNDCP） 這個(gè)傳輸功能將網(wǎng)絡(luò)級(jí)特性映射到底層網(wǎng)絡(luò)特性中去。 圖 22 GPRS 傳輸協(xié)議平臺(tái) 3. 網(wǎng)際協(xié)議（ Inter Protocol，簡(jiǎn)稱 IP） 這是 GPRS 骨干網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用以用戶數(shù)據(jù)和控制信令 的選路。 TCP 提供流量控制功能和防止 GTP 基于 GPRS 系統(tǒng)的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 PDU 丟失或破壞的功能。 2. TCP 協(xié)議（ Transport Control Protocol