【正文】 在應(yīng)用過程中采用 RS232 串口通信將數(shù)據(jù)服務(wù)器與手機(jī)模塊相連從而實(shí)現(xiàn)短消息的輸入與傳送 。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 開 始初 始 化 （ 單 片 機(jī) ，G S M 模 塊 ， 溫 度 傳感 器 等 ）是 否 收 到 控 制 端 短 信短 信 解 碼采 集 存 儲(chǔ) 溫 度 值L C D 顯 示判 斷 是 否 超 出 閥 門 值發(fā) 送 報(bào) 警 短 消 息給 控 制 端 用 戶判 斷 是 否 為 合 法 用 戶短 信 編 碼發(fā) 送 當(dāng) 前 溫 度 給控 制 端 用 戶刪 除 短 信蜂 鳴 報(bào) 警刪 除 短 信YNYYNN 圖 41 主程序流程 圖 AT 指令以 “AT”開頭，除發(fā)送短消息最后是以 CTD+Z結(jié)束外，其余都以回車符 CR結(jié)束。在此模式下，短消息正文經(jīng) l6 進(jìn)制編碼后作為一個(gè) 2 進(jìn)制字符串被傳送。對 SMS 的控制有 3 種途：陘： Block Mode， TextMode 和 PDU Mode，其中 PDU 模式應(yīng)用最為廣泛，通用性較強(qiáng)，因此該項(xiàng)目選擇使用 PDU 格式來發(fā)送短消息。 主程序流程如 圖 41 所 示 。C，沒有超出在返回等待程序。 系統(tǒng)將當(dāng)前所測得 溫度 值與系統(tǒng)所設(shè)置值進(jìn)行比較，看是否設(shè)計(jì)正常溫 度值， 判斷是否超出閥門溫度值下線 30176。如果沒有收到短信 通過定時(shí)器數(shù)據(jù)采集 采集 DS18B20 溫度值 上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并通過該計(jì)數(shù)值與所設(shè)定值進(jìn)行比較，得到當(dāng)前的溫度值。本設(shè)計(jì)主要工作的流程為：加電啟動(dòng)， 初始化模塊檢測模塊程序、串口發(fā)送模塊程序和顯示模塊等 ，使單片機(jī)， GAM 模塊，溫度傳感器和液晶，蜂鳴等個(gè)模塊正常工作。 此設(shè)計(jì)模塊的 MAX232 的接口電路如圖 37 所示。芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，它可以完全 MAX323 和 AT89S52 間的電壓轉(zhuǎn)換，電壓轉(zhuǎn)換范圍是 10V ~ +5V 或 +5V ~ +10V[14]。由于 RS232 標(biāo)準(zhǔn)采用負(fù)邏輯，而一般單片機(jī)均為 0 ~ 5V 的正邏輯，為了實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的通信，在電路上采用電平轉(zhuǎn)換芯片 MAX232 實(shí)現(xiàn)正電壓、負(fù)電壓的轉(zhuǎn)換。接發(fā)所需短消息 ,從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的目的。 圖 36 為本設(shè)計(jì)的 TC35I 的外圍電路。 TC35I 的數(shù)據(jù)輸入 /輸出接口實(shí)際上是一個(gè)串行異步收發(fā)器，符合 ITU RS232 接口標(biāo)準(zhǔn)。在不需要額外硬件電路的前提下，可支持 FR、 HR 和 EFR 語音信道編碼。 TC35I 模塊主要由 GSM 基帶處理器、 GSM 射頻模塊、供電模塊 (專用集成電路 )、閃存、 ZIF(零插 入力 )連接器、天線接口 6 部分組成。 TC35I 與 GSM 2/2 兼容、雙頻（ GSM900/GSM1800）、 RS232 數(shù)據(jù)口、符合 ETSI 標(biāo)準(zhǔn) GSM0705，且易于升級(jí)為 GPRS 模塊 [17]。所以本設(shè)計(jì)選用的是西門子 TC35 系 列的 TC35I。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 表 31 MGLS12864 液晶顯示器的引腳功能 管腳號(hào) 管腳符號(hào) 說明 1 VSS 邏輯電源地 2 VDD 邏輯電源 +5V 3 NC(V0) 五連接（液晶負(fù)電壓供應(yīng)端） 4 RS(CS) 高：數(shù)據(jù) /低 :指令（串行的片選） 5 R/W(SID) 高：讀 /低：寫（串行數(shù)據(jù)） 6 E(SCLK) 使能端（串行時(shí)鐘） 714 DB0DB7 數(shù)據(jù)總線 15 CS1 片選 1 16 CS2 片選 2 17 RST 系統(tǒng)復(fù)位低電 平有效 18 NC(Vout) 無連接（液晶負(fù)電壓輸出端） 19 LEDA 背光電源， LED+(+5V) 20 LEDK 背光電源， LED(0V) TC35I 外圍電路設(shè)計(jì) 目前，國內(nèi)已經(jīng)開始使用的 GSM模塊有 Fal的 A2D系列、 Wavee 的 WM02系列、西門子的 TC35 系列、愛立信的 DM10/DM20 系列、中興的 ZXGM18 系列等，而且這些模塊的功能、用法差別不大?？刂凭€ R/W、 CS CS RS 必須在使能線E 為低的時(shí)候改變。當(dāng) 15 腳為低且 16 腳為高時(shí)選中MG12864 的左區(qū) (左邊的 6464)，當(dāng) 15 腳為高且 16 腳為低時(shí)選中 MG12864 的右區(qū)(邊的 6464)。完全兼容一般的點(diǎn)陣模塊，并可以實(shí)現(xiàn)漢字、 ASCII 碼、點(diǎn)圖形和變化曲 線的同屏顯示，并可通過字節(jié)點(diǎn)陣圖形方式造字，廣泛用于各種儀器儀表、家用電器上作為顯示器件。液晶的電路連接比較簡單，把 LCD 與單片機(jī)的 P0 口進(jìn)行通信。顯示部分用了 OCMJ4X8C 液晶模塊作為顯示器件，考慮到硬件電路的接口資源，采用串行接口通信方式，硬件方面地實(shí)現(xiàn)因?yàn)闊o需任 何驅(qū)動(dòng)，所以只需將各數(shù)據(jù)接口與單片機(jī) I/O 進(jìn)行簡單連接人機(jī)交互 [12]。按鍵輸入電路原理圖如圖 35 所示 。獨(dú)特的寄生電源方式有三個(gè)好處： 1）進(jìn)行遠(yuǎn)距離測溫時(shí)，無需本地電源 2）可以在沒有常規(guī)電源的條件下讀取ROM3）電路更加簡潔，僅用一根 I/O 口實(shí)現(xiàn)測溫要想使 DS18B20 進(jìn)行精確的溫度轉(zhuǎn)換， I/O 線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由于每個(gè) DS18B20 在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)到 1mA，當(dāng)幾個(gè)溫度傳感器掛在同 一根 I/O 線上進(jìn)行多點(diǎn)測溫時(shí)，只靠 上拉電阻就無法提供足夠的能量，會(huì)造成無法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。 DS18B20 的應(yīng)用電路： DS18B20 測溫系統(tǒng)具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)。 DS18B20 的外形及管腳排列如圖 34 所示 ， 圖中 DS18B20 外形 DS18B20 的引腳定義 ( 1 ) GND 為電源地； ( 2 ) DQ 為數(shù)字信號(hào)輸入 /輸出端； ( 3 ) VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。C和 176。C、 176。176。C，在 10～ +85176。溫度傳感器 DS18B20 的主要特性： ( 1 ) 適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍 ： ～ ，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電 ； ( 2 ) 獨(dú)特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊 ； ( 3 ) DS18B20 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫 ； ( 4 ) DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi) ； ( 5 ) 溫范圍－ 55176。C 當(dāng)超出此范圍就會(huì)報(bào)警。本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的溫度下限溫度為 30176。 溫度傳感器 DS18B20 眾所周知溫度傳感器的種類很多，比如 AD590， LM35， DS18B20 等，所以在設(shè)計(jì)溫度電路的時(shí)候溫度傳感器的選擇就尤為重要了。 LED1 是電源指示燈。再經(jīng)過穩(wěn)壓集成塊 LM7805 后得到一個(gè)穩(wěn)定的 5V 直流電源。四個(gè)整流二極管組成了橋式整流，把 28V 的交流電壓整流為直流脈沖電壓。 兩 穩(wěn)壓電源電路 圖如圖 33 所示。C ～ +12176。此外，該芯片還提供了工作狀態(tài)的外部控制引腳。 LM2576 系列是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 3A 電流輸出降壓開關(guān)型集成穩(wěn)壓電路，它內(nèi)含固定頻率振蕩器（ 52kHz）和基準(zhǔn)穩(wěn)壓器（ ），并具有完善的保護(hù)電路，包括電流限制及熱關(guān)斷電路等，利用該器件只需極少的外圍器件便可構(gòu)成高效穩(wěn)壓電路 。目前各國正在努力開發(fā)新器件、新材料以及改進(jìn)裝連方法，進(jìn)一步提高效率、縮小體積、降低價(jià)格，以解決開關(guān)電源面臨的新課題。該系列芯片技術(shù)成熟，所需的外圍器件少，性價(jià)比高，運(yùn)用的非常廣泛。 LM7805 三端正穩(wěn)壓器具有內(nèi)部過流、熱過載和輸出晶體管安全區(qū)保護(hù)功能，電路使用安全可靠，供電輸出電壓 +5V，最大輸出電流 。 VCC40GND20RST9X119X218PSEN29ALE3039383736353433321234567821222324252627281011121314151617EA31U3AT89S5222pFC122pFC212Y1123P1R1VCC100uFC3S1VCC1KR2VCCDS18201234567891011121314151617181920P2128X64 LED10KR32K2R4VCCVCC并口接發(fā)CAP 1+1RRIN28CAP6CAP 25CAP 13CAP +2CAP 2+4RTOUT27ROUT29TIN210TIN111ROUT112RRIN113RTOUT114GND15VCC16U2MAX2321uFC81uFC91uFC101uFC111uFC1212J2VCC12J312J4P30P31RXDTXD123J5TXDRXD 32 單片機(jī)整體外圍電路 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 電源電路 本設(shè)計(jì)是由兩個(gè)穩(wěn)壓電源電路組成的，因?yàn)榇嗽O(shè)計(jì)需要分別提供一個(gè) ,3A 的GSM 模塊電壓和一個(gè) 5V, 的單片機(jī)及其外圍電路電壓，所以根據(jù)設(shè)計(jì)需要經(jīng)過變壓器變壓整流后接了 兩個(gè)穩(wěn)壓電源電路。主要包括采用 MAX232 接口的串行通信電路圖、復(fù)位電路、按鍵顯示電路。作為第一功能使用時(shí)，就作 為普通 I/O 口使用，功能和操作方法與 P1 口相同。對端口寫 1 時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位這時(shí)可用作輸入口。 P3 端口（ ～ ） P3 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。在訪問外部程序存儲(chǔ)器和 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX DPIR 指令）時(shí)， P2 送出高 8 位地址在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX RI 指令）時(shí)， P2 口引腳上的內(nèi)容 (就是專用寄存器 (SFR)區(qū)中 P2 寄存器的內(nèi)容 )，在整個(gè)訪問期間不會(huì)改變。對端口寫 1 時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。 P2 端口（ ～ ） P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。作輸入口時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻 ，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。 P1 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4 個(gè) TTL 輸入。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它是分時(shí)多路轉(zhuǎn)換的地址（低 8 位） /數(shù)據(jù)總線，在訪問期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。 /輸出引腳 (～ 、 ～ 、 ～ 和 ～ ) P0 端口（ ～ ） P0 是一個(gè) 8 位漏極開路型雙向 I/O 端口。當(dāng) /EA 端保持高電平（接 VCC 端）時(shí)， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的程序。要使 CPU 只訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H～FFFFH），則 /EA 端必須保持低電平（接到 GND 端）。但在此期間內(nèi)，每當(dāng)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 程序存儲(chǔ)允許（ /PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。該位置數(shù)后，只有在執(zhí)行一條 MOVX 或 MOVC 指令期間， ALE 才會(huì)被激活。在對Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ /PROG）。因此，它可用作對外輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)目的。 ALE//PROG 當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。 RESET、 ALE/PROG、 /PSEN 和 /EA/VPP RESET 復(fù)位輸入端。在單片機(jī)內(nèi)部，它是上述振蕩器的反相放大器的輸出端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，該引腳接收振蕩器的信號(hào)，既把此信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 XTAL1 和 XTAL2 XTAL1 接外部晶體的一個(gè)引腳。 AT89S52 的極限參數(shù)： ( 1 ) 工作溫度： 55℃ ~ 125℃ ； ( 2 ) 儲(chǔ)藏溫度： 65℃ ~ +15℃ ； ( 3 ) 任一引腳對地電壓： ~ +； ( 4 ) 最高工作電壓： ； ( 5 ) 直流輸出電流 ： 。 還有就是對鍵盤，液晶和現(xiàn)場報(bào)警電路進(jìn)行控制。圖 31 為 此 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖 。 GSM 通訊網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)用戶終端都是已有的，所以重點(diǎn)是智能溫度監(jiān)控器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。用戶手機(jī)為遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，當(dāng)有安全事故發(fā)生時(shí)，手機(jī)就會(huì)接收到一條來自智能監(jiān)控器的報(bào)警短信。若接收到異常狀態(tài)數(shù)據(jù)，服務(wù)器提供報(bào)警顯示，管理維護(hù)人員可在服務(wù)器端向