【正文】 數(shù)據(jù)信號。 當(dāng) ADC0832 未工作時其 CS 輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用， CLK 和 DO/DI的電平可任意。 單片機對 ADC0832 的控制原理：正常情況下 ADC0832 與單片機的接口應(yīng)為 4條數(shù)據(jù)線，分別是 CS、 CLK、 DO、 DI。 CLK 芯片時鐘輸入。 DI 數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。 CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。C； 芯片接口說明： CS_ 片選使能，低電平芯片使能。C，工業(yè)級芯片溫寬為 ?40176。 ADC0832 具有以下特點： （ 1） 8 位分辨率； （ 2）雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換； （ 3） 輸入輸出電平與 TTL/CMOS 相兼容； （ 4） 5V 電源供電時輸入電壓在 05V 之間； （ 5）工作頻率為 250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為 32μS； 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 16 （ 6）一般功耗僅為 15mW； （ 7） 8P、 14P—DIP（雙列 直插）、 PICC 多種封裝； （ 8） 商用級芯片溫寬為 0176。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變得更加方便。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在 05V 之 間。從電路結(jié)構(gòu)上看，目前實現(xiàn) A/D轉(zhuǎn)換的主要類型 有閃爍式、積分式、逐次逼近式、 ∑△ 式和流水線式。 目前， A/D 轉(zhuǎn)換器集成電路的開發(fā)應(yīng)用技術(shù)受到了人們的普遍關(guān)注，國內(nèi)外許多半導(dǎo)體公司相繼推出一批各具特色的 A/D 轉(zhuǎn)換芯片。 A/D 轉(zhuǎn)換器件的主要作用是實現(xiàn)量化和編碼。圖36 中 A 點為模擬信號， B 點為幅度連續(xù)但在時間上離散的信號（亦稱離散時間信號或序列）， C 點為幅度和時間均被離散化的信號，經(jīng)過編碼器即可輸出數(shù)字信號。 圖 36 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本構(gòu)成 信號調(diào)理器一般是通過可編程增益放大器（ PGA）、自動補償或校準(zhǔn)電路對模擬信號進行調(diào)理，使之能滿足 A/D 轉(zhuǎn)換器對輸入電壓的要求。 數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本構(gòu)成如圖圖 36 所示。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng) ，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。廣泛應(yīng)用于電力保護、自動化、運動、遙控、測量和通信等裝置中。當(dāng)輸入量 (如電壓、電流 )達到規(guī)定值時，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開的電器。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 14 繼電器是一種電子控制器 件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。晶振的振蕩頻率的選取很重要，會直接影響單片機的處理速度，振蕩頻率越大單片機的處理速度越快。 12MHz 也是常用的單片機的頻率，這個頻率會為定時操作產(chǎn)生很大的便利。本次設(shè)計中應(yīng)用的是上電且開關(guān)復(fù)位。上電后，電容即會被充電，會給單片機一個高電平信號，按鍵按下時，單片機的復(fù)位端口又會被給予低電平信號。開關(guān)復(fù)位則要求接通電源后，在單片機運行期間，假如發(fā)生死機，需要用按鈕實現(xiàn)單片機的手動開關(guān)復(fù)位，典型的 51 單片機當(dāng) RST腳的高電平持續(xù)兩個機器周期以上就可以完成復(fù)位。 復(fù)位電路：復(fù)位通常有 2 種基本形式：上電復(fù)位和開關(guān)復(fù)位。其中晶振電路的主要功能是：產(chǎn)生時鐘信號，供單片機及外圍電路使用。單片機最小系統(tǒng)，是指可以使單片機正常工作的應(yīng)用最少的元件組成的系統(tǒng)。 STC89C52 單片機正常工作時，都需要有一個時鐘電路和一個復(fù)位電路。對于 EA/Vpp(31 腳 )，當(dāng)接高電平時，單片機在復(fù)位后從內(nèi)部 ROM 的 0000H 開始執(zhí)行，當(dāng)接低電平時，復(fù)位后直接從外部 ROM 的 0000H 開始執(zhí)行。 VCC（ 40 腳）和 GND（ 20 腳）為供電電源的端口，用于連接 +5V直流電源的正負(fù)端。單片機的主要管腳有：XTAL1（ 19 腳）和 XTAL2（ 18 腳）為晶振電路的兩個引出口，外接 的晶振和兩個 30pF 的電容。 STC89C52 為 40 腳雙列直插封裝的 8 位通用微處理器，其主要用于會聚調(diào)整頻率基準(zhǔn)源 計數(shù)器 串行輸出 振蕩器及定時電路 STC89C52 8K 字節(jié) ROM 256x8bit RAM 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器 64K 總線擴展控制 可編程 I/O 可編程串行口 中斷 控制 并行 I/O 口 串行輸入 圖 38 原理框圖 P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78R S T9P 3 . 0 / R X D10P 3 . 1 / T X D11P 3 . 2 / I N T 012P 3 . 3 / I N T 113P 3 . 4 / T 014P 3 . 5 / T 115P 3 . 6 / W R16P 3 . 7 R D17X T A L 218X T A L 119V s s20P 2 . 021P 2 . 122P 2 . 223P 2 . 324P 2 . 425P 2 . 526P 2 . 627P 2 . 728P S E N29A L E30EA31P 0 . 732P 0 . 633P 0 . 534P 0 . 435P 0 . 336P 0 . 237P 0 . 138P 0 . 039V c c408 9 C 5 1圖 39 STC89C52 引腳圖 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 13 時的功能控制。STC89C52 工作電源電壓為 5V、最高工作頻率為 24MHz。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 12 STC89C52 主要工作特性：片內(nèi)程序存儲器內(nèi)含 4KB 的 Flash 程序存儲器，可擦寫壽命為 1000 次，片 內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)含 128 字節(jié)的 RAM、有 21 個特殊功能寄存器。功能強大的 STC89C52 單片機可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 由于它具有體積小、功能強和價格便宜等優(yōu)點，因而被廣泛地應(yīng)用于產(chǎn)品智能化和工業(yè)控制自動化上。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。分控點單片機系統(tǒng)為實時在線控制系統(tǒng)，不斷檢測線路狀態(tài)、參量及查詢監(jiān)控中心的命令。各分控點均安裝在市區(qū)街道路燈變壓器或者配電箱處，內(nèi)裝有單片機測控裝置，包括電流采集電路、電壓采集電路、接觸器驅(qū)動電路及 GSM 通信模塊等，用于執(zhí)行監(jiān)控中心的遙測、遙控等命令，對 節(jié)點各路燈支路的電流、電壓進行監(jiān)測和采集，響應(yīng)監(jiān)控中心命令對各支線路燈進行開關(guān)控制。下位機不時讀取設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù) (一般為模擬量），轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號反饋給計算機。一般是 PLC/單唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 11 片機 single chip microputer/slave puter/lower puter 之類的。一般是 PC/host puter master/master puter/upper puter,屏幕上顯示各種信號變化 (液壓、水位、溫度等）。 TC35i串口通過 MAX232 與單片機串口的連接圖如圖 所示。工作在CMOS 電平 (即 V)。 本設(shè)計中數(shù)據(jù)通信電路主要實現(xiàn)短消息收發(fā)、軟件控制、與監(jiān)控計算機機通信等功能。 本設(shè)計中，啟動電路是由漏極開路三極管及上電復(fù)位電路組成。在充電模式下可為 TC35i提供 6V／ 500。電源電路分為充電電池和穩(wěn)壓電源模塊兩部分。當(dāng) TC35i 通電后必須給 IGT 一個大于100 mV 的低電平，模塊才能啟動。 1～ 14 引腳為電源部分，其中 l～ 5 引腳為電源電壓輸入端VBATT+6～ 10 引腳為電源地 GND， ll～ 12 引腳為充電端， 13 引腳為對外輸出電壓(供外部電路使用 )， 14 引腳 ACCU/TEMP 接負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻； 24～ 29 引腳唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 10 為 SIM 卡連接端； 33～ 40 引腳為語音接口用來接電話手柄。 TC35i 有 40 個引腳，通過ZIF 連接器引出。符合ETSI 標(biāo)準(zhǔn) GSM0707 和 GSM0705，且易于升級為 GPRS 模塊。 TC35i 是西門子最新推出的無線通信模塊，功能與 TC35 兼容，設(shè)計緊湊。 Flash 用來存儲一些用戶配置信息、電話本和其他信息 .。唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 9 GSM 模塊電源 ASIC 部分使用線性電壓調(diào)節(jié)器把外部輸入的電源電壓 Vbatt+進行穩(wěn)壓處理后供 GSM 基帶處理器和 GSM 射頻部分使用，此外它還輸出一個 2V/70mA的電壓供模塊外的其他電路使用。 GSM 射頻部分是一個單片收發(fā)器SMARTi，它由一個外差式接收器、上變頻調(diào)制環(huán)路發(fā)送器 (upconversion modulation loop transmitter)、一個射頻鎖相環(huán)路和一個全集成中頻合成器 4 個功能塊組成，共同完成對射頻信號的接收和發(fā)送等處理。 圖 33 TC35i 模塊示意圖 TC35i 模塊如圖 33 所示，從功能上看主要由 4 部分組成 :GSM 基帶處理器、GSM 射頻部分、電源 ASIC(Application Specific Integrated circuit)、 Flash。 TC35i 與GSM2/2+兼容、雙頻 (GSM900/GSM1800)、 RS232 數(shù)據(jù)口、符合 ETSI 標(biāo)準(zhǔn) 和 且易于升級為 GPRS 模塊 。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 8 3 路燈自動監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計 通信模塊設(shè)計 GSM 模塊 TC35i 簡介 西門子的 TC35 系列模塊性價比很高，并且己經(jīng)有國 內(nèi)的無線電設(shè)備入網(wǎng)證，所以本設(shè)計選用的是西門子 TC35i。假若采集到分控點數(shù)據(jù)不正常 (譬如關(guān)燈時線路電流不為零 )或遠程終端故障等，則必須能夠自動報警，做到異常、故障早發(fā)現(xiàn)早處理。 (2)遙測 監(jiān)控中心微機可以對分控點進行數(shù)據(jù)采集，包括該時刻的電壓、電流等運行參數(shù)。 ② 系統(tǒng)操作人員在監(jiān)控中心進行操作，實現(xiàn)群控開關(guān)燈，或部分開關(guān)燈。分控點單片機系統(tǒng)為實時在線控制系統(tǒng)，能不斷檢測線路的狀態(tài)、參量和查詢監(jiān)控中心的命令。各分控點均安裝在市區(qū)街道路燈變壓器或者配電箱處，內(nèi)裝有單片機測控裝置，包括電流采集電路、電壓采集電路、接觸器驅(qū)動電路及 GSM 通信模塊等，用于執(zhí)行監(jiān)控中心的遙測、遙控等命令，對節(jié)點各路燈支路的電流、電壓進行監(jiān)測和采集，響應(yīng)監(jiān)控中心命令對各支線路燈進行開關(guān)控制。圖 11 為 路燈監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成。發(fā)展路燈的自動 化是物質(zhì)文明的提高，更是精神文明的進步，利用先進技術(shù)提高路燈自動化控制、管理水平，實現(xiàn)科學(xué)化的控制和管理水平。 隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，人們對路燈從數(shù)量到質(zhì)量的要求日益提高?？紤]到系統(tǒng)安裝成本、維護費用、傳輸時間、可靠性、安全性等一系列問題，我們 以 SMS 短消息作為監(jiān)控中心和分控點間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，設(shè)計了基于 GSM 短消息的城市路燈監(jiān)控系統(tǒng)。短消息服務(wù)本身具備數(shù)據(jù)傳送功能，利用 SMS 進行無線通信可以雙向傳輸數(shù)據(jù)，而且性能穩(wěn)定，為遠程數(shù)據(jù)傳送和監(jiān)控設(shè)備通信提供了支持平臺。 SMS(Short Message Service)短消息業(yè)務(wù)作為 GSM 網(wǎng)絡(luò)的一種基本業(yè)務(wù)，與語音傳輸及傳真一樣，同為 GSM 數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)提供的主要電信業(yè)務(wù)。伴隨著 GSM 通信網(wǎng)絡(luò)的快速普及和日益激烈的競爭， GSM 模塊作為一種主要的 GSM 移動通信網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，現(xiàn)已得到越來越多的系統(tǒng)開發(fā)商和系統(tǒng)制造商的青睞，基于 GSM 模塊的應(yīng)用雨后春筍發(fā)展起來。 GSM 模塊是 GSM 無線移動通信系統(tǒng)與傳統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器相結(jié)合的一類數(shù)據(jù)終端設(shè)備，因此也被稱無線調(diào)制解調(diào)器。GSM 模塊在短消息方面的應(yīng)用很具優(yōu)勢，具有實時在線、無需撥號、廉價便 宜、覆蓋范圍廣等特點，尤其適用于實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)的雙向傳送、需頻繁傳輸小流量數(shù)據(jù)、無線遠程檢測和控制等。s modernization level, but also reflect the modernization level of a city. Design and implement the security is good, high