【正文】 料、能源、冶金、化工等領域中，溫度測量占有極重要的地位。近年來溫度計量方面的發(fā)展大致集中于在溫度計量及儀表中采用高新技術，尤其是信息技術以及在有特殊要求、傳統(tǒng)技術難以解決的測溫場合進行重點應用研究和探索。某些測溫設備位于環(huán)境惡劣的野外或是在無人值守的條件下，如果在數(shù)據(jù)的傳輸部分加裝 GSM 短消息模塊，便可利用 GSM 公用網(wǎng)組成的傳輸系統(tǒng)，使系統(tǒng)的可靠性、抗干擾性、穩(wěn)定性、可維護性、功能擴展性等方面具有明顯的優(yōu)越性，并可降低運營成本和勞動強度。溫度信號的獲取由典型數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 對工業(yè)設備或所監(jiān)測的環(huán)境溫度進行監(jiān)測采集，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給單片機進行分析處理后，通過控制 GSM 通信模塊TC35i，針對異常信號自動發(fā)送報警信息給遠程用戶，從而實現(xiàn)準確、實時的遠程溫度監(jiān)測。..25第五章 編譯與調(diào)試.................................................26 TC35模塊調(diào)試.................................................26 單片機程序燒寫...............................................27第6章 結論......................................................28第7章 致謝......................................................29參考文獻..........................................................30附錄A.............................................................31附錄B.............................................................34附錄C.............................................................36九江學院學士學位論文1緒 論隨著現(xiàn)代電力電子技術和網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展，溫度監(jiān)測在實際應用中的作用越來越重要。近目前，隨著手機性能增強、價格下降、通信費用降低，移動通信用戶比較普及，如依托移動通信網(wǎng)的SMS(短消息業(yè)務)建設智能監(jiān)控溫度報警系統(tǒng)將有很大的發(fā)展?jié)摿蛯嵱脙r值。通過SMS傳輸數(shù)據(jù)具有以下優(yōu)點：（1）信道建立時間短，數(shù)據(jù)傳輸速率快；（2）不占用話音信道，通話時不影響數(shù)據(jù)傳輸；（3）由于不占用話音通道，通信費用低廉；（4）通過短消息廣播業(yè)務，可提供點對多點的數(shù)據(jù)傳送；（5）系統(tǒng)擴容方便；另一方面，SMS還受信息長度的限制，點點信息長度為140B，消息廣播業(yè)務信息長度為82B，這就決定了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不能太長。使用GSM網(wǎng)建設溫度報警系統(tǒng)，以其特有的防火、防潮、防化學物質(zhì)腐蝕、防剪、防破壞，無需布線、工程簡單、費用低廉、易于管理、易維護和移動性好成為理想的溫度報警系統(tǒng)。 GSM 系統(tǒng)簡介GSM 全名為：Global System for Mobile Communications，中文為全球移動通訊系統(tǒng)，是一種起源于歐洲的移動通信技術標準，是由電信運營商和制造商組成的標準化委員會設計出來的，它在蜂窩系統(tǒng)的基礎上發(fā)展而成，屬于第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)。眾所周知的 GSM，是當前應用最為廣泛的移動電話標準。GSM 較之它以前的標準最大的不同是他的信令和語音信道都是數(shù)字式的，因此 GSM 被看作是第二代(2G)移動電話系統(tǒng).GSM 系統(tǒng)有幾項重要特點：防盜拷能力佳、網(wǎng)絡容量大、手機號碼資源豐富、通話清晰、穩(wěn)定性強不易受干擾、信息靈敏、通話死角少、手機耗電量低。GSM 系統(tǒng)是一種典型的開放式結構，作為一種面向未來的通信系統(tǒng)，它具有下列主要特點:（1）GSM 系統(tǒng)由幾個分系統(tǒng)組成，各分系統(tǒng)之間都有定義明確且詳細的標準化接口方案，保證任何廠商提供的 GSM 系統(tǒng)設備可以互連。（2）GSM 系統(tǒng)除了可以開放基本的話音業(yè)務外，還可以開放各種承載業(yè)務、補充業(yè)務與 ISDN 相關的各種業(yè)務。近年來，隨著移動通信技術的發(fā)展，根據(jù)目前GSM網(wǎng)絡技術成熟，覆蓋范圍廣的特點，合理有效的利用GSM網(wǎng)絡資源，可以避免組建專用數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡的成本費用高，通訊距離短，通訊效果差等諸多難題。混合型計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有以下特點：（1）系統(tǒng)配置靈活，易構成各種大中型測控系統(tǒng)。（3）系統(tǒng)采集端的軟硬件設計與配置規(guī)模都是以滿足數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能要求為原則，因此系統(tǒng)的軟硬件應用/配置比接近于1，具有最佳的性價比，系統(tǒng)的軟件一般都有應用程序。應用程序在ROM中運行不會因外界的干擾而破壞，而且上電后系統(tǒng)立即進入用戶狀態(tài)。交換信息的系統(tǒng)若為計算機系統(tǒng)(當然也可以是其他系統(tǒng)，如單片機系統(tǒng))，則稱為計算機網(wǎng)絡通信。 通信的目的和過程通信的主要目的是將數(shù)據(jù)從一端發(fā)送到另一端，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。一個完整的通信系統(tǒng)包括發(fā)送端、接收端、轉換數(shù)據(jù)的借口及發(fā)送數(shù)據(jù)的實際信道(Channel)或媒體(Medium)。數(shù)據(jù)在到達正確目的地之前，可能需要經(jīng)過一系列中間節(jié)點，這些中間節(jié)點負責數(shù)據(jù)的轉換工作，以送達目的地，這些中間節(jié)點稱為 DSE(DatSwitching Equipment，數(shù)據(jù)交換設備 )，如電信局的交換機，移動通信的基站等。因此，計算機等 DTE 設備通信時，必須先經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器將外界的電氣信號進行轉換，才能送上電話路線；同樣，信號由外界進入計算機時，也是先經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器將外界的電氣信號進行轉換，數(shù)據(jù)才會進入計算機。通過上述的機制，設備之間、計算機與計算機之間或是計算機與設備之間便可以互相發(fā)送數(shù)據(jù)?；镜耐ㄐ欧绞接胁⑿型ㄐ藕痛谕ㄐ艃煞N。并行通信的特點是：各數(shù)據(jù)位同時傳送，傳送速度快、效率高，但有多少數(shù)據(jù)位就需要多少根數(shù)據(jù)線，因此傳送成本高，且只適用于近距離(相距數(shù)米)的通信。串行通信的特點是：數(shù)據(jù)位傳送，按位順序進行，最少只需一根傳輸線即可完成，成本低但傳送速度慢。 通信信道信道是通信系統(tǒng)必不可少的組成部分。無線信道中有中、長地面波傳輸，短波電離層反射傳播，超短波和微波直射傳播以及各種散射傳播。當然還有今年來比較盛行的 USB 和 IEEE1394，它們也屬于串口通信的擴展。串口通信端口在系統(tǒng)控制的范疇中一直占據(jù)著極其重要的地位，它不僅沒有因為時代的進步而遭淘汰，反而在規(guī)格上越來越完善，應用也越來越廣泛。當然，它的重要性還不止如此。 RS232 串口通信端口是每臺計算機上的必要配置，通常有 COM1 與 COM2 兩個端口，但是現(xiàn)在很多計算機。計算機上的 RS232 通信接口均是公頭，千萬不要與其他設備弄混淆了。在市面可見的調(diào)制解調(diào)器等都提供 RS232 串行通信端口作為與計算機通信的接口。GSM(Global system for Mobile Communication)全球移動通信系統(tǒng)是當前發(fā)展最成熟、國內(nèi)覆蓋最廣、系統(tǒng)可靠性最高、話機持有量最大的數(shù)字移動通信系統(tǒng)。它是目前基于時分多址技術的移動通信中比較成熟、完善且應用廣泛的一種系統(tǒng)。它是傳統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器與 GSM 無線移動通信系統(tǒng)相結合的一種數(shù)據(jù)終端設備。由于調(diào)制解調(diào)器必須通過專用通信網(wǎng)進行通信，因而受地域、線路等影響，在應用上有很大的局限性。溫度是工業(yè)生產(chǎn)過程中測控的重要參數(shù)之一，在國防、軍事、科學試驗及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，溫度的測量和控制是非常有必要的。在材料學領域里，由于溫度是影響材料的組織結構和性能的一個十分重要的工藝參數(shù)，精確有效地檢測和控制溫度，特別是在材料研究中，實現(xiàn)高精度測量，是十分有意義的。溫度控制廣泛應用于人們的生產(chǎn)和生活中，人們使用溫度計來采集溫度，通過人工操作加熱、通風和降溫設備來控制溫度，這樣不但控制精度低、實時性差，而且操作人員的勞動強度大。在某些行業(yè)中對溫度的要求較高，由于工作環(huán)境溫度不合理而引發(fā)的事故時有發(fā)生。為了避免這些缺點，需要在某些特定的環(huán)境里安裝數(shù)字溫度測量及控制設備。所以以 DS18B20 為代表的數(shù)字化溫度傳感器得到了前所未有的發(fā)展空間。可運行性強，價格低廉等優(yōu)點，特別適用于生活，醫(yī)療，工業(yè)生產(chǎn)等方面的溫度測量及控制。保證環(huán)境保持在限定的溫度中。某些測溫設備位于環(huán)境惡劣的野外或是在無人值守的條件下，如果在數(shù)據(jù)的傳輸部分加裝 GSM 短消息模塊，便可利用 GSM 公用網(wǎng)組成的傳輸系統(tǒng)，使系統(tǒng)的可靠性、抗干擾性、穩(wěn)定性、可維護性、功能擴展性等方面具有明顯的優(yōu)越性，并可降低運營成本和勞動強度。對系統(tǒng)環(huán)境狀況監(jiān)測和數(shù)據(jù)傳輸?shù)腉SM短消息遙控監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)的控制過程如下：用溫度傳感器采集外界溫度值，通過A/D轉換將此模擬信號轉換為數(shù)字信號傳入單片機中，對單片機進行編程。要想讓用戶方便得讀取短信內(nèi)容，本文選擇采用PDU格式，這樣AT指令的短消息編程也成為了系統(tǒng)設計一部分。本系統(tǒng)采集端以單片機為主控制器，由溫度傳感器DS1820，鍵盤，兩個LED顯示器，兩個指示燈，一個報警器，電平轉換模塊MAX232，通信模塊TC35等組成，系統(tǒng)總體原理圖如：溫度傳感器 圖 處理器模塊單片機是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術把具有數(shù)據(jù)處理能力（如算數(shù)運算、邏輯運算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理等）的微處理器（CPU） 、隨機數(shù)據(jù)鍵盤顯示模塊 單 片 機 聲光報警模塊 電平轉換模塊 MAX232通信模塊 TC35九江學院學士學位論文7存儲器（RAM） 、只讀存儲器（ROM） 、輸入/輸出電路（I/O 口）等電路集成到單塊芯片上，構成一個最小而完善的計算機系統(tǒng)[1]。由于單片機從功能和形態(tài)來說都是為滿足控制領域應用的要求，并且隨著單片機的發(fā)展，在其中著力擴展了各種控制功能，已突破了微型計算機(Microputer)的傳統(tǒng)內(nèi)容，所以更準確的反映單片機本質(zhì)的叫法應是微控制器。單片機有兩種基本結構形式:一種是在通用微型計算機中廣泛采用的，將程序指令存儲器和數(shù)據(jù)存儲器合并在一起的存儲器結構，稱為普林斯頓(Princeton)結構，也稱馮考慮到單片機“面向控制”實際應用的特點，一般需要較大的程序存儲器，目前的單片機以采用程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器截然分開的結構為多。除上述六個方面外，單片機的外圍電路的配套、器件的來源、軟件的支持等，也是設計人員必須考慮的因素。在多數(shù)情況下，只要考慮顯示和鍵盤及串行通信口即可。由于單片機具有這些特點，使它在工業(yè)控制、智能儀表、外設控制、家用電器、機器人、軍事裝置等方面得到了廣泛地應用。當前用 COMS 工藝制成的各種單片機，由于功耗低，使用的溫度范圍大，抗干擾能力強，能滿足一些特殊要求的應用場合，更加擴大了單片機的應用范圍，也進一步促進了單片機技術的發(fā)展。STC89C52 具有如下特點：40個引腳，4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器，128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM） ，32 個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5 個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中斷，2 個 16 位可編程定時計數(shù)器,2 個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器?？臻e模式下，CPU 暫停工作，而 RAM 定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。STC89C52 單片機綜合了微型處理器的基本功能。 傳感器模塊智能溫度傳感器(亦稱數(shù)字溫度傳感器)是微電子技術、計算機技術和自動測試技術(ATE)的結晶。智能溫度傳感器內(nèi)部都包含溫度傳感器、A/D 轉換器、信號處理器、存儲器(或寄存器)和接口電路。智能溫度傳感器的特點是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關的溫度控制量，適配各種微控制器(MCU). 智能溫度傳感器的總線技術也實現(xiàn)了標準化、規(guī)范化，所采用的總線主要有單線(1WIRE)總線、I2C 總線、SMBUS 總線和 SPI 總線。智能溫度控制器是在智能溫度傳感器的基礎上發(fā)展而成的。它們還可以脫離微控制器單獨工作,自行構成一個溫控儀。溫度測量范圍為－55℃～＋125℃,可編程為 9 位～12 位 A/D 轉換精度,測溫分辨率可達 ℃,被測溫度用符號擴展的 16 位數(shù)字量方式串行輸出，其工作電源既可在遠端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生。同 DS1820 一樣，DS18B20 也 支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為 55℃~+125℃，在10℃~+85℃范圍內(nèi),精度為 ℃。℃ 。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持 的電壓范圍，使系統(tǒng)設計更靈活、方便。DALLAS 半導體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20 是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器?，F(xiàn)在，新一代的“DS1820”體積更小、更經(jīng)濟、更靈活。 通訊模塊 MZ28 模塊：GSM 模塊是繼 GSM 手機外又一種非常重要的 GSM 移動通信系統(tǒng)的終端設備。它的出現(xiàn)給 GSM 的發(fā)展注入了新的活力，改變了傳統(tǒng)的以話音為主的通信手段，打開了 GSM 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信及其應用的大門。MZ28 集成了完整的 GSM 電路和接口。通過 SMB 插座可外接天線，通過系統(tǒng)連接器可連接外部電源、外接 SIM 卡、串行接口、音頻接口。MZ28 主板完成了 GSM 的所有功能，此外主板還有兩個外部接口:20 引腳的系統(tǒng)連接器和SMB 插座。TC35i模塊輸入輸出的TTL正電平邏輯不