【正文】 片內資源方面，C8051F120單片機在片內集成了一個ADC0電壓轉換單元，ADC0具有真正12位工作速度為 100KHz的高速A/D轉換器，并且含有增益放大器和一個8路通道模擬多路開關，這使得單片機可以測得8路不通模擬輸入電壓。在存儲空間方面，C8051F120單片機含有128KB的可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲器和8448（8K+256）字節(jié)的片內RAM。另外，C8051F120單片機還增加了一些其他的功能和一些關鍵性的改進。允許大量的模擬和數(shù)字外設中斷微控制器。C8051F120還有多達7個中斷源， MHz的振蕩器，可以使單片機在沒有外部時鐘的情況下也可以正常工作。然而在本課題中單片機與GPRS模塊要用到串行口的通信方式，為了產生無誤差的標準波特率， MHz的外部時鐘作為系統(tǒng)的時鐘基準。C8051F120單片機內部含有一個外部振蕩器驅動電路。也可以使用一個外部CMOS時鐘提供系統(tǒng)時鐘。需要注意的是晶體振蕩器電路對PCB布局非常敏感，在實際設計中應將晶體盡可能的靠近XTAL管腳。圖32 DS18B20與單片機的接口電路 電平轉換電路的設計串行通信是單片機與PC機之間的一種重要的通信方式。而最經常使用的協(xié)議就是RS232協(xié)議，這個協(xié)議一般可以通過由電平轉換芯片MAX232及其外圍電路組成的電平轉換電路實現(xiàn)。SP3223E是RS232收發(fā)器對便攜式或手持式應用如筆記本或掌上型電腦的一種解決方案。本系統(tǒng)的實現(xiàn)雖然并沒有涉及到單片機與PC機的直接通信，但是在系統(tǒng)的開發(fā)調試過程中不可避免的要利用單片機與PC機的串口通信。 GPRS的工作原理GPRS是在GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務，采用與GSM相同的無線調制標準，同樣的頻帶，同樣的突發(fā)結構，同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的TDMA幀結構，因此GPRS網(wǎng)絡是在GSM電話網(wǎng)的基礎上增加以下功能實體構成的：SGSN(服務GPRS支持節(jié)點)、GGSN(網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點)，PTMSC(點對多點服務中心)；共用GSM基站，但基站要進行軟件更新；采用新的GPRS移動臺；GPRS要增加新的移動性管理程序；通過路由器實現(xiàn)GPRS骨干網(wǎng)互聯(lián)；GSM網(wǎng)絡系統(tǒng)要進行軟件更新和增加新的MAP信令和GPRS信令等。那么怎樣才能發(fā)起連接，然后得到一個IP地址呢？要和GPRS建立連接，就必須遵守有關協(xié)議。在實際使用中，只要在監(jiān)控中心的服務器上設定一個監(jiān)聽端口，配合上位機軟件就可以通過GPRS模塊向服務器發(fā)出連接申請就可以建立TCP連接。 GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元的工作流程GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元（簡稱GPRS DTU）上電后，首先讀出內部FLASH中保存的工作參數(shù)（包括GPRS撥號參數(shù)，串口波特率，數(shù)據(jù)中心IP地址等等，事先已經配置好）。撥號成功后，GPRS DTU將獲得一個由移動隨機分配的內部IP地址。我們可以理解為GPRS DTU這時是一個移動內部局域網(wǎng)內的設備，通過移動網(wǎng)關來實現(xiàn)與外部Internet公網(wǎng)的通信。GPRS DTU主動發(fā)起與數(shù)據(jù)中心的通信連接，并保持通信連接一直存在。因此，只能由GPRS DTU主動連接數(shù)據(jù)中心，而不能由數(shù)據(jù)中心主動連接GPRS DTU。數(shù)據(jù)中心的公網(wǎng)IP地址或固定的域名作為參數(shù)存儲在GPRS DTU內，以便GPRS DTU一旦上電撥號成功，就可以主動連接到數(shù)據(jù)中心。在得到中心的響應后，GPRS DTU即認為與中心握手成功，然后就保持這個通信連接一直存在，如果通信連接中斷，GPRS DTU將立即重新與中心握手。對于DTU來說，只要建立了與數(shù)據(jù)中心的雙向通信，完成用戶串口數(shù)據(jù)與GPRS網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包的轉換就相對簡單了。反之，當DTU收到數(shù)據(jù)中心發(fā)來的TCP/UDP包時，從中取出數(shù)據(jù)內容，立即通過串口發(fā)送給用戶設備。這是目前GPRS DTU應用系統(tǒng)中最為常用的方式。華為GTM900C無線模塊是一款雙頻段的GSM/GPRS無線模塊。提供豐富的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務等功能，是高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞣N應用的理想解決方案。34 GTM900C的邏輯框圖 GPRS模塊的電路GPRS模塊部分的電路分為四個部分：供電電源電路，串行通信電路，SIM卡外圍電路以及GTM900C外圍電路。下面分別其他幾個電路模塊進行介紹。對于其各部分功能不再詳細的給出。圖35 GPRS部分的供電電路（2）SIM卡外圍電路在本系統(tǒng)的工作工程中使用了移動通信公司提供的GPRS業(yè)務，要使用該項業(yè)務就要用到移動公司的SIM卡。下面對其進行簡要的介紹。表31 GTM900C信號功能表序號信號名稱功能序號信號名稱功能1Batt+供電21UART_RTS0請求發(fā)送2Batt+供電22UART_DTR0數(shù)據(jù)設備準備就緒3Batt+供電23UART_DCD0載波檢測4Batt+供電24SIM_CDSIM 卡在位信號5Batt+供電25SIM_RSTSIM 卡復位信號6GND工作地26SIM_DATASIM 卡數(shù)據(jù)傳輸接口7GND工作地27SIM_CLKSIM 卡時鐘信號8GND工作地28SIM_VCCSIM 卡供電信號9GND工作地29SIM_GNDSIM 卡的接地信號10GND工作地30Vbackup備份電池供電信號11RXD1接受數(shù)據(jù)31RST復位信號12TXD1發(fā)送數(shù)據(jù)32LPG指示燈狀態(tài)控制信號13VDD模塊正常啟動指示信號33AUXO+第二路音頻輸出信號＋表31 GTM900C信號功能表序號信號名稱功能序號信號名稱功能14ADC模擬數(shù)字采樣34AUXO第二路音頻輸出信號－15POWN信號開/關機控制信號35EAR+第一路音頻輸出信號＋16UART_DSR0數(shù)據(jù)設備準備就緒36EAR第一路音頻輸出信號－17UART_RI0振鈴指示37MIC+第一路音頻輸入信號＋18UART_RXD0接收數(shù)據(jù)38MIC第一路音頻輸入信號－19UART_TXD0發(fā)送數(shù)據(jù)39AUXI+第二路音頻輸入信號＋20UART_CTS0清除發(fā)送40AUXI第二路音頻輸入信號－根據(jù)表31中每個信號的功能，設計出GPRS模塊的電路，其電路圖如圖314所示。在空閑/通話/關機模式：Vout = ，Vlow,max = Iout = 10礎，tlow ≥ 100ms。 注意，如果通過充電回路（接到POWER引腳）供電，或者通過電池供電（接到VBATT+引腳），那么IGT信號必須維持至少1秒。SYNC端通過一個三極管或門電路來控制LED2。LED2的工作模式完全類同于同步信號，顯示的是GTM900C的工作狀態(tài)：（1）LED2燈滅，表示GTM900C電源關閉，處于休眠、報警或單純的充電模式 (2）600 ms 亮 / 600ms 滅，表示未插入SIM卡，或者個人身份未登記/已注銷，或者網(wǎng)絡正在搜尋中，或者正在進行用戶身份鑒定，或者網(wǎng)絡注冊正在進行中 （3）75ms 亮 / 3s 滅，表示網(wǎng)絡注冊成功（控制通道和用戶交換信息完成），無來電 (4）LED2燈亮，依據(jù)不同的呼叫類型：聲音呼叫，數(shù)據(jù)呼叫，在建立或者完畢時的狀態(tài)?；趩纹瑱C的程序設計又包括數(shù)據(jù)采集部分和GPRS數(shù)據(jù)傳輸兩個部分。 主程序流程圖圖41是主程序的程序流程圖。本系統(tǒng)的主程序包括了系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)认到y(tǒng)功能。數(shù)據(jù)采集和傳輸包括溫度和電壓數(shù)據(jù)的采集和傳輸 數(shù)據(jù)采集部分程序設計本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集包括兩路溫度數(shù)據(jù)和八路電壓數(shù)據(jù)的采集。這一部分主要對這兩類數(shù)據(jù)采集的程序設計做出相應的介紹。DS18B20還有一個64位的光刻ROM，每一個DS18B20出廠時都有一個唯一的序列號，這個唯一的序列號就存儲于這個64位的ROM存儲器中。總線控制器就是通過它們的ROM中存儲的唯一的序列號來識別每一個器件的。由于該器件是基于單線總線的，所有的讀寫操作都有一條數(shù)據(jù)線來完成，所以在使用過程中總線控制器必須要嚴格的遵守給定的時序。在這部分程序設計中最重要的就是讀寫和復位操作，下面分別對其進行介紹。根有的DS18B20掛在同一條線上?？偩€控制器就是通過它們的ROM中存儲的唯一的序列號來識別每一個器件的。由于該器件是基于單線總線的，所有的讀寫操作都有一條數(shù)據(jù)線來完成，所以在使用過程中總線控制器必須要嚴格的遵守給定的時序。由于該器件是基于單線總線的，所有的讀寫操作都有一條數(shù)據(jù)線來完成，所以在使用過程中總線控制器必須要嚴格的遵守給定的時序。由于該器件是基于單線總線的，所有的讀寫操作都有一條數(shù)據(jù)線來完成，所以在使用過程中總線控制器必須要嚴格的遵據(jù)其芯片手冊，器件的讀和寫都是從低位到高位逐位進行的。讀字節(jié)的程序流程圖如圖42所示。單線總線控制器要依靠器件的唯一序列號才能識別出特定的器件。讀取器件序列號有兩種方法：（1）在總線控制器上逐個的掛上DS18B20器件，然后讀取并記錄其ROM信息?？紤]到第二種方案程序的復雜性，本