最新整理)基于gsm远程温度监测系统设计

最新整理)基于gsm远程温度监测系统设计内容摘要：

实现远程监测控制的目的。 温度采集 LED 显示 AT89C51 单片机 GSM 通信模块 GSM 网络 GSM 通信模块 监测中心服务站 手机 8 第三章 系统硬件设计 监测中心站设计 监测中心站包括的主要硬件设备为：一台作为监测中心站服务器的工业计算机、 GSM无线通信模块 TC35i和两者相连的串口线；除了利用 PC机通过 GSM模块对系统终端实施监控外，还可通过 GSM手机，直接利用短消息来监控。 操作时，直接发送相关命令，来对监控目标实施监控。 下面分别介绍这 几部分。 监测中心站服务器 随着计算机技术的不断发展，计算机的配置不断提高，现在的个人PC 机的配置即可作为监测中心服务器，并配备打印机。 监测中心站服务器基本功能： (1)实时接收远程监测分站采集的数据并分类保存； (2)对远程监测分站进行监控，对各分站的紧急报警进行处理，对各 分站进行各项设置； (3)管理数据库，并能够实时显示各监测分站的情况，打印备份的数 据库。 此外，也可通过 GSM 手机，直接利用短消息进行监控。 GSM 无线通信模块 TC35i 在监测中心站，数据的接收和发送采用 GSM 无线通信模块 TC35i，它具有语音、数据呼叫、短消息等许多功能，本系统主要采用 GSM 模块 TC35i的短消息接收和发送功能，下面对 TC35i 模块的功能及使用方法作简要介绍。 9 TC35i 的特点及功能 TC35i 是 SIEMENS 公司推出的 GSM 专用调制解调器，它可在 GSM 网中完成语音、数据呼叫、短消息以及传真的传送。 TC35i 具有标准的工业接口和完整的 SIM卡阅读器，因此使用非常简单。 (1)TC35i 的主要特点如下： 可以工作于双频段 EGSM900／ GSMl800；具有语音、数据呼叫、短消息和传真传送功能；具有模拟语音接口；可以读写 SlM 卡；带一个 RS一232接口；工作电压范围达 830V，在仅传输数据时，电压范围为 5． 6． 30V； 支持 GSM phase2／ 2+；支持 AT 命令。 (2)TC35i 的主要接口及功能： TC35i共有 40个引脚，通过一个 ZIF(Zero Insertion Force)连接器引出。 这 40个引脚可以划分为 5类，即电源、数据输入／输出、 SIM卡、音频接口和控制。 第 1～ 14脚为电源部分，其中 1～ 5为电源电压输入端 VBATT+， 6～ 10为地 GND， 1 12为充电引脚 ， 13对外输出电压 (供外电路使用 )， 14为 ACCU／ TEMP接负温度系数的热敏电阻； 第 1 3l和 32脚为控制部分， 15为启动线 IGT(Ignition)， 30为RTC backup， 31为 Power down， 32为 SYNC； 第 16～ 23引脚为数据输入／输出分别为 DSR0、 RING0、 RXD0、 TXD0、CTS0、 RTS0、 DTR0和 DCD0。 第 24～ 29引脚为 SIM卡引脚，分别为 CCIN、 CCRST、 CCIO、 CCCLK、 CCVCC和 CCGND； 10 第 33～ 40引脚为语音接口用来接电话手柄； 启动电路由开漏极三极管和上电复位电路组成。 模块上电 10移动台后 (电池电压必须大于 3V)，为使之正常工作，必须在 15脚加时长至少为100移动台 的低电平信号，且该信号下降沿时间小于 1移动台。 启动后，15脚的信号应保持高电平。 TC35i接口电路如图所示： 图 TC35i接口电路 . DB9 接口 考虑到此次设计中单片机与 GSM 通信模块 TCi35 之间通信为近距离通信，采用了 RS232C 接口。 因 TC35i 模块中内置 RS232C 接口，故可以直接与 PC 机（监控中心）进行通信而不需电平转换。 DB—— 9 接口电 11 路如图 所示。 图 DB—— 9接口电路 远程监测分站设计 远程监测分站主要硬件包括单片机及其外围电路和 GSM 无线通信模块 TC35i。 GSM 无线通信模块 TC35i 在上一节已经做过详细讲述，在此不再赘述。 单片机采用美国 ATMEL 公司生产的 AT89C51 系列，根据系统需要设计了温度采集、液晶显示、键盘功能、 RS232C 通讯等几个功能单元。 数字传感器 DS18B20 DS18B20 数字温度传感器芯片是 DALLAS 公司生产的单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。 用它来实 现一个测温系统，占用主控制器端口资源少，主控制器只需要一个 I/O 口通过单总线就可以连接多个DS18B20 数字传感器，便于组建多结点的测温系统。 的主要特性 （ 1）适应电压范围更宽，电压范围： ～ （ 2）独特的单线接口方式， DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯 （ 3） DS18B20 支持多点组网功能，多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线 12 上，实现组网多点测温 （ 4） DS18B20 内部有温度上、下限警告设置 （ 5）温范围 － 55℃～＋ 125℃，在 10～ +85℃时精度为177。 ℃ （ 6）可编程的分辨率为 9～ 12 位，对应的可分辨温度分别为 ℃、℃、 ℃和 ℃，可实现精度测温 （ 7）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。 工作原理 DS18B20 测温原理如图 所示。 图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器 1。 高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器 2 的脉冲输入。 计数器 1 和温度寄存器被预置在 － 55℃所对应的一个基数值。 计数器 1 对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器 1 的预置值减到 0 时，温度寄存器的值将加 1，计数器 1 的预置将重新被装入，计数器 1 重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器 2 计数到 0 时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。 图中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器 1 的预置值。 13 图 DS18B20 的内部框图 外部电源供 电方式 外部电源供电方式是 DS18B20 最佳的工作方式，工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且电路也比较简单，可以开发出稳定可靠的多点温度监控系统。 电路图如图 ： 图 DS18B20外部电源供电 预 置 低温振荡器 高温振荡器 累加器 计数器 1 比较器 计数器 1=0 温度寄存器 INC 计数器 2 计数器 2=0 停止 14 AT89C51 单片机 AT89C51是美国 ATMEL公司生产的低电压，高性能 CMOS8位单片机，片内含 4kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（ PEROM）和 128bytes的随机存取数据存储器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS51指令系统，片内置通用 8位中央处理器（ CPU）和 Flash存储单元，由于将多功能 CPU和闪速存储器组合在一个芯片中，使其具有方便易用，性价比高的显著特点，因此成为 C51兼容单片机中最受欢迎的品种。 主要性能参数： 与 MCS51产品指令系统完全兼容 4k字节可重擦写 Flash闪速存储器 1000次擦写周期 全静态操作：。