基于GSM短信的温度智能检测系统设计【毕业设计】.doc
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1、基于GSM短信的温度智能检测系统设计摘 要温度是工业生产过程中测控的重要参数之一,在国防、军事、科学试验及工农业生产过程中,温度的测量和控制具有十分重要的作用。尤其在航天、材料、能源、冶金、化工等领域中,温度测量占有极重要的地位。在材料学领域里,由于温度是影响材料的组织结构和性能的一个十分重要的工艺参数,精确有效地检测和控制温度,特别是在材料研究中,实现高精度测量,是十分有意义的。近年来温度计量方面的发展大致集中于在温度计量及仪表中采用高新技术,尤其是信息技术以及在有特殊要求、传统技术难以解决的测温场合进行重点应用研究和探索。随着手机应用资费的不断下调及其通信网络的不断完善,应用手机短消息来进
2、行远程监控具有很广阔的应用前景,使用GSM短消息来传递数据信息也是近年来遥测遥控发展领域中的热门技术。某些测温设备位于环境恶劣的野外或是在无人值守的条件下,如果在数据的传输部分加装GSM短消息模块,便可利用GSM公用网组成的传输系统,使系统的可靠性、抗干扰性、稳定性、可维护性、功能扩展性等方面具有明显的优越性,并可降低运营成本和劳动强度。本系统是根据实际需要,利用手机,通过GSM网络对工业设备环境温度实行远程无线监测,以实现工业设备运行的智能化,现代化。温度信号的获取由典型数字温度传感器DS18B20对工业设备或所监测的环境温度进行监测采集,并将采集到的数据传输给单片机进行分析处理后,通过控制
3、GSM通信模块TC35i,针对异常信号自动发送报警信息给远程用户,从而实现准确、实时的远程温度监测。关键词:温度;GSM;短消息Design of intelligent temperature detection system based on GSMshort messageAbtraction Temperature is one of important parameters in industrial production processes, in the national defense, military, scientific experiments and industri
4、al and agricultural production process, is very important to measure and control temperature. Particularly in the aerospace, materials, energy, metallurgy, chemical and other fields, temperature measurement occupies a very important position. In the field of material science, because the temperature
5、 is a very important process parameters affecting the structure and properties of materials, accurate and effective detection and control of temperature, especially in materials research, realize high precision measurement, is very meaningful. In recent years the development of temperature measureme
6、nt and the focus on the use of advanced technologies in temperature measurement and instrumentation, especially in information technology and key applied research and exploration in the special requirement, it is difficult to solve the traditional technique of temperature measurement.With the develo
7、pment of mobile phone application rates continue to drop and the communication networks of continuous improvement, application of mobile phone short message to the remote monitoring and has broad prospects for application, the use of GSM short message to transfer the data is a hot technology in the
8、field of remote control development in recent years. Some measurement equipment in the wild environment or in the unattended condition, if the GSM short message module is installed in the transmission of data, can transfer system based on GSM public network, and the system reliability, anti-jamming,
9、 stability, maintainability, functional scalability advantages Obviously, and can reduce the operation cost and labor intensity.This system is according to the actual need, using mobile phone, wireless remote monitoring of the implementation of environmental temperature industrial equipment through
10、the GSM network, to realize the intelligent operation of industrial equipment and modernization. Temperature signals acquired by the typical digital temperature sensor DS18B20 for monitoring of industrial equipment or the monitoring of the environmental temperature, and transmits the gathered data t
11、o MCU after analyzing and processing, by controlling the GSM communication module TC35i, to send alarm information to the remote user automatic abnormal signal, so as to realize the accurate, real-time remote temperature monitoring.Key Words:Temperature;GSM;Messaging目 录第一章 绪论1.1 GSM 系统简介.11.2 通信介绍.1
12、 1.2.1 通信概念.2 1.2.2 通信目的和过程.3 1.2.3 通信种类.3 1.2.4 通信信道.31.3 课题背景及现实意义.4第二章 整体方案设计.62.1 系统方案设计论证.6 2.2.1 处理器模块.6 2.2.2 传感器模块.8 2.2.3 通讯模块.9第三章 硬件系统设计.113.1 TC35i 模块的介绍.113.2 温度传感器电路.14 3.2.1 工作原理.14 3.2.2 主要特性.143.3 AT89S52 单片机介绍.14 3.3.1 存储器结构.15 3.3.2 定时器/计数器.16 3.3.3 串行接口.16 3.3.4 中断.163.4 显示接口电路.1
13、73.5 键盘报警电路.183.5.1 蜂鸣器.183.5.2 矩阵键盘.193.6 串行口RS232与TTL电平转换电路.193.7 电源输入部分.20第四章 系统软件设计.214.1 软件设计流程.214.2 软件模块编写.22 4.2.1 温度传感器.22 4.2.2 通信模块 TC35i.23 4.2.3 显示模块 1602.254.3 主程序.。.25第五章 编译与调试.265.1 TC35模块调试.265.2 单片机程序烧写.27第六章 结论.28第七章 致谢.29参考文献.30附录A.31附录B.34附录C.36绪 论随着现代电力电子技术和网络技术的迅猛发展,温度监测在实际应用中
14、的作用越来越重要。本文涉及到一种基于GSM网络技术的调速系统温度报警的新技术。近目前,随着手机性能增强、价格下降、通信费用降低,移动通信用户比较普及,如依托移动通信网的SMS(短消息业务)建设智能监控温度报警系统将有很大的发展潜力和实用价值。SMS(短消息业务)是GSM网的一项增值业务,他通过控制信道传输数据,支持点到点消息业务及消息广播业务等多种方式。通过SMS传输数据具有以下优点:(1)信道建立时间短,数据传输速率快;(2)不占用话音信道,通话时不影响数据传输;(3)由于不占用话音通道,通信费用低廉;(4)通过短消息广播业务,可提供点对多点的数据传送;(5)系统扩容方便;另一方面,SMS还
15、受信息长度的限制,点点信息长度为140B,消息广播业务信息长度为82B,这就决定了传输的数据不能太长。依托移动通信网的SMS(短消息业务)建设智能温度报警系统由于发送到用户手机或监控中心的是警情信息,内容较少,因此在充分利用SMS传输数据优点的基础上SMS传输信息长度也完全能满足要求。使用GSM网建设温度报警系统,以其特有的防火、防潮、防化学物质腐蚀、防剪、防破坏,无需布线、工程简单、费用低廉、易于管理、易维护和移动性好成为理想的温度报警系统。实现对系统内部状况的实时远程监测监控, 从而可以实现对系统温度的实时检测和远程智能控制等功能。1.1 GSM系统简介GSM全名为:Global Syst
16、em for Mobile Communications,中文为全球移动通讯系统,是一种起源于欧洲的移动通信技术标准,是由电信运营商和制造商组成的标准化委员会设计出来的,它在蜂窝系统的基础上发展而成,属于第二代数字移动通信系统。其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准,让用户使用一部手机就能行遍全球。众所周知的GSM,是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。GSM较之它以前的标准最大的不同是他的信令和语音信道都是数字式的,因此GSM被看作是第二代(2G)移动电话系统.GSM系统有几项重要特点:防盗拷能力佳、网络容量大、手机号码资
17、源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量低。其技术最成熟及先进,并且具有可开通的移动通信业务种类多、手机接续速度快、通话质量好、安全保密性能强、抗干扰能力强、网络覆盖面广、可国际自动漫游等诸多优点。GSM系统是一种典型的开放式结构,作为一种面向未来的通信系统,它具有下列主要特点:(1)GSM系统由几个分系统组成,各分系统之间都有定义明确且详细的标准化接口方案,保证任何厂商提供的GSM系统设备可以互连。同时,GSM系统与各种公用通信网之间也都详细定义了标准接口规范,使GSM系统可以与各种公用通信网实现互连互通。(2)GSM系统除了可以开放基本的话音业务外,还可以开放
18、各种承载业务、补充业务与ISDN相关的各种业务。(3)GSM系统采用 FDMA/TDMA及跳频的复用方式,频率重复利用率较高,同时它具有灵活方便的组网结构,可满足用户的不同容量需求。近年来,随着移动通信技术的发展,根据目前GSM网络技术成熟,覆盖范围广的特点,合理有效的利用GSM网络资源,可以避免组建专用数据传输网络的成本费用高,通讯距离短,通讯效果差等诸多难题。GSM网络在计算机应用领域中迅速发展的一种系统结构形式,它是由通用计算机(PC机)与GSM网络的短消息相连而成,GSM网络及其外围电路构成的部分是专为数据采集等功能的要求而配置的,主机则承担数据采集系统的人机对话、大容量的计算、记录、
19、打印、图形显示等任务。混合型计算机数据采集系统有以下特点:(1)系统配置灵活,易构成各种大中型测控系统。(2)主机可远离现场而构成各种局域网络系统。(3)系统采集端的软硬件设计与配置规模都是以满足数据采集系统功能要求为原则,因此系统的软硬件应用/配置比接近于1,具有最佳的性价比,系统的软件一般都有应用程序。(4)系统采集端的可靠性好、使用方便。应用程序在ROM中运行不会因外界的干扰而破坏,而且上电后系统立即进入用户状态。1.2通信介绍1.2.1通信概念 不同的独立系统利用线路互相交换数据便是通信,而构成整个通信的线路称为网络。交换信息的系统若为计算机系统(当然也可以是其他系统,如单片机系统),
20、则称为计算机网络通信。通信的目的不外乎数据的交换,数据必须经过交换才能由发送端到达接收端,发送端所使用的方法就是将数据利用一定的格式(这个格式称为协议)通过线路发送出去,接收端则根据协议将数据收集起来,分析、处理并应用。1.2.2 通信的目的和过程通信的主要目的是将数据从一端发送到另一端,以实现数据的交换。从人与人之间的对话,计算机与设备间(很多是基于单片机的)的数据交换,计算机与计算机间的数据发送,乃至广播或卫星数据发送都属于通信的范畴。一个完整的通信系统包括发送端、接收端、转换数据的借口及发送数据的实际信道(Channel)或媒体(Medium)。一般情况下,发送和接收的节点称为DTE(D
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