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1、西 华 师 范 大 学毕业设计（论文）基于ARM的实时温度监控系统年 级: 2008级 学 号:200813240511姓 名: 李 林 专 业: 通信工程 指导老师: 赵海军 二零壹贰年四月目 录1 前 言42 监控系统主要元器件介绍52.1 基于CORTEX-A8的FS_S5PC100的开发板52.2 LM75温度传感器62.2.1 LM75功能特性72.2.2 LM75引脚配置72.2.3 LM75在本开发平台的电路原理图82.3 WISMO218模块芯片82.3.1WISMO218模块特性92.3.2 AT指令介绍92.3.3 AT 指令的基本用法92.3.4 AT指令的常用命令102
2、.4 PWM驱动蜂鸣器112.4.1 PWM概述112.4.2 蜂鸣器概述112.4.3 PWM驱动蜂鸣器122.4.4 PWM驱动蜂鸣器在本开发平台的电路原理图123 监控系统各个模块功能实现133.1 PWM驱动蜂鸣器133.1.1蜂鸣器硬件原理图133.1.2蜂鸣器驱动程序设计133.1.3蜂鸣器应用程序设计153.2 LED报警灯153.2.1 LED报警灯的原理图如图9所示153.2.2 LED报警灯驱动程序设计163.2.3蜂鸣器应用程序设计173.3 GSM通信模块173.3.1GSM 通信模块设计流程图183.3.2串口的初始化及读写183.3.3GPRS模块初始化193.3.
3、4短信的发送193.3.5经过封装后向外部提供的函数接口203.4 LM75温度传感模块203.4.1 LM75温度传感模块介绍203.4.2LM75温度传感模块硬件原理图213.4.3 LM75驱动程序设计213.4.4LM75运用程序接口设计224 控制系统软件设计234.1 主程序235 结 论25参考文献25致 谢26基于ARM的实时温度监控系统（西华师范大学计算机学院 2008级5班 李林）【摘 要】本文所介绍的是一种温度监控系统，该系统采用了时下流行的嵌入式技术，即采用三星公司的S5PC100的平台和linux 2.6.35 内核。该系统通过温度传感器LM75实时采集当前环境温度，
4、一旦温度超过用户设定的极限值，便启动由LED灯和蜂鸣器组成的声光报警系统，并通过GSM模块发出短信通知相应人员。该系统测量精确度为0.5，测量范围是-55125。用户可以根据需求自定义报警温度上下限，该系统精确度高、测温范围广、报警及时等优点。可广泛的运用到实际的温度监控环境中。【关键词】嵌入式；linux；LM75；GSM；S5PC100Real-Time Temperature Monitoring System Based on Arm(China West Normal University Computer College Grade 2008 Class 5 Li Lin)【Abs
5、tract】Described in this article is a temperature monitoring system, which uses the popular embedded technology, the Samsung S5PC100 platform and the the linux 2.6.35 kernel. Real-time acquisition system through the temperature sensor LM75 current ambient temperature, once the temperature exceeds the
6、 limits set by the user will start by the LED light and buzzer sound and light alarm system, and through the GSM module to send messages to notify the appropriate personnel. The measurement accuracy to 0.5 measurement range is -55 125 . According to the needs of self-defined alarm temperature lower
7、limit of the system is high accuracy, wide temperature range, the alarm in a timely manner. Can be widely applied to the actual temperature monitoring environment.【Keywords】Embedded ; Linux; LM75; GSM; S5PC1001 前 言 温度是环境的一种最基本的参数，对我们人类而言，这不仅仅是一个物理参数的反映，而是与我们的生活息息相关。不论是工业生产中需要实时监控温度的变化，还是农业生产中也离不开对温度
8、的测量。随着这些需要的不断提高，我们的先辈发明温度传感器。温度传感器是最早开发，应用最广的一类传感器。从17世纪初伽利略发明温度计开始，人们开始利用温度进行测量。真正把温度变成电信号的传感器是1821年由德国物理学家赛贝发明的，这就是后来的热电偶传感器。温度监控是生产中的一个重要环节，尤其在环境及其恶劣和复杂的工业现场，温度监控更是起着不可替代的作用。因此，研究温度测量的方法和装置具有重要的意义。而测量温度的关键是温度传感器。通过温度传感器实时采集环境的实时温度，对采集到的数据进行处理，发出相应的动作，已达到我们的需求。本系统的温度测量端采用National semiconductor公司的l
9、m75芯片，该芯片是一种含9位ADC、温度分辨率为0.5的数字温度传感器，测量范围是-55125。它提供两条支持I2C总线协议的接口来监测温度，并具备自校准功能。上位机可以随时要求lm75读取温度，当温度超过设定的温度时，芯片系统会自动输出一个超温报警信号。对环境温度进行数据的采集和存储。该系统具有读取数据方便、测温范围广、测温准确等优点。该温度监控系统由四个基本组件组成，分别由lm75温度传感器、LED灯、蜂鸣器、GSM模块组成，其中由LED灯、蜂鸣器组成声光报警系统。该温度监控系统由lm75温度传感器实时采集当前环境温度，当环境温度超过用户设定的温度值时，将触发声光报警系统，使LED灯闪烁
10、、蜂鸣器发出警告，并有GSM发出短信通知用户。2 监控系统主要元器件介绍 2.1 基于Cortex-A8的FS_S5PC100的开发板 FS_S5PC100 开发平台用三星公司先进的基于Cortex-A8 内核的 S5PC100 处理器设计而成。S5PC100 处理器采用了64/32 位的内部总线结构，最大833M 赫兹的运算速度。包括强大的硬件加速器，如：动态视频处理，显示控制和缩放。支持多种格式的硬件编解码如MPEF-1/2/4、H263/H264 等。其视频解码能力很强大并且省电， 编解码能力达到 1280x720 ，支持电视输出（NTSC/PAL/HDMI）。支持2D/3D 加速。本处
11、理器广泛应用于智能手机、平板电脑等产品。2.1.1 FS_S5PC100开发板FS_S5PC100拥有丰富的硬件资源，开发板实物图如图1所示。存储器：256M Byte 的NAND Flash，256M Byte 的DDR2 内存，2M 的NorFlash；显示输出接口：LCD 接口、VGA 接口、TVout 接口、HDMI 接口；视频输入接口：Camera 接口；串口：2 路5 线串口、1 路3 线串口；红外通讯接口：1 路红外收发；存储卡接口：SD 卡接口；SPI：SPI 的E2PROM （用于SPI 实验）；I2C：I2C 的温度传感器（用于I2C 实验）；A/D: 变阻器（用于A/D
12、实验）；USB：USB2.0-OTG 接口、4 路USB Host 接口；PWM：蜂鸣器（用于PWM 实验）；网络接口：DM9000AE 以太网控制器，实现10M/100M 自适应以太网通信；外扩接口：蓝牙、wifi 等；音频接口：WM9714；图 1 FS_S5PC100开发板2.2 LM75温度传感器LM75温度传感器包含一个-模/数转换器和一个数字过热检测器。主机可通过器件的I2C接口随时查询LM75，读取温度数据。当温度超过可编程温度门限时，漏极开路过热报警输出（OS）将吸入电流。OS输出具有2种工作模式：比较器模式或中断模式。主机控制报警触发门限（TOS）和滞回温度（THYST），温
13、度低于滞回门限时解除报警条件。另外，主机还可以读取LM75的Tos和THYST寄存器。LM75的地址有三个引脚设置，允许多个器件工作在同一个总线。器件上电时进入比较器模式，默认条件下Tos = +80oC且THYST= +75摄氏度。3.0V至5.5V供电电压范围、低电源电流以及I2C接口使得LM75成为需要热管理和保护应用的理想选择。2.2.1 LM75功能特性 LM75芯片如图2所示。n SO(SOP)和uMAX(uSOP)封装；n I2C总线接口；n 独立的漏极开路OS输出作为中断或比较器、温度调节器输入；n 寄存器回读功能；n 上电默认状态允许独立工作在温度调节状态；n 3.0V至5.
14、5V供电电压；n 较低的工作电流：250uA(典型值)、1mA（最大值）；n 4uA（典型值）关断模式有效降低功耗；n 同一总线可最多挂接8个LM75；n 引脚和寄存器兼容Maxim升级版传感器，例如：MAX7500、MAX6625。图2 LM75芯片2.2.2 LM75引脚配置LM75引脚配置如图3所示。图3 LM75引脚配置2.2.3 LM75在本开发平台的电路原理图LM75在本开发平台的电路原理图如图4所示。图4 LM75在开发板的原理图2.3 WISMO218模块芯片WISMO218模块芯片如图5所示。图 5 WISMO218模块芯片2.3.1WISMO218模块特性n WISMO 2
15、18 GSM / GPRS无线通讯模块。它具有体积小，易用性强，品质优良等特性。以极具竞争力的价格，推向M2M行业。n 频段:GSM900/1800MHz, CSD, SMS, FAX, GPRS class10,顺从3GPP.n 信号灵敏度: -108dbm .n 全球认证: CE, GCF, China RTE, R&TTE,FCC, PTCRB, AT&T.n 语音编码: HR, FR, EFR, AMRn 温度范围: -30 - 75度n 工作电压: 3.2 - 4.8Vn 功耗: 36uA(off) / 1.6mA(Idle) / 205mA(connected)n 硬件接口: 46PIN邮票口封装, 1个语音, 1个SPI, 1个ADC, 1个RTC, 1个BUZZER,1个串口, 3个GPIO, 3个PWM .n SIM卡接口: 1.8和3Vn 尺寸: 25x25x2.8m
