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1、四川大学锦城学院本科毕业论文 基于短信回传的温度监测节点设备设计基于短信回传的温度监测节点设备设计专业：XX 学生：XX 指导老师：XX摘 要GSM模块，是一个类似于手机通讯模块。集成了手机若干功能于一块电路板上，它可以实现收发短消息，通话等功能。拥有它就相当于拥有了手机的核心部分。在很多领域都有应用。本项目是基于TC35的GSM模块远端监测监控节点温度。其设备有单线温度传感器DS18B20、试验用单片机、GSM模块TC35等构成。首先单片机要实现温度监测的功能，通过单片机上的温度传感器采集到周围温度并显示在显示器上。其次实现单片机与GSM模块的通信，手机发送短信给GSM模块的SIM卡，GSM
2、模块收到单片机上当时温度，将其上传至电脑或者网络，做数据分析和备份。GSM模块是通过AT指令控制的。本文主要是从GSM模块TC35模块的使用着手研究。首先要清楚该模块的功能。再了解该模块的使用方法。该模块通过AT指令来收发短信，从而达到远程控制和测试的作用。其次，了解单片机的使用方法和作用。并自主编程，从而达到预期要求。最后了解整个设计流程的大体框架。做出电路图和原理图。关键词： GSM模块 TC35 单线温度传感器 DS18B20 电脑 试验用单片机 HD44780型Return SMS-based temperature monitoring node device designMajor
3、: XXStudent: XX Supervisor: XXAbstractThe GSM module is similar to the mobile communication module. Integration of several functions of the phone, he can receive and send calls and other functions in a circuit board. Has it the equivalent of a core part of the mobile phone. Has applications in many
4、fields. This project is based on remote monitoring of the TC35 GSM module to monitor the junction temperature. Their equipment has single-wire temperature sensor DS18B20 test of microcontroller, GSM module TC35. First single-chip temperature monitoring function, the acquisition by the temperature se
5、nsor on a single chip to ambient temperature and displayed on the monitor. Followed by communication between SCM and GSM modules, mobile phones to send text messages to the SIM card of the GSM module, GSM module receives the SCM temperature, and upload it to your computer or network, doing data anal
6、ysis and backup. The GSM module is controlled via AT commands.Keyword: GSM module TC35 Single-wire temperature sensor DS18B20 Computer Experiment with single-chip HD44780 目 录1 绪论12 系统组成和工作原理12.1 实现过程22.2 软件流程图23 硬件介绍23.1 GSM模块模块介绍23.1.1 TC35引脚介绍33.1.2 TC35通信43.2 单线数字温度传感器DS18B2043.3 单片机介绍53.3.1 STC8
7、9C51RC单片机53.3.2 STC89C51RC芯片引脚介绍64 软件部分74.1 DS18B20与单片机的通信74.2 TC35iGSM模块与PC机的串行通信74.3 短信编码74.4 AT指令96 STC芯片烧写软件127 结论13附 录14参考文献28致 谢29III1 绪论随着国民经济的发展，人身安全显得越来越重要。无线短信测试设计作为一种现代新型多功能测试模块已成为了主流趋势。该设计的完成主要由两个因素驱动，其一，满足消费需求和领先性；其二，科学发展的趋势。该设计主要有以下几个特点：1，由于其设计的原件成本很低，方便很多领域使用。2，该设计硬件体积较小，可针对各种环境作出改变，适
8、用于不同地域。通过GSM模块工作人员为记录温度无需到指定位置操作。只要通过短信激活设备，就能得到测试点的温度。3，该设计无需人员监督，只要做定期维护，适用方便，具有很强的时域实用性。工作人员可根据要求，在不同时间给模块信息，激活该设备，设备将会根据当时网络情况，用很快很短的时间回复工作人员测试地点的温度。在实际生活操作中，面对一些严峻的工作环境，人们更多利用机器或者各方面传感器通过远程控制的方式来达到预期的目的。这样既节省了人力（更科学、效率的完成工作），又保障了人员的自身安全，同时也降低了工作成本。GSM在中国的发展：我国自从1992年在嘉兴建立和开通第一个GSM演示系统，并于1993年9月
9、正式开放业务以来，全国各地的移动通信系统中大多采用GSM系统，使得GSM系统成为目前我国最成熟和市场占有量最大得一种数字蜂窝系统。此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术。作为传统的温度测控，温度计在各方面的运用占用主体地位。随着社会发展，传感器的出现，给温度测控带来了很大的便利。本文采用单线数字温度传感器DS18B20。目前国内对节点温度的数据采样，主要有：第一，多数测控系统必须有工作人员到现场进行操作,因此工作效率低。且不便于管理。第二，采用接入Internet或Intranet的方式实现远程监控。这些方式已经应用在数据采集、视频会议、远程加工或者远程诊断等领域。但是接入Inte
10、rnet按时间计费或租用专线，Intranet需要铺设专用电缆，成本太高。鉴于这种本文设计一种了基于西门子GSM模块TC35i的远程温度监测系统,通过现有的GSM成熟网络实现对现场的远程测控。系统具有结构简单、可靠性高、成本低等特点,在温度要求高、比较分散、偏远地区具有很高的使用价值。可节约大量人力、财力、时间。而且安全隐患底。可避免不必要的灾难。2 系统组成和工作原理温度传感器显示模块单片机数据存储器RS232接口MAX232TC35 GSM模块GPRS网络 图1：系统组成和工作原理图2.1 实现过程该系统分为两部分：第一部分主要是单片机实现温度采集、显示、存储。主要由单线温度传感器DS18
11、B20、STC89C51RC单片机实现。第二部分主要包括TC35GSM模块对收集数据进行传送、处理。总体思路。对单片机初始化，将STC89C51RC单片机测试温度以串口短信发送方式给GSM模块。由此了解此时此地温度状况。2.2 软件流程图温度采集 STC89C51单片机GSM通信模块监测中心 PC机或手机 GSM网络图2：系统结构总体框图3 硬件介绍3.1 GSM模块模块介绍TC35是Siemens公司推出的通信GSM模块，它设计小巧、功耗很低、主要由GSM基带处理器、GSM射频部分、电源、闪存（Flash）4部分组成，可以快速安全可靠的实现数据、语音传输。模块工作电压为3.35.5V，可以工
12、作在900MHZ和1800MHZ两个频段，所在频段功耗分别为2W和1W。GSM模块是继GSM手机外又一种非常重要的GSM移动通信系统的终端设备，即通常所说的GSM Modem，它以GSM网络作为无线传输网络，不受地域、线路等影响，且运行成本低。GSM基带处理器是整个模块的核心，它控制模块内各种信号的传输、转换、放大的处理过程。GSM射频部分是一个单片收发器，它完成对射频信号的收发等处理。GSM模块电源是把外部输入电源电压进行稳压处理后供GSM基带处理器和射频部分使用。Flash用来存储一些用户配置信息、电话本和其他信息。TC35的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器、符合RS232接口
13、标准，有固定参数：8位数据位和1位停止位，无校验位，波特率在300bps115bps之间可选，硬件握手信号用RTS0/CTS0，软件流量控制用XON/XOFF,CMOS电平，支持标准AT命令集。通过这一接口可以用AT命令切换操作模式，使它处于语音、数据、短消息或传真模式。3.1.1 TC35引脚介绍TC35i模块有40个引脚，通过一个ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座)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。TC35i的第15引脚是正电源输入脚通常推荐值4.2V，第610引脚是电源地。11、12为充电引脚，可以外接锂电
14、池，13为对外输出电压(共外电路使用)，14为ACCU-TEMP接负温度系数的热敏电阻，用于锂电池充电保护控制。15脚是启动脚IGT，系统加电后为使TC35i进入工作状态,必须给IGT加一个大于100ms的低脉冲,电平下降持续时间不可超过1ms。1623为数据输入/输出，分别为DSR0、RING0、RxD0、TxD0、CTS0、RTS0、DTR0 和DCD0。tc35i模块的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器，符合ITU-T RS232接口标准。它有固定的参数：8位数据位和1位停止位，无校验位，波特率在300bps115kbps之间可选，默认9600。硬件握手信号用RTS0/CTS0
15、，软件流量控制用XON/XOFF，CMOS电平，支持标准的AT命令集。其中18脚RxD0、19脚TxD0为TTL的串口通讯脚，需要和单片机或者PC通讯。TC35i使用外接式SIM卡, 2429为SIM卡引脚，SIM卡同TC35i是这样连接的:SIM上的CCRST、CCIO、CCCL、CCVCC和CCGND通过SIM卡阅读器与TC35i的同名端直接相连，ZIF连接座的CCIN引脚用来检测SIM卡是否插好，如果连接正确，则CCIN引脚输出高电平，否则为低电平。TC35i的第32脚SYNC引脚有两种工作模式，一种是指示发射状态时的功率增长情况，另一种是指示TC35i的工作状态，可用AT命令AT+SYNC进行切换，本模块使用的是后一种。当LED熄灭时,表明TC35i处于关闭或睡眠状态；当LED为600 ms亮/600ms熄时，表明SIM卡没有插入或TC35i正在进行网络登录；当LED为75 ms亮/3s熄时，表明TC35i已登录进网络，处于待机状态。30、31、32脚为控制脚，其中30为RT
