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《基于gsm短消息的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、基于GSM短消息的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)摘要:遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)是可以隨時(shí)隨地接收遠(yuǎn)端現(xiàn)場(chǎng)情況并發(fā)出報(bào)警信息的系統(tǒng)。管理職守人員可以通過(guò)收到的信息及時(shí)了解前端現(xiàn)場(chǎng)的情況并進(jìn)行處理從而節(jié)省了大量的人力、物力和財(cái)力,提高了安全防范和監(jiān)管的力度和效率。因此研究及應(yīng)用基于GSM短消息的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。GSM短消息的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)由無(wú)線收發(fā)模塊、核心控制模塊、顯示模塊、溫度采樣模塊、鍵盤(pán)模塊等模塊構(gòu)成。無(wú)線收發(fā)模塊采用西門(mén)子公司生產(chǎn)TC35i模塊,核心控制模塊采用AT89C52單片機(jī),以數(shù)字溫度傳感器DSl8B20作為的溫度采集芯片,顯示模塊選用LCD1602
2、液晶顯示器。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)端現(xiàn)場(chǎng)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遇到突發(fā)情況的報(bào)警,任務(wù),此外通過(guò)鍵盤(pán)模塊和軟件的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警溫度閥值以及報(bào)警號(hào)碼的設(shè)置。經(jīng)過(guò)對(duì)硬件和程序的不斷改進(jìn)和調(diào)試,在最后的測(cè)試過(guò)程中系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞:遠(yuǎn)程溫度報(bào)警系統(tǒng);GSM模塊;AT89C52DS18B201設(shè)計(jì)要求本系統(tǒng)主要要求實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)端現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控和報(bào)警任務(wù)。具體結(jié)構(gòu)和功能要求如下:(1)利用溫度傳感器采集環(huán)境溫度并進(jìn)行顯示。(2)當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度時(shí),產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)并通過(guò)GSM模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)短信報(bào)警。(3)報(bào)警溫度和報(bào)警電話號(hào)碼均可設(shè)置。2總體設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)組成及工作原理本系統(tǒng)使用DS18B2
3、0溫度傳感器芯片采集環(huán)境溫度,然后把采集到的原始溫度數(shù)據(jù)發(fā)給單片機(jī),經(jīng)單片機(jī)通過(guò)一定的算法計(jì)算處理后送往LCD1602液晶進(jìn)行顯示。期間可以根據(jù)實(shí)際需要用按鍵對(duì)報(bào)警溫度在一定范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)置,報(bào)警號(hào)碼也可以靈活設(shè)置。在此過(guò)程中TC35模塊一直處于待機(jī)狀態(tài),一但環(huán)境溫度發(fā)生劇烈變化或者出現(xiàn)險(xiǎn)情使環(huán)境溫度達(dá)到報(bào)警閥值時(shí),單片機(jī)會(huì)立刻做出反應(yīng),運(yùn)用AT指令對(duì)GSM模塊進(jìn)行操作,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行短信報(bào)警工作。圖1系統(tǒng)組成框圖3硬件設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心連接鍵盤(pán)、液晶、蜂鳴器、LED,GSM模塊和DS18B20等6個(gè)部分。3.1GSM模塊TC35i模塊是一個(gè)支持中文短信息的工業(yè)級(jí)GSM模塊,工作在E
4、GSM900和GSM1800雙頻段,電源范圍為直流3.3~4.8V,電流消耗——休眠狀態(tài)為3.5mA,空閑狀態(tài)為25mA,發(fā)射狀態(tài)為300mA(平均),2.5A峰值;可傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信號(hào),功耗在EGSM900(4類)和GSM1800(1類)分別為2W和1W,通過(guò)接口連接器和天線連接器分別連接SIM卡讀卡器和天線。SIM電壓為3V/1.8V,TC35i的數(shù)據(jù)接口(CMOS電平)通過(guò)AT命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù),可選波特率為300b/s~115kb/s,自動(dòng)波特率為1.2kb/s~115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(ShortMessageService,短消息),可通過(guò)
5、AT命令或關(guān)斷信號(hào)實(shí)現(xiàn)重啟和故障恢復(fù)。圖2為本系統(tǒng)所使用的TC35模塊實(shí)物。由于GSM模塊在待休眠狀態(tài)、空閑狀態(tài)和發(fā)射狀態(tài)需要的電流有很大的差別,因此為了減少電流突變對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響,我們選擇用四節(jié)5號(hào)電池為GSM獨(dú)立供電。圖2TC35模塊實(shí)物3.3單片機(jī)控制模塊本系統(tǒng)采用AT89C52單片機(jī)作為核心控制芯片。AT89C52是一個(gè)低電壓,高性能CMOS8位單片機(jī)。該單片機(jī)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):1)兼容MCS51指令系統(tǒng) 2)8k可反復(fù)擦寫(xiě)(大于1000次)FlashROM; 3)32個(gè)雙向I/O口; 4)256x8bit內(nèi)部RAM; 5)3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷; 6)
6、時(shí)鐘頻率0-24MHz; 7)2個(gè)串行中斷,可編程UART串行通道; 8)2個(gè)外部中斷源,共8個(gè)中斷源;9)低功耗空閑和掉電模式,軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能;AT89C52管腳排列以及在設(shè)計(jì)中的管腳連接如圖3所示。圖3AT89C52連接圖圖3中除了晶振電路、復(fù)位電路以及單片機(jī)組成最小系統(tǒng)外,P0口接了一個(gè)排阻,P1口用做連接LCD1602的數(shù)據(jù)端口,P2口以及P0^6和P0^7用作手動(dòng)設(shè)號(hào)的按鍵。RXD,TXD則與GSM模塊進(jìn)行通信。外部中斷0和外部中斷1分別作為手動(dòng)設(shè)置高低溫報(bào)警值和手動(dòng)設(shè)置接收短信號(hào)碼。3.4DS18B20溫度傳感器本系統(tǒng)采用DS18B20可編程分辨率的單總線數(shù)字
7、溫度傳感器作為溫度采集芯片。DS18B20是Dallas公司繼DS1820后推出的一種改進(jìn)型智能數(shù)字溫度傳感器,只需一根線就能直接讀出被測(cè)溫度值,并可根據(jù)實(shí)際需求來(lái)編程實(shí)現(xiàn)9~12位數(shù)字值的讀數(shù)方式。DS18B20封裝形式及引腳功能如圖4圖4DS18B20引腳圖如圖4所示,DS18B20的外形如一只三極管,引腳名稱及作用如下:GND:接地端。DQ:數(shù)據(jù)輸入/輸出腳,與TTL電平兼容。VDD:可接電源,也可接地。因?yàn)槊恐籇S18B20都可以設(shè)置成兩種供電方式