基于GSM短消息的远程温度监测系统..doc

基于GSM短消息的远程温度监控报警系统 完成人：指导老师： 摘要：远程温度监控报警系统是可以随时随地接收远端现场情况并发出报警信息的系统。管理职守人员可以通过收到的信息及时了解前端现场的情况并进行处理从而节省了大量的人力、物力和财力，提高了安全防范和监管的力度和效率。因此研究及应用基于GSM短消息的远程温度监控报警系统具有非常重要的现实意义。GSM短消息的远程温度监控报警系统由无线收发模块、核心控制模块、显示模块、温度采样模块、键盘模块等模块构成。无线收发模块采用西门子公司生产TC35i模块，核心控制模块采用AT89C52单片机，以数字温度传感器DSl8B20作为的温度采集芯片，显示模块选用LCD1602液晶显示器。该系统能够实现对远端现场温度的实时监测和遇到突发情况的报警，任务，此外通过键盘模块和软件的设计可以实现报警温度阀值以及报警号码的设置。经过对硬件和程序的不断改进和调试，在最后的测试过程中系统工作稳定可靠，达到了设计要求。 关键词：远程温度报警系统；GSM模块；AT89C52 DS18B20 1 设计要求 本系统主要要求实现对远端现场的监控和报警任务。具体结构和功能要求如下： （1）利用温度传感器采集环境温度并进行显示。 （2）当温度达到设定的温度时，产生报警信号并通过GSM模块来实现短信报警。 （3）报警温度和报警电话号码均可设置。 2 总体设计 2.1系统组成及工作原理 本系统使用DS18B20温度传感器芯片采集环境温度，然后把采集到的原始温度数据发给单片机，经单片机通过一定的算法计算处理后送往LCD1602液晶进行显示。期间可以根据实际需要用按键对报警温度在一定范围内进行设置，报警号码也可以灵活设置。在此过程中TC35模块一直处于待机状态，一但环境温度发生剧烈变化或者出现险情使环境温度达到报警阀值时，单片机会立刻做出反应，运用AT指令对GSM模块进行操作，根据实际情况进行短信报警工作。 图1 系统组成框图 3 硬件设计 以单片机为核心连接键盘、液晶、蜂鸣器、LED,GSM模块和DS18B20等6个部分。 3.1 GSM模块 TC35i模块是一个支持中文短信息的工业级GSM模块,工作在EGSM900和GSM1800双频段,电源范围为直流3.3～4.8V ,电流消耗——休眠状态为3.5mA，空闲状态为25mA，发射状态为300mA(平均)，2.5A峰值；可传输语音和数据信号, 功耗在EGSM900(4类)和GSM1800(1类)分别为2W和1W ,通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。SIM电压为3V/1.8V，TC35i的数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据,可选波特率为300b/s～115kb/s , 自动波特率为1.2kb/s～115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short Message Service,短消息),可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复。图2为本系统所使用的TC35模块实物。由于GSM模块在待休眠状态、空闲状态和发射状态需要的电流有很大的差别，因此为了减少电流突变对整个系统的影响，我们选择用四节5号电池为GSM独立供电。 图2 TC35模块实物 3.3 单片机控制模块 本系统采用AT89C52单片机作为核心控制芯片。AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机 图3 AT89C52连接图 图3中除了晶振电路、复位电路以及单片机组成最小系统外，P0口接了一个排阻，P1口用做连接LCD1602的数据端口，P2口以及P0^6和P0^7用作手动设号的按键。RXD,TXD则与GSM模块进行通信。外部中断0和外部中断1分别作为手动设置高低温报警值和手动设置接收短信号码。 3.4 DS18B20温度传感器 本系统采用DS18B20可编程分辨率的单总线数字温度传感器作为温度采集芯片。DS18B20是Dallas公司继DS1820后推出的一种改进型智能数字温度传感器，只需一根线就能直接读出被测温度值，并可根据实际需求来编程实现9～12位数字值的读数方式。DS18B20封装形式及引脚功能如图4 图4 DS18B20引脚图 如图4所示，DS18B20的外形如一只三极管，引脚名称及作用如下： GND：接地端。DQ：数据输入/输出脚，与TTL电平兼容。VDD：可接电源，也可接地。 因为每只DS18B20都可以设置成两种供电方式，即数据总线供电方式和外部供电方式。采用数据总线供电方式时VDD接地，可以节省一根传输线，但完成数据测量的时间较长；采用外部供电方式则VDD接+5V，多用一根导线，但测量速度较快。此处用USB供电。 1. 下面对DS18B20进行简单地介绍： （1）64位ROM。64位ROM是由厂家使用激光刻录的一个64位二进制