1 导言
跟着科技的开展和主动化水平的进步,温度的主动监测已经成为各行各业进行安全出产和削减丢失采纳的重要措施之一。特定场合下因为监测分站比较涣散、偏僻,选用传统的温度丈量方法周期长、本钱高,而且丈量员有必要到现场进行丈量,因而作业效率十分低。且不便于管理。本文提出了根据GSM的长途温度监测体系,选用美国Dallas公司出产的DSl8820数字温度传感器,经过现有的GSM网络将监测成果以短信方法发送至相应的监控终端(如手机、PC机)。体系具有结构简略、牢靠性高、本钱低一级特色,可广泛运用于桥梁混凝土测温、油气井场、电力电缆火灾监测、粮仓及物资库房温度监测。
2 长途温度监测体系硬件规划
2.1体系构成
体系分为监测中心站和长途监测分站两部分:监测中心站首要由监测中心站服务器、GSM无线通讯模块、数据库体系及其运用软件组成;长途监测分站首要由AT89C52单片机及外围电路、温度传感器和GSM无线通讯模块(TC35i)组成。
监测中心操控GSM无线通讯模块收发短消息,接纳各监测分站收集的温度数据,然后对数据进行显现、处理和打印等。长途监测分站完结温度数据的收集、处理和显现。一起操控GSM无线通讯模块收发短消息。监测中心站与长途监测分站之间经过GSM网络完结无线长途通讯。完结了根据GSM网络的长途监测体系。体系整体结构如图1所示。
2.2单片机外围电路规划
该体系的MCU选用Atmel公司出产的AT89C52单片机。它是一种低电压、低功耗、高性能的CMOS 8位单片机,片内含8 kB可重复擦写的程序存储器和256 B的数据存储器。单片机外围电路除了包含单片机正常作业所有必要的元件外,还包含键盘、LED显现电路及看门狗电路等,体系硬件电路原理图如图2所示。
按键用于对终端进行参数设置。4位LED显现器能够显现现场的温度数据。便利相关人员现场读取。为了完结牢靠的复位信号,而且能在计算机遭到搅扰,程序不能正常运转时主动发生复位信号。规划温度收集电路时应选用Dallas公司出产的微机监控电路DSl232(看门狗)。其首要功用为:发生上电复位和手动复位;监督电源电平;监督软件运转状况;当程序运转呈现飞车时,发生复位信号。
2.3温度检测电路
温度检测电路选用Dallas公司出产的1-Wire接口数字温度传感器DSl8820,它选用3引脚T0-92封装:温度丈量规模为-55℃~+125℃.编程设置9~12位分辨率。现场温度直接以1-Wire的数字方法传输。大大进步了体系的抗搅扰性。多个DSl8820可并联至3或2根总线上.CPU只需1根端口线就能与多个DSl8820通讯,占用微处理器的端口较少,可节约很多的引线和逻辑电路。温度检测电路原理图如图2所示,主机操控DSl8820完结温度转化,DSl8820选用外接电源方法,其VDD端选用3 v~5.5 V电源供电。
2.4 TC35i通讯模块
TC35i是西门子最新推出的无线通讯模块,功用与TC35兼容,规划紧凑。TC35i与GSM 2/2+兼容,双频(GSM900/GSMl800)作业,带有RS232数据口。契合ETSI规范GSM0707和GSM0705,且易于晋级为GPRS模块。
该模块集射频电路和基带于一体,向用户供给规范的AT指令接口,为数据、语音和短消息供给快速、牢靠、安全的传输,便利用户的运用开发及规划。TC35i有40个引脚,经过ZIF衔接器引出。这些引脚可划分为5类,即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和操控。TC35i外围电路图如图3所示。
1~14引脚为电源部分,其间l~5引脚为电源电压输入端VBATT+6~10引脚为电源地GND,ll~12引脚为充电端,13引脚为对外输出电压(供外部电路运用),14引脚ACCU/TEMP接负温度系数的热敏电阻;24~29引脚为SIM卡衔接端;33~40引脚为语音接口用来接电话手柄。15、30、31和32引脚为操控部分,15引脚为发动线IGT(Ignition)。当TC35i通电后有必要给IGT一个大于100 mV的低电平,模块才干发动。30引脚为RTC back up;31引脚为掉电操控;32引脚为SYNC,16~23引脚为数据输入/输出端。
电源电路分为充电电池和稳压电源模块两部分。充电电池为整个体系供给3.6 V 作业电压.一起发生MAX232所需求的高电平:三端电源模块LM7806将外部12 V直流电源转化为6 v.衔接至ZIF衔接器的11、12引脚。在充电形式下可为TC35i供给6V/500。mA的充电电源。
发动电路由漏极开路三极管和上电复位电路组成。模块上电10ms后(电池电压须大于3 V),为使之正常作业,有必要在15引脚(IGT)施加低电平信号,至少坚持100 ms且该信号下降沿时刻小于1ms,发动后15引脚应坚持高电平。
数据通讯电路首要完结短消息收发、与PC机通讯、软件操控等功用。TC35i的数据接口选用串行异步收发,契合RS-232接口电路规范。作业在CMOS电平(2.65 V)。数据通讯电路以MAX232为中心完结电平转化及串口通讯。
3 软件规划
体系首要的使命是监测被控目标的温度.然后经过TC35i发送到监测中心。体系软件规划的要点在于单片机的编程。经过向TC35i写入不同的AT指令完结多种功用。监测分站主程序流程如图4所示。
监测软件首要包含初始化程序、信号收集处理程序和短消息收发程序等。初始化程序包含硬件初始化、守时器和串口初始化:信号收集和处理首要完结外部收集的温度转化:接纳短消息选用查询方法.一旦短消息抵达,调用串口接纳程序解码短消息内容并做出相应处理:发送温度信号选用守时方法,将收集的温度编码为短消息。然后调用发送指令将短消息发送到监测中心。
4 结束语
本文对GSM长途温度监测体系硬件和软件规划进行阐明。温度检测选用DSl8820.十分适用于多点、恶劣环境下的温度监测体系。GSM模块利于体系集成,本钱较低,运转安稳牢靠,适用于远距离监测,不受地势条件的约束,有着广泛的运用远景。