基于GSM的遠(yuǎn)程溫控單元設(shè)計(jì)方案

1 基于 案 1緒論 題研究的背景 度監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用前景 溫度對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防事業(yè)均有不同程度的影響 12。在水產(chǎn)養(yǎng)殖、糧食存儲、無人值班變電站、程控鍋爐等工農(nóng)業(yè)應(yīng)用背景中，都需要遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控功能。糧食在正常儲藏過程中 3，含水量一般在 12%以下是安全狀態(tài)，不會產(chǎn)生溫度突變，一旦糧庫進(jìn)水、結(jié)露等使糧食的含水量達(dá)到 20%以上時(shí)，由于糧粒受潮，胚芽萌發(fā)，新陳代謝加快而產(chǎn)生呼吸熱，使局部糧食溫度突然升高，必然引起糧食“發(fā)燒”和霉變，并可能形成連鎖反應(yīng)，從而造 成不可挽回的損失；電力設(shè)備的故障有多種多樣，但大多數(shù)都伴有發(fā)熱的現(xiàn)象，一次事故損失巨大；紡織、食品、煙草等工業(yè)中，溫度過高容易使產(chǎn)品變質(zhì)，電子儀器也容易出故障；溫室栽培和工業(yè)生產(chǎn)中，若不控制溫度，將嚴(yán)重影響產(chǎn)量和質(zhì)量。還有很多領(lǐng)域的溫度可能較高或較低，人無法靠近或現(xiàn)場無需人力來監(jiān)控。 傳統(tǒng)的溫度測量方式周期長，不能實(shí)時(shí)監(jiān)測，而且測量員必須到現(xiàn)場進(jìn)行測量和啟動(dòng)功率設(shè)備來調(diào)整溫度，工作效率非常低，且不便于管理。為此人們設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)，將要測量地點(diǎn)的溫度信號通過傳輸系統(tǒng)送到監(jiān)控站，使得人們坐在辦公室里就可以對 現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控，又方便又節(jié)省人力。但是，傳統(tǒng)的溫度傳輸系統(tǒng)大多以有線傳輸為主 4，一旦距離過長，不但增加成本，也會影響數(shù)據(jù)的有效傳輸，同時(shí)，在惡劣的環(huán)境下，有些有線傳輸幾乎是不可能的。此外，有些溫度測量經(jīng)常會變換地點(diǎn)和環(huán)境，對傳輸?shù)撵`活度要求很高，如果使用有線傳輸將帶來極大的不便。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)，它采用無線發(fā)射與接收，具有很強(qiáng)的靈活性，解決了上述有線傳輸所不能實(shí)現(xiàn)的問題。隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，有著廣泛的應(yīng)用前景，它的應(yīng)用范圍將不斷的擴(kuò)大。 20 世紀(jì) 80 年代中期，當(dāng)模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)剛投放市場時(shí)，世界上的發(fā)達(dá)國家就在研制第二代移動(dòng)通信系統(tǒng) 5。其中最有代表性和比較成熟的制式有泛歐 美國的 日本的 在改名為 數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。在這些數(shù)字系統(tǒng)中， 發(fā)展最引人注目。 1991 年 統(tǒng)正式在歐洲問世，網(wǎng)絡(luò)開通運(yùn)行。 列 2 主要有 部分，三者之間的主要 區(qū)別是工作頻段的差異。 蜂窩移動(dòng)通信的出現(xiàn)可以說是移動(dòng)通信的一次革命。其頻率復(fù)用大大提高了頻率利用率并增大系統(tǒng)容量，網(wǎng)絡(luò)的智能化實(shí)現(xiàn)了越區(qū)轉(zhuǎn)接和漫游功能，擴(kuò)大了客戶的服務(wù)范圍，但上述模擬系統(tǒng)有四大缺點(diǎn)：各系統(tǒng)間沒有公共接口；很難開展數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)；頻譜利用率低無法適應(yīng)大容量的需求；安全保密性差，易被竊聽，易做 “ 假機(jī) ” 。尤其是在歐洲系統(tǒng)間沒有公共接口，相互之間不能漫游，對客戶造成很大的不便。 字移動(dòng)通信系統(tǒng)源于歐洲。早在 1982 年，歐洲已有幾大模擬蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)營，例如北歐多國的 歐移動(dòng)電話 )和英國的 接入通信系統(tǒng) )，西歐其它各國也提供移動(dòng)業(yè)務(wù)。當(dāng)時(shí)這些系統(tǒng)是國內(nèi)系統(tǒng)，不可能在國外使用。為了方便 整個(gè) 歐洲統(tǒng)一使用移動(dòng)電話，需要一種公共的系統(tǒng)， 1982年，北歐國家向 洲郵電行政大會 )提交了一份建議書，要求制定 900這次大會上就成立了一個(gè)在歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(術(shù)委員會下的 “ 移動(dòng)特別小組 ( ，簡稱 “ ，來制定有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和建議書。 我國自從 1992 年在嘉興建立和開通第一個(gè) 示系統(tǒng)，并于 1993 年 9月正式開放業(yè)務(wù)以來，全國各地的移動(dòng)通信系統(tǒng)中大多采用 統(tǒng)，使得統(tǒng)成為目前我國最成熟和市場占有量最大得一種數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。截至2002 年 11 月，中國手機(jī)用戶 2 億，比 2001 年年底新增 。 世界上第一個(gè)對數(shù)字調(diào)制、網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)作了規(guī)定的蜂窩系統(tǒng)。如今 信系統(tǒng)已遍及全世界，即所謂 “ 全球通 ” 。 是目前國內(nèi)覆蓋范圍最廣、系統(tǒng) 可靠性最高、話機(jī)保有量最大的數(shù)字移動(dòng)通訊系統(tǒng)，因此充分利用已有的 窩網(wǎng)作為本系統(tǒng) 的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)是一種既有效又經(jīng)濟(jì)的手段。 文研究的主要內(nèi)容 本論文主要 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫控單元的設(shè)計(jì) 。 要監(jiān)測的現(xiàn)場的溫度 信號經(jīng)過 溫度傳感器轉(zhuǎn)換為電壓信號后， 使用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號 ，然后并行送入 ， 過串口發(fā)送 令控制 收監(jiān)測中心發(fā)來的信息并執(zhí)行相應(yīng)的操作 。整個(gè) 系統(tǒng)由監(jiān)測站點(diǎn)的手機(jī)控制運(yùn)行，發(fā)送信息實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控。本系統(tǒng)的溫控模塊、 A/D 轉(zhuǎn)換模塊和 塊都是通過 外擴(kuò)接口連接到 心模塊 。 論文中的第二章介紹了 統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其短消息業(yè)務(wù)，并提出遠(yuǎn)程溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。第三章介紹了本設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)的硬件 平臺，并對各模塊的原理及結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)說明，最后也簡要說明了在 線中需要注意的問題。第四章 3 是對實(shí)際的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控單元電路的功能進(jìn)行的測試，對結(jié)果進(jìn)行了分析，對其中有問題的地方也提出了一些參考意見。最后是對本論文的總結(jié)。 4 2 遠(yuǎn)程溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)是在模擬蜂窩通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng) 56。這種系統(tǒng)以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、 術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)等為基礎(chǔ)，采用全數(shù)字化移動(dòng)通信體制。這種系統(tǒng)具有 的能力，可以把移動(dòng)電話、電報(bào)、傳真、電視、數(shù)據(jù)通信和計(jì)算機(jī)通信等多種業(yè)務(wù)綜合在一個(gè)系統(tǒng)中完成，而且易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字保密、通信設(shè)備的小型化和智能化。自 20世紀(jì) 80年代中期起，歐洲、北美和日本相繼發(fā)展了數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，并先后制定了三種不同標(biāo)準(zhǔn)，如歐洲的 美的 本的中，以 為典型，這些系統(tǒng)的共同特點(diǎn)均采用數(shù)字話音傳輸技術(shù)。 全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（ 稱 一個(gè)復(fù)雜的通信系統(tǒng)，由許多單元組成 57。一般分為三個(gè)相對獨(dú)立的部分，即移動(dòng)終端子系統(tǒng)（ 基站子系統(tǒng)（ 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（ 如圖 2 圖 2統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖 動(dòng)終端部分（ 一般也稱為移動(dòng)臺，它是 絡(luò)中用戶使用的設(shè)備，也是用戶和網(wǎng)絡(luò)連接的唯一設(shè)備。它包括以下基本功能： 5 1）以無線方式接入 動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，完成各種控制功能； 2）支持各種基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)； 3）間斷接收和間斷發(fā)送； 4）對用戶數(shù)據(jù)和信令加密； 5）語音編 碼和解碼； 6）協(xié)助 成自動(dòng)功率控制（ 跳頻及各種切換； 7）適配用戶數(shù)據(jù)和無線信道的速率； 8）支持人機(jī)接口（ 各種功能； 9）提示呼叫過程。 移動(dòng)臺是由它所漫游到的地理區(qū)域的一個(gè) 理。當(dāng)有一個(gè)對此移動(dòng)臺的呼叫時(shí)， 詢 當(dāng)前地址。這樣呼叫就可以被送到正確的 通過 移動(dòng)臺建立無線通路。 站子系統(tǒng)（ 基站子系統(tǒng)通過無線接口直接與移動(dòng)臺連接，負(fù)責(zé)無線資源管理和收發(fā)信息?；咀酉到y(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（ 的移動(dòng)交換中心（ 連， 實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶之間或固定網(wǎng)用戶之間的通信?；咀酉到y(tǒng)由基站收發(fā)信臺（ 基站控制器（ 成，其主要功能如下： 1）協(xié)助 成無線信道管理； 2）無線信道測量和分配、鏈路檢測、功率控制、跳頻監(jiān)管； 3）無線信道資源指示； 4）信道編解碼、對用戶數(shù)據(jù)和用戶單元進(jìn)行加密； 5）碼型轉(zhuǎn)換和速率適配； 6）完成同一小區(qū)內(nèi)和同一 的切換，執(zhí)行 指令在 的切換； 7） 收、 射； 8）空間分集接收。 每個(gè)小區(qū)由幾個(gè) 制，而幾個(gè) 由一個(gè) 理。這個(gè) 它管理的 同構(gòu)成一個(gè)基站子系統(tǒng)（ 并與一個(gè)移動(dòng)交換中心（ 連。 方面通過空中接口與移動(dòng)臺接口，另一方面通過 道提供與接口。 間的話音信號可以通過 16 64鏈路傳輸。 絡(luò)子系統(tǒng)（ 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（ 六個(gè)主要組成單元。即移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（ 訪問用戶位置寄存器（ 歸屬用戶位置寄存器（ 鑒權(quán)中心（ 6 移動(dòng)設(shè)備識別器（ 操作維護(hù)中心（ 1）移動(dòng)交換中心（ 具有號碼存儲 譯碼、呼叫處理、路由選擇、回波抵消和超負(fù)荷控制等功能。它可為移動(dòng)用戶提供三類業(yè)務(wù)：電信業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)。 網(wǎng)絡(luò)的中心并控制著一個(gè)或多個(gè) 要執(zhí)行交換功能。這種交換功能不僅是用于移動(dòng)用戶之間的呼叫，而且用于移動(dòng)用戶與固定用戶（ 及分組交換網(wǎng)用戶之間的呼叫，因此 統(tǒng)與的互聯(lián)點(diǎn)。 2）訪問用戶位置寄存器（ 存儲著進(jìn)入其控制區(qū)內(nèi)已登記的移動(dòng)用戶相關(guān)信息，并從 獲取必要的數(shù)據(jù)為已登記的移動(dòng)用戶提供建立呼叫接續(xù)的必要條件，使 夠建立呼入和呼出鏈路。一旦移動(dòng)用戶離開該控制區(qū)則取消移動(dòng)用戶的臨時(shí)數(shù)據(jù)。 視為一個(gè)動(dòng)態(tài)用戶數(shù)據(jù)庫，與 行大量的數(shù)據(jù)交換。 統(tǒng)的一個(gè)重要特性是自動(dòng)國際漫游，這意味著移動(dòng)臺可以在任何建有 統(tǒng)的國家內(nèi)的任意地點(diǎn)發(fā)出或接收呼叫而無需任何特別操作，這需要移動(dòng)臺更新在 中的位置，而且系統(tǒng)必須能夠處理這些信息。處理位置信息是由訪問位置寄存器（ 歸屬用戶位置寄存器（ 成。 3）歸屬用戶位置寄存器（ 它是 中央數(shù)據(jù)庫，存儲著該 數(shù)據(jù)，移動(dòng)用戶重要的靜態(tài)數(shù)據(jù)都存儲在 ，這些數(shù)據(jù)包括用戶的接入能力、申請的業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)。 每個(gè)歸屬用戶存儲一個(gè)可用的三參數(shù)組（ C），任何時(shí)候都能依照請求而提供使用。 包含有當(dāng)前正管理這個(gè)移動(dòng)臺的 信息。當(dāng)移動(dòng)臺位置改變時(shí)， 應(yīng)進(jìn)行更新。而且， 供移動(dòng)臺當(dāng)前所在的 區(qū)的信息（動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)），使被叫用戶能夠被立即找到。 4）鑒權(quán)中心（ 它是 統(tǒng)的安全中心。它采取了一系列措施對用戶鑒權(quán)，并對無線接口上的話音和數(shù)據(jù) 信號信息加密。在鑒權(quán)中心存儲著鑒權(quán)算法和密鑰加密等，存儲的這些信息是用來保護(hù)空中接口的通信，防止移動(dòng)臺受到侵?jǐn)_，防止無權(quán)用戶接入系統(tǒng)。用戶的合法識別碼是通過鑒權(quán)和密碼計(jì)算確定的，這用于保護(hù)用戶的信息不被暴露。鑒權(quán)信息和密鑰存儲于 一個(gè)數(shù)據(jù)庫，它們不會被非法訪問。 5）移動(dòng)設(shè)備識別器（ 存儲著移動(dòng)設(shè)備的國際移動(dòng)設(shè)備識別碼（ 通過檢查白色清單、黑色清單或灰色清單這三類表格，確定入網(wǎng)的移動(dòng)設(shè)備不是盜用的或有故障的設(shè)備，從而保證注冊用戶的安全。 絡(luò)中還有另一種類型的識別碼，稱為國際移動(dòng) 用戶識別碼（ 它與設(shè)備無關(guān)。這個(gè)與用戶密切相關(guān)的信息被存儲于 中，使用戶可以在出租車中或其他公共場所進(jìn)行呼叫，并直接計(jì)費(fèi)。 7 6）操作維護(hù)中心（ 操作維護(hù)中心的主要任務(wù)是對 統(tǒng)進(jìn)行集中維護(hù)與操作，允許實(shí)施遠(yuǎn)程操作維護(hù)管理，支持高層維護(hù)管理中心（ 接口。 全數(shù)字式的蜂窩系統(tǒng)，并且使用了 一般原理，本身具有傳輸數(shù)據(jù)的能力，根據(jù) 定的規(guī)范， 提供以下幾種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，其中最常見的是 制解調(diào)器和 據(jù)業(yè)務(wù)。 1） 制解調(diào)器數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)； 2） 據(jù)業(yè)務(wù)； 3）專用 據(jù)業(yè)務(wù)； 4）分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)； 5）短消息業(yè)務(wù)； 6）三類傳真業(yè)務(wù)。 隨著對高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要是對 務(wù)需求的增長， 出了兩種高速移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)： 速電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）和 用分組無線業(yè)務(wù)）。 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，移動(dòng)通訊工具的普及，人們?nèi)粘５慕煌绞揭搽S著改變。短消息已經(jīng)成為手機(jī)用戶最常使用的業(yè)務(wù)之一 78。除了大量使用的手機(jī)用戶到手機(jī)用戶的點(diǎn)對點(diǎn)短消息通信業(yè)務(wù)之外，從短消息服務(wù)平臺到手機(jī)用戶的 短消息增值服務(wù)業(yè)務(wù)也在快速發(fā)展。移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控中心到移動(dòng)目標(biāo)定位終端的短消息數(shù)據(jù)傳輸就屬于這種增值業(yè)務(wù)。 消息服務(wù)簡介 短消息服務(wù)（ 稱 通過手機(jī)發(fā)送和接收有限長度的文本信息的功能。一條短消息可以包含 160 個(gè)英文字母（ 7碼）或 70 個(gè)非拉丁字母（ 16碼），如中文漢字或者阿拉伯字等 碼。 短消息 于 一階段的標(biāo)準(zhǔn)，它按照其實(shí)現(xiàn)方式可以分為點(diǎn)到點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)和小區(qū)廣播短消息業(yè)務(wù)。點(diǎn)到點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)是通過移 動(dòng)業(yè)務(wù)起始（ 移動(dòng)業(yè)務(wù)終止（ 一條短消息從一個(gè)實(shí)體發(fā)送到指定地址的業(yè)務(wù)，如移動(dòng)目標(biāo)的定位信息。而小區(qū)廣播短消息業(yè)務(wù)則是指通過發(fā)送消息的基站向指定區(qū)域中的所有短消息用戶發(fā)送短消息的業(yè)務(wù)，如天氣預(yù)報(bào)信息等。 消息的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 8 準(zhǔn)中定義的點(diǎn)對點(diǎn)短消息服務(wù)使得短消息能在移動(dòng)臺（ 短消息服務(wù)中心之間傳遞。一個(gè) 戶發(fā)送短消息時(shí)，必須至少在其內(nèi)容中包含最終地址的識別符和處理這條消息的服務(wù)中心號碼，然后請求傳遞。短 消息業(yè)務(wù)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖 2示。 圖 2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 其中，短消息業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的各部分具體功能如下： 1） 消息實(shí)體（ 它可以接收或改善短消息，位于固定電話系統(tǒng)、移動(dòng)基站或其他服務(wù)中心內(nèi)。 2） 消息服務(wù)中心（ 它實(shí)質(zhì)上是運(yùn)行在服務(wù)器上的一個(gè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，其核心進(jìn)程擔(dān)負(fù)著通過 7 號信令與移動(dòng)交換機(jī)連接并發(fā)送、接收短消息底層編碼的任務(wù)，它收到一條數(shù)據(jù)后將其放入數(shù)據(jù)庫中， 同時(shí)另一個(gè)進(jìn)程試圖把這條數(shù)據(jù)放入發(fā)送隊(duì)列將其發(fā)送出去，如果成功，這條信息將被刪除以釋放數(shù)據(jù)庫空間，但統(tǒng)計(jì)信息被保存。如果不成功，則根據(jù)設(shè)置的時(shí)間間隔重發(fā)，直到發(fā)送成功或過了有效期為止。 3） 關(guān)（ 接收由送的短消息，向 詢路由信息，并將短消息傳送給接收者所在基站的交換中心。 4） 屬位置寄存器（ 用于永久存儲由 關(guān)與 間的協(xié)議使前者可以要求 索可找到的用戶地址。它與移動(dòng)交換中心（ 間的協(xié)議一起，能在移動(dòng)臺因超出覆蓋區(qū)而丟失報(bào)文、隨后又找到時(shí)，加以提示。 5） 動(dòng)交換中心（ 負(fù)責(zé)系統(tǒng)切換管理并控制來自或發(fā)向其他電話或數(shù)據(jù)系統(tǒng)的撥叫。 6） 問位置寄存器（ 含有用戶臨時(shí)信息的數(shù)據(jù)庫。交換中心服務(wù)訪問用戶時(shí)需要這些信息。 7） 7 號信令系統(tǒng)。 統(tǒng)中采用的是 完成必要的交換和控制。交換和控制子系統(tǒng)包括 用的 令系統(tǒng)是由公共信令網(wǎng)提供的，完成必要的控制功能。 9 短消息（ 優(yōu)點(diǎn)很明顯，主要有以下幾點(diǎn)： 1）收費(fèi)低廉。對與消費(fèi)者而言，資費(fèi)始終是首要關(guān)心的問題。不管是長途還是市內(nèi)，每發(fā)送一條短信息僅 ，接收免費(fèi)，而在移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控服務(wù)中，包月短消息費(fèi)用還不足 10 元人民幣； 2）隨時(shí)隨地。短消息和電話不一樣，打電話要求接聽方同時(shí)在另一端，而短消息用戶可以隨時(shí)隨地發(fā)送短消息，不用擔(dān)心對方有沒有開機(jī)，也不用擔(dān)心對方是不是在 服務(wù)區(qū)，因?yàn)槎绦畔⑹遣捎么鎯?旦對方開機(jī)，短消息就會自動(dòng)發(fā)送； 3）能夠承載多種數(shù)據(jù)。短消息有 3 種模式：塊模式、 式和文本模式。其中支持塊模式的手機(jī)廠商十分少，基本上支持 式和文本模式； 4）能夠保障傳輸中的安全。如果用戶使用 ，那么短消息在發(fā)送之前，可以通過 將信息加密后進(jìn)行傳輸。在到達(dá)目的地后由接收者將信息解密，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)到點(diǎn)的信息安全保障。 9， 令集是從終端設(shè)備 (數(shù)據(jù)終端設(shè)備 (終端適配器 (A)或數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備 (送的。通過送 令來控制移動(dòng)臺 (功能，與 絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行交互。用戶可以通過 令進(jìn)行呼叫、短信、電話本、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、傳真等方面的控制。 90 年代初， 令僅被用于 作。沒有控制移動(dòng)電話文本消息的先例，只開發(fā)了一種叫 協(xié)議，通過終端設(shè)備 (電腦來完全控制 年后，主要的移動(dòng)電話生產(chǎn)廠商諾基亞、愛立信、摩托羅拉和 同為 制了一整套 令，其中就包括對 控制。令在此基礎(chǔ)上演化并被加入 05 標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)在的 07 標(biāo)準(zhǔn)，完全標(biāo)準(zhǔn)化和比較健全的標(biāo)準(zhǔn)。如：對 控制共有 3 種實(shí)現(xiàn)途徑：最初的于 令的 于 令的 現(xiàn)在經(jīng)取代 者逐漸淡出。 塊與計(jì)算機(jī)之間的通信協(xié)議是一些 令集， 令是以 首，字符結(jié)束的字符串， 令的響應(yīng)數(shù)據(jù)包在中 間 。每個(gè)指令執(zhí)行成功與否都有相應(yīng)的返回 ， 其他的一些非預(yù)期的信息 (如有人撥號進(jìn)來、線路無信號等 )，模塊將有對應(yīng)的一些信息提示，接收端可做相應(yīng)的處理。 令集分為十三類： 1）一般命令 2）呼叫控制命令 10 3）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)命令 4）安全命令 5）電話本命令 6）短消息命令 7）追加服務(wù)命令 8）數(shù)據(jù)命令 9）傳真命令 10）第二類傳真命令 11） 令 12）特殊 令 13） 工具箱命令 本設(shè)計(jì)中用到以下幾條 令： 試）、 否關(guān)閉回顯）、擇信息格式）、 認(rèn)接收到的手機(jī)號碼）、 取未讀信息）。當(dāng)然還可以選用其它的指令進(jìn)行信息的收發(fā)。 程溫控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 在現(xiàn)代信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，報(bào)警系統(tǒng)已進(jìn)入一個(gè)高科技、智能化的時(shí)代。 統(tǒng)是目前基于時(shí)分多址技術(shù)的移動(dòng)通信體制中比較成熟、完善、應(yīng)用最廣泛的一種系統(tǒng)，主要提供話音、短信息、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)。 短消息是目前利用最 廣泛的通信方案之一， 基于 消息的業(yè)務(wù)不需要建立撥號連接，只需把待發(fā)的消息加上目的地址發(fā)送至短消息中心，再由短消息中心轉(zhuǎn)發(fā)到最終目標(biāo) ，具有實(shí)現(xiàn)簡單、通信成本低、頻譜利用率高、保密性好等特點(diǎn)。 基于 控?cái)?shù)據(jù)信號和控制命令的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，能廣泛用于遠(yuǎn)程監(jiān)控、定位導(dǎo)航、個(gè)人通信終端等。由于公眾 絡(luò)在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，建立上述系統(tǒng)不需要再組建專用通信網(wǎng)絡(luò)，所以具有實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)功能的短消息應(yīng)用將得到迅速普及。 作為一個(gè)遠(yuǎn)程溫度的監(jiān)測和控制裝置，應(yīng)該可以在任何時(shí)刻 對現(xiàn)場溫度信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，能夠準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)控。但實(shí)際的溫度信號并不適合微電子電路系統(tǒng)直接對其進(jìn)行信號分析和處理，所以首先需要將其變換成適合信號處理系統(tǒng)分析的電信號，這就需要傳感器電路，然后將變換后的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，送給以后的信號處理分析模塊。本設(shè)計(jì)中對溫度信號的采樣點(diǎn)數(shù)并沒有太嚴(yán)格的要求，故采用簡單的定時(shí)采樣即可，如果需要對溫度信號的頻率進(jìn)行跟蹤，可以使用硬件鎖相環(huán)來產(chǎn)生精準(zhǔn)的采樣脈沖。為了滿足實(shí)時(shí)和精確的信號處理和分析，加上現(xiàn)在 片在信號處理領(lǐng)域內(nèi)的明顯優(yōu)勢，和最近時(shí)期它性能的增加成 本的下降，使用 片具有較好的性價(jià)比。 11 短消息服務(wù)是 動(dòng)通信系統(tǒng)的補(bǔ)充業(yè)務(wù)之一，它具有主動(dòng)發(fā)送功能，并且傳送的字符內(nèi)容支持 符全集。短消息具有收費(fèi)低廉、隨時(shí)隨地發(fā)送、不占用話務(wù)信道、用戶量大、信息量短等優(yōu)點(diǎn)，正好適合本系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)量少的特點(diǎn)。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要考慮的技術(shù)要求有： 1：本系統(tǒng)采集的對象是溫度參數(shù)，就應(yīng)該有相應(yīng)的硬件信號處理部分； 2：本系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于解決有線傳輸?shù)膯栴}，所以選擇 線傳輸模塊； 3：本系統(tǒng)要求對溫度信號實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且發(fā)送報(bào)警信息，故要選用高速的A/D 和 片。 根據(jù)以上的討論，本論文所設(shè)計(jì)的無線溫控單元電路的總體結(jié)構(gòu)如圖 2 圖 2系統(tǒng)框圖 在本系統(tǒng)中，利用 大的數(shù)據(jù)處理功能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和運(yùn)算， 圍的程序空間和數(shù)據(jù)存儲空間， 儲 序代碼。在實(shí)際的工作環(huán)境中，可以通過 真口運(yùn)行燒寫程序，向 寫進(jìn)啟動(dòng)代碼，由 動(dòng)加載 的程序代碼，完成自啟動(dòng)。 為整個(gè)系統(tǒng)提供邏輯功能。 整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路如下：使用 塊上的模擬溫箱進(jìn)行控制現(xiàn)場的溫度， 塊上的熱敏電 阻作為傳感器，將溫度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號后送入 A/A/D 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采樣，轉(zhuǎn)換為適合于 理的數(shù)字信號， 該電壓值換算為實(shí)際溫度值后定時(shí)顯示在 ； 現(xiàn)遠(yuǎn)程控制命令的接收和反饋溫度值的發(fā)送， 據(jù)收到的控制命令執(zhí)行相應(yīng)的操作，包括反饋當(dāng)前的溫度值，升高、降低現(xiàn)場溫度等。由于時(shí)間所限，本論文僅僅編寫了測試程序來驗(yàn)證硬件電路設(shè)計(jì)的正確性和合理性。 本文提出一種基于 消息的新型遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分利用了線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)平臺，可以實(shí)時(shí)、自動(dòng)、方便、可靠地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場溫度的遠(yuǎn)程通信報(bào)警和監(jiān)控，同時(shí)也適合于其他遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和無人值守的場合。 12 3 遠(yuǎn)程溫控的硬件平臺 數(shù)字信號處理器（ 一種特別適用于實(shí)時(shí)數(shù)字信號處理的微處理器。其主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)、快速地實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理算法。實(shí)時(shí)處理是指必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對外部輸入信號的處理運(yùn)算。為了快速、 實(shí)時(shí)完成數(shù)字信號處理， 片一般具有下述一些特點(diǎn) 10： 1） 接口方便： 統(tǒng)與其他以現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)或設(shè)備都是相互兼容的，與這樣的系統(tǒng)接口以實(shí)現(xiàn)某種功能要比模擬系統(tǒng)與這些系統(tǒng)接口要容易得多； 2） 編程方便： 統(tǒng)中的可編程 片可使設(shè)計(jì)人員在開發(fā)過程中靈活方便地對軟件進(jìn)行修改和升級； 3） 穩(wěn)定性好： 統(tǒng)以數(shù)字處理為基礎(chǔ)，因此具有數(shù)字處理的全部優(yōu)點(diǎn)，受環(huán)境溫度以及噪聲的影響較小，可靠性高； 4） 精度高：早期 長為 8 位，后來逐步提高到 16 位， 24 位、 32 位，為防止運(yùn)算過程 中數(shù)據(jù)溢出，有的累加器長度達(dá)到 40 位。 16 位數(shù)字系統(tǒng)可以達(dá)到 10精度； 5） 可重復(fù)性好：模擬系統(tǒng)的性能受元器件參數(shù)性能變化比較大，而數(shù)字系統(tǒng)基本不受此影響，因此數(shù)字系統(tǒng)便于測試、調(diào)試和大規(guī)模生產(chǎn)； 6） 集成方便 ： 統(tǒng)中的數(shù)字部件有高度的規(guī)范性，便于大規(guī)模集成； 7） 硬件配置強(qiáng)：新一代的 口功能愈來愈強(qiáng)，片內(nèi)具有串口、主機(jī)接口 （ 制器、鎖相環(huán)時(shí)鐘電路產(chǎn)生器等，更易于完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 8） 特殊的 令：在 令系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了一些的特殊指令。如的 令，專門用于系數(shù)對稱的 波器和 當(dāng)然，數(shù)字信號處理也存在一定的缺點(diǎn)。例如，對于簡單的信號處理任務(wù)，如與模擬交換線的電話接口，若采用 會使成本增加。 統(tǒng)中的高速時(shí)鐘可能帶來高頻干擾和電磁泄漏等問題，而且 統(tǒng)消耗的功率也較大。此外， 術(shù)更新的速度快，數(shù)學(xué)知識要求多，開發(fā)和調(diào)試工具還不盡完善。 雖然 統(tǒng)存在著一些缺點(diǎn)，但其突出的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)使之在通信、語音、圖像、雷達(dá)、生物醫(yī)學(xué)、 工業(yè) 控制、儀器儀表等許多領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。 可編程 片是一種具有特 殊結(jié)構(gòu)的微處理器，為了達(dá)到快速數(shù)字信號處理的目的，一般都具有 10程序和數(shù)據(jù)分開的總線結(jié)構(gòu)、流水線操作功能、單周期 13 完成乘法的硬件乘法器以及一套適合數(shù)字信號處理的指令集，和在片外圍電路等硬件，使其可滿足電信、測量等眾多領(lǐng)域信號實(shí)時(shí)處理的要求。 線結(jié)構(gòu) 許多 片內(nèi)部采用多總線結(jié)構(gòu)，這樣保證了在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)可多次訪問程序空間和數(shù)據(jù)空間。如 內(nèi)有 8 條 16 位主總線： 4 條程序 /數(shù)據(jù)總線和 4 條地址總線，這些總線的功能如下： 1） 程序總線（ 送取自程序存儲器的指令代碼 和操作數(shù)； 2） 3 條數(shù)據(jù)總線將內(nèi)部各單元（如 據(jù)地址生成器、程序地址生成器、在片外圍電路及數(shù)據(jù)存儲器）連在一起。其中， 送讀自數(shù)據(jù)存儲 器的操作數(shù)， 送寫到存儲器的數(shù)據(jù)； 3） 4 條地址總線（ 送執(zhí)行指令所需的地址。 以利用兩個(gè)輔助寄存器算術(shù)運(yùn)算單元 (每個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生兩個(gè)數(shù)據(jù)存儲器的地址。 佛結(jié)構(gòu) 早期的微處理器內(nèi)部大多采用馮 諾伊曼結(jié)構(gòu)，其片內(nèi)程序空間和數(shù)據(jù)空間是結(jié)合在一起的，取指令和取操作數(shù)是通過一條總 線進(jìn)行的，即數(shù)據(jù)總線和地址總線分時(shí)復(fù)用。而 片內(nèi)部采用的是程序空間和數(shù)據(jù)空間分開的哈佛結(jié)構(gòu)，允許同時(shí)取指令和取操作數(shù) 。 哈佛結(jié)構(gòu)是不同于傳統(tǒng)的馮 諾伊曼結(jié)構(gòu)的并行體系結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)是將程序和數(shù)據(jù)存儲在不同的存儲空間中，即程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器是兩個(gè)相互獨(dú)立的存儲器，每個(gè)存儲器獨(dú)立編址，獨(dú)立訪問。與兩個(gè)存儲器相對應(yīng)的是系統(tǒng)中設(shè)置了程序總線和數(shù)據(jù)總線兩種總線，從而使數(shù)據(jù)的吞吐率提高了一倍 ，但其硬件設(shè)計(jì)比較復(fù)雜 。而馮 諾伊曼結(jié)構(gòu)則是將指令、數(shù)據(jù)、地址存儲在同一存儲器中，統(tǒng)一編址，依靠指令計(jì)數(shù)器提供的地址來 區(qū)分是指令、數(shù)據(jù)還是地址 ， 取指令和取數(shù)據(jù)都訪問同一存儲器，數(shù)據(jù)吞吐率低 ，但其硬件設(shè)計(jì)比較簡單，例如世界上第一臺電子管計(jì)算機(jī)和 80是使用 馮 諾伊曼 結(jié)構(gòu) 。 在哈佛結(jié)構(gòu)中，由于程序和數(shù)據(jù)存儲器在兩個(gè)分開的空間中，因此取指令和執(zhí)行指令能完全重疊運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高運(yùn)行速度和靈活性， 列片在基 本 哈佛結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上作了改進(jìn)，即改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)：一是允許數(shù)據(jù)存放在程序存儲器中，并被算術(shù)運(yùn)算指令直接使用，增強(qiáng)了芯片的靈活性；二是指令存儲在高速緩沖器 (，當(dāng)執(zhí)行此指令時(shí)，不需要 再從存儲器中讀取指令，節(jié)約了一個(gè)指令周期的時(shí)間。 水線 與哈佛結(jié)構(gòu)相關(guān)， 片廣泛采用流水線技術(shù)以減少指令執(zhí)行時(shí)間，從而 14 增強(qiáng)了處理器的處理能力。 列處理器的流水線深度從 2不等。也就是說，處理器可以并行處理 2指令，每條指令處于流水線上的不同階段。 例如，在三級流水線操作中，取指、譯碼和執(zhí)行操作可以獨(dú)立地處理，這可使指令執(zhí)行能完全重疊。在每個(gè)指令周期內(nèi)，三個(gè)不同的指令處于激活狀態(tài)，每個(gè)指令處于不同的階段。例如，在第（ N）個(gè)指令取指時(shí)，前一個(gè)指令即第（ 指令正 在譯碼，而第（ 指令則正在執(zhí)行。一般來說，流水線對用戶是透明的。 用的硬件乘法器 乘法速度越快， 片的性能就越高。在通用的微處理器中，乘法指令是由一系列加法來實(shí)現(xiàn)的，故需多個(gè)指令周期完成。相比而言， 片的特征就是有一個(gè)專用的硬件乘法器。乘法器能夠執(zhí)行無符號乘法（每個(gè) 16 操作數(shù)前面加 0），有符號乘法 (每個(gè) 16 位操作數(shù)都 和 符號位擴(kuò)展成 17 位有符號數(shù) )以及有符號數(shù)與無符號數(shù)相乘運(yùn)算。 乘法器單元中的加法器還包括一個(gè)零檢測器、舍入器以及溢出 /飽和邏輯電路。乘法器一個(gè)輸入端的數(shù)據(jù) 來自 T 寄存器、累加器 A 的高 16 位、或 線傳送過來的數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)。另一個(gè)輸入端的數(shù)據(jù)來自累加器 A 的高 16 位、由 線和 線傳送過來的數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)以及由 線傳送過來的程序存儲器操作數(shù)。乘法器的輸出加到加法器的輸入端，累加器 A 或 B 則是加法器的另一輸入端，最后結(jié)果送往目的累加器 A 或 B。 速的指令周期 哈佛結(jié)構(gòu)、流水線操作、專用的硬件乘法器、特殊的 令再加上集成電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)， 列處理器的指令周期已經(jīng)從第一代的 200低至現(xiàn)在的 20下 (司新推出 的 列 令周期為 快速的指令周期使得 片適用于許多具有信號實(shí)時(shí)處理要求的領(lǐng)域。 心芯片 設(shè)計(jì)中使用的 片為 司的 16 位定點(diǎn)芯片 了用的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以外，它還具有 11： 16K 16 位的片上 32K 16 位的片上雙尋址 序代碼的單指令循環(huán)和塊循環(huán)操作，增強(qiáng)程序和數(shù)據(jù)管理的存儲器塊搬移指令，可以有 32 位長字的操作數(shù)的指令，條件存儲指令，快速中斷返回，并 行存儲和加載的算術(shù)指令，擁有豐富的片上外設(shè)：軟件可編程等待周期發(fā)生器（ 可編程分區(qū)轉(zhuǎn)換邏輯電路（ 片上鎖相環(huán)時(shí)鐘發(fā)生器， 3 個(gè)多通道緩沖串行口（ 增強(qiáng)的 8 位并行主機(jī)接口（ 6 通 15 道的 制器。芯片也可在低功耗情況下工作。 圖 3能框圖 存儲器空間可以分為 3 個(gè)可以單獨(dú)選擇的空間： 8M 字的程序空間，64K 數(shù)據(jù)空間和 64K I/O 空間。程序存儲器空間存放要執(zhí)行的指令和執(zhí)行中所使用的系數(shù)表；數(shù)據(jù)存儲器空間存放執(zhí)行指令所需要的數(shù) 據(jù)； I/O 存儲空間與存儲器映像外圍設(shè)備向接口，也可以作為附加的數(shù)據(jù)存儲器空間使用。 過位于處理器工作方式狀態(tài)寄存器中（ 3 個(gè)狀態(tài)位可以方便地“使能”或“禁止”程序空間和數(shù)據(jù)空間的片內(nèi)存儲器。這 3 個(gè)狀態(tài)位是： C 位（為0，則片內(nèi) 排到程序空間；為 1，片內(nèi) 安排到程序空間）， 0，則片內(nèi) 排到程序和數(shù)據(jù)空間；為 1，則片內(nèi) 安排到數(shù)據(jù)存儲空間），和 （為 0，則部分片內(nèi) 排到數(shù)據(jù)空間；為 1，則片內(nèi) 安排到數(shù)據(jù)空間），具體的存儲器映射如 圖 3示。 16 圖 3儲器映射 17 圖 3心系統(tǒng) 圖 3 了芯片電源和地之外的電路連接圖（芯片的電源和地的連接見附錄），其中 23 根地址線， 16 根數(shù)據(jù)線。 / A/D 的忙信號，當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換完成時(shí)，信號變低，連接到 （在 內(nèi)部， 接到 ），使用中斷方式控制數(shù)據(jù)的讀操作。本 用的是 10M 的晶振，晶振的輸出引腳連接 到 腳， 空。 ， 1， 0都連接到高電平，表示 動(dòng)時(shí)的運(yùn)行頻率為 1/2 倍的 本設(shè)計(jì)中即運(yùn)行在 5M 的時(shí)鐘下），這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)初期，首先驗(yàn)證功能的完整性，待到硬件功能測試完成之后，才花更多的精力考慮運(yùn)行效率；同時(shí)，如果考慮到從 動(dòng)程序時(shí)，剛開始的時(shí)候也應(yīng)該降低 動(dòng)時(shí)的運(yùn)行頻率，因?yàn)閯倧?fù)位之后需要從外部 18 取啟動(dòng)代碼到 運(yùn)行，如果 行速度很快，而 讀寫速度比較慢，這樣兩者之間的速度的不匹配并不會讓系統(tǒng)獲得好的性能，反而有可能 導(dǎo)致程序的錯(cuò)誤；應(yīng)該等到啟動(dòng)代碼完全運(yùn)行起來之后，再更改 會讓整個(gè)系統(tǒng)獲得較為滿意的性能。 /、 /，經(jīng)過一定的邏輯變換以后作為外部存儲器和 A/D 的片選信號。 C 也接到撥碼開關(guān)上，可選擇加載方式。還有 加上拉電阻。將定時(shí)器的輸出信號 為 A/D 模塊的時(shí)鐘輸入來定時(shí)采樣，并使用了一個(gè)通用 為 塊上模 擬溫箱的通斷控制信號。 源電路 本設(shè)計(jì)使用的電源電路是為 2提供的，同時(shí)也適合本設(shè)計(jì)使用的A/D 芯片 需要單一的模擬電壓（ +5V）。 要兩套供電電源，模擬（ 9V， +5V）和數(shù)字（ 5V），并且中間不能有干擾。模擬選擇器3需要 5V 的電源。 5409 核心 11工作在 I/O 口工作在 源電路如圖 3示： 圖 3采集模塊的電源電路 19 圖中 總電源接口，有 12V， 5V 四種電壓。將輸 入 12V 和 +5V 電壓，送到 為模數(shù)轉(zhuǎn)換器核心的供電電源。其中 +12V 由 7805 變換后的 +512905變換后的 +5V 是數(shù)字部分的 +5V 輸入電壓，經(jīng) 換成 為 心供電電源。同時(shí)，設(shè)有一個(gè)電源指示燈，當(dāng) 電正常時(shí)， 亮，以幫助硬件調(diào)試。D 5V, A 5V,間用磁珠隔離，它們作為 電源。所以模擬地和數(shù)字地在設(shè)計(jì)時(shí)是分開的，通過磁珠將模擬地和數(shù)字地接在一起，如圖中的 L。每個(gè)輸出電壓都應(yīng) 該接有 100 10電解電容和 瓷片電容，以濾除高頻干擾和電壓不穩(wěn)而引起的電源質(zhì)量問題。 在整個(gè)設(shè)計(jì)中，所有的片選、和比較簡單的邏輯功能都是由 編程邏輯器件 成 14。在本設(shè)計(jì)中引腳分配如圖 3示： 圖 3引腳分配圖 的 燒寫 口引腳。 2 的 片 選 信 號 ， 是對 20 作信號 ,對 操作信號。它們都由 、/、 /、 /一個(gè) 過邏輯組合后生成的。 的讀寫信號線，因?yàn)?要單獨(dú)的讀寫信號，注意的是 R/W 只是指示方向，而 是真正的讀寫信號。串口 1 所有信號都接到 了，它們有兩種用途，一種 是其中兩信號 1連，構(gòu)成 串口。另一種是它們中的 5 個(gè)信號 (排除 )用作 輸出，控制 A,B,C,_口 2 的兩信號 用作 ，作為 塊的串行數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘信號。 號或 _們之一可和連，對 行復(fù)位。 在 塊中作為74 74使能控 制。而 作 外部中斷 0，它與 連。 定時(shí)器輸出。 以和 連，作為 時(shí)鐘。 自由腳，可以和其它的任何信號相連。 外部模塊的片選信號，用于選通 塊和溫控模塊。 溫度信號經(jīng)過溫控模塊上的傳感器電路轉(zhuǎn)換為電壓信號后為模擬信號，還需要進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換為適合 理和分析的數(shù)字信號， 一種高速逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，具有 8 路輸入，并行 12 位輸出，內(nèi)部帶 準(zhǔn)電壓，轉(zhuǎn)換時(shí)間最大只需 需要單 一 5V 電源 供電，使得系統(tǒng)控制更加簡單。其封裝形式為 32 腳的 中， 8 路模擬輸入， 12 位數(shù)字輸出， 2 為 8 路模擬輸入的地址選擇； 電源電壓， 外接參考電壓，若不用可接 耦電容各一個(gè)； 別為模擬地和數(shù)字地， 時(shí)鐘輸入（可以從 200 8忙指示輸出， 別為片選信號、讀信號和寫信號。 圖 3設(shè)計(jì)中的 A/D 轉(zhuǎn)換電路原理圖，與 用并行接口，由于 12 位并行輸出， 8 位 須分兩次才能讀入。第一次讀低 8 位，同時(shí)將高 4 位送入外部鎖存；第二次通過三態(tài)緩沖器將高 4 位讀入。模塊上的孔對應(yīng)于圖中 腳，模塊上的 孔分別對應(yīng)于圖中 腳， 孔分別為 74可通過跳線選擇， 孔為兩個(gè)模擬電壓輸出端，范圍為 05V，通過電位器 現(xiàn)，電位器 考電壓調(diào)節(jié)端。 21 圖 3A/D 轉(zhuǎn)換電路原 理圖 圖 3 時(shí)序圖，其中圖（ a）為啟動(dòng)與轉(zhuǎn)換時(shí)序，圖（ b）為轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出時(shí)序，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)被輸出到并行數(shù)據(jù)總線上， 可以進(jìn)行輸出電壓信號的讀操作。在 程時(shí)需要注意時(shí)序的匹配。 圖 3序圖 22 控模塊電路 溫度控制模塊由溫度信號采集電路、模擬溫箱加熱控制電路兩部分組成。其中模擬溫箱加熱控制電路位于鐵殼內(nèi)， 其 上有 源接口。 本模塊中溫度信號的采集采用熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小。經(jīng)運(yùn)放 換為 A/D 模塊可以處理的電壓信號。 其原理圖如圖 3示： 如圖 3度采集電路 室溫 (25 )時(shí)， 阻值為 10K。當(dāng)溫度上升到 140時(shí)，阻值降為幾歐。我們假設(shè)在此范圍內(nèi)，阻值隨溫度的變化是線性的。第一級 電壓信號放大，