基于GSM网络远程测量系统的设计和实现 计算机科学与技术专业VIP免费

基于GSM网络远程测量系统的设计【摘要】由于科技的发展和自动化水平的提高，温度的自动监测已成为各个行业进行安全生产和减少损失采取的重要措施之一。特定场合下由于监测分站比较分散、偏远，采用传统的温度测量方式周期长、成本高，而且测量员必须到现场进行测量，因此工作效率非常低。且不便于管理。本文提出了基于GSM的远程温度监测系统，采用美国DALLAS公司生产的DSl8B20数字温度传感器，通过现有的GSM网络将监测结果以短信方式发送至相应的监控终端(如手机、PC机)。系统具有结构简单、可靠性高、成本低等特点，可广泛应用于桥梁混凝土测温、电力电缆火灾监测、粮仓及物资仓库温度监测。【关键词】TC35;DS18B20;GSM;AT指令;温度检测0绪论（5）基于无线通信的远程测控系统对于工作点多、通信距离远、环境恶劣且实时性和可靠性要求比较高的场合，可以利用无线电波来实现主控站与各个子站之间的数据通信，采用这种远程测控方式有利于解决复杂连线，无需铺设电缆或光缆，降低了环境成本。这种远程测控系统的关键是要使射频模块的接收灵敏度和发射功率足够高（可以采用专业无线电台来替代射频模块），以扩大站点间的距离，同时还需要考虑无线电波波段的选择；无线通信调制解调器已经有许多比较成熟的产品，可以根据实际需要来选择。基于无线通信的远程测控技术的应用领域十分广泛，比如说智能小区的保安系统、油井远程监测系统等均可以采用这种技术来实现，还有航空航天上使用的无线电跟踪测轨、遥测、遥控系统，是这种技术的典型应用。1系统总体设计1.1系统功能（1）实时采集温度：当温度超过某一警戒值时报警（2）发送短信：当温度超过某一警戒值时，模块向手机发送短信（3）接收短信：用户接收到报警后，向模块发送短信，使风扇工作，降低温度1.2系统设计方案论证与选择1.2.1温度传感器的设计方案论证与选择方案一：热电偶和热电阻测出的一般都是电压，要再经过采样/保持电路进行A/D转换,最终送入单片机再转换成对应的温度。这需要比较多的外部硬件支持，易受干扰、精度低、硬件电路复杂，需要复杂的软件调试补偿精度，制作成本高。方案二：选择DS18B20作为温度传感检测元件，它不仅测温范围宽（-55~125℃），而且最大分辨达0.0625℃，同时与单片机相连采用3线制，可直接读出被测温度值。减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。从上面两个方案的比较中可以看出方案二比较好。1.2.2与GSM比较GPRS有何技术优势？GPRS是在GSM基础上发展起来的一种分组交换的数据承载和传输方式，与原有的GSM比较，GPRS在数据业务的承载和支持上具有非常明显的优势：更有效的利用无线网络信道资源，特别适合突发性、频繁的小流量数据传输；支持的数据传输的速率更高，理论峰值达115kbps；计费方式更加灵活，可以支持按数据流量来进行计费；GPRS还能支持在进行数据传输的同时进行语音通话等等。1.2.3GSM模块的选择目前，国内已经开始使用的GSM模块有Falcom的A2D系列、Wavecome的WMO2系列、西门子的TC35系列、爱立信的DM10/DM20系列、中兴的ZXGM18系列等，而且这些模块的功能、用法差别不大。其中西门子的TC35系列模块性价比很高，并且已经有国内的无线电设备入网证。所以本设计选用的是西门子TC35，该模块设计紧凑，大大缩小了用户产品的体积。该模块集射频电路和基带于一体，向用户提供标准的AT命令接口，为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、安全的传输，方便用户的应用开发及设计。1.3系统设计框图系统的硬件电路部分包括天线、CPU、GSM模块、SLIC厚膜电路、电源和馈电输出系统。CPU采用单片机AT89C52，具有使用方便，抗干扰性好等特点。GSM模块采用西门子公司的TC35工业控制模块，来完成语音及数据通信，它提供的AT指令接口由CPU控制该模块工作，如图1.1所示。图1.1系统设计框图2系统硬件设计2.1系统构成系统分为监测中心站和远程监测分站两部分：监测中心站主要由监测中心站服务器、GSM无线通信模块、数据库系统及其应用软件组成；远程监测分站主要由AT89C52单片机及外围电路、温度传感器和GSM无线通信模块(TC35)组成。监测中心控制GSM无线通信模块收发短消息，接收各监测分站...