基于手机短信的温度报警控制系统设计
gsm(globai system for mobile communication)系统是比较成熟完善，且应用最为广泛的一种基于时分多址技术的移动通信系统。基于gsm的短信息服务(sms short message service)是一种在移动网络上传送简短信息的无线应用，是一种信息在移动网络上储存和转寄的过程。由于公共gsm网络在全球范围内都已实现了联网和漫游，因此，建立上述系统不需再组建专用通信网络，所以具有实时传输数据功能的短信应用得到了迅速普及。
温度报警监控系统是由单片机控制多个温度采集模块，并采集多个点的数据，在进行相应的处理后，通过sms上报。在实际应用中，有很多场合都需要对环境温度进行监控。
1 系统结构
手机短信温度报警系统主要分为电源部分、gsm模块、温度采集和单片机四个部分。该系统可以监控环境温度是否在设定的范围内，若超出范围，即可通过sms给设定的手机号码发送报警短信。其系统结构如图1所示。
本温度采集部分采用ad590来采集温度，采用精密电阻进行i／v转换再放大，同时采用adc0809进行模数转换。电源部分通过变压器将交流220v转为直流24v再转为5v用于给其他部分供电。单片机控制采用at89c51ed2单片机来采集数据并控制gsm模块。gsm模块采用siemens的tc35t集成模块。
2 硬件系统设计
2.1 tc35t模块
tc35是siemens公司推出的新一代无线通信gsm模块，利用它可以快速、安全、可靠地实现系统方案中的数据、语音传输、短消息服务(short message service)和传真。该模块的工作电压为3.3～6.5 v，可以工作在900 mhz和1 800 mhz两个频段，其所在频段的功耗分别为2w(900mhz)和1 w(1800 mhz)。该模块有at命令集接口，支持文本和pdu模式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4 k，4.8 k，9.6 k的非透明模式。此外，该模块还具有电话簿功能，可多方通话，并具有漫游检测功能，其常用工作模式有省电模式和idle、talk等模式。通过独特的40引脚的zif连接器可实现电源连接以及指令、数据、语音信号及控制信号的双向传输。通过zif连接器及50 ω天线连接器，可分别连接sim卡支架和天线。
tc35模块主要由gsm基带处理器、gsm射频模块、供电模块(asic)、闪存、zif连接器、天线接口等六部分组成。作为tc35的核心，基带处理器主要处理gsm终端内的语音和数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下，可支持fr、hr和efr语音信道编码。tc35的结构如图2所示。
tc35t是siemens公司推出的gsm专用调制解调器。tc35t已将tc35做到工业手机中，可在gsm网中完成语音、数据、短消息以及传真的传送。tc35t具有标准的工业接口和完整的sim卡阅读器，因此使用非常简单。tc35t的主要特点如下：
◇可工作于gsm900／gsm1800双频段；
◇具有语音、数据、短信传真传送功能；
◇带有模拟语音接口；
◇可以读写sim卡；
◇带有标准rs232接口；
◇工作范围电压8～30 v；
◇支持gsm phase2／2+；
◇支持at命令。
2.2 at89c51单片机
at89c51ed2是cmos单片8位微控制器80c51的高性能cmos flash版本。at89c51ed2包含1个64-kbyte flash存储区，可用于存储代码和数据。该存储区可用并行模式编程，也可通过isp或者软件用串行模式编程。编程电压通过标准vcc引脚由内部产生。at89c51ed2保留了atmel 80c52的所有功能特性，包括256字节的内部ram，1个9源4级中断控制器和3个定时／计数器。at89c51ed2提供有2048字节的eeprom，可用于数据的非易失性存储。此外，at89c51ed2还包含可编程的计时器阵列和1个1792字节的xram、1个硬件看门狗定时器、spi接口、键盘中断以及1个更加通用的串行接口，以便于多处理器通信(euart)和加速机制(x2 mode)。
at89c51ed2的全静态设计可减少系统功耗，它允许时钟频率降至任何数值(包括dc)，而不会导致数据损失。at89c51ed2有两种软件可选的工作模式，故可降低8位时钟分频器的活动状态，进一步减少功耗。在空闲模式下，cpu被冻结，外设和中断系统继续工作。而在掉电模式，ram内容被保存，此时其他所有功能都无效。
从上述描述可以看出，at89c51ed2能够满足此系统的要求。at89c51ed2的其它特性如下：
◇兼容80c52；
◇兼容8051指令系统；
◇有6个8位i／o口(64脚或68脚版)；
◇有4个8位i／o口(44脚版)；
◇有3个16位定时／计数器；
◇具有256 bytes陕速缓存ram；
◇具有9个中断源，4级中断优先级；
2.3 ad590温度传感器
ad590是一款2端口集成温度传感器，它可产生与绝对温度成比例的输出电流。在4～30 v的电源电压范围内，ad590以1μa／k的比例，可作为高阻抗的恒定电流调节器。ad590可用于150℃以下的温度传感应用中，这是目前常规电子温度传感器的工作范围。单片集成电路的天生低成本，加上无需外围支持电路，使得ad590成为许多温度测量场合最具吸引力的选择方案。此外，线性电路，精确电压放大器，热阻测量电路以及冷接点补偿等等电路，在ad590应用中都不再需要。ad590的特性如下：
◇线性电流输出：1μa／k；
◇宽温度范围：-55℃～+150％；
◇电源电压范围为4～30v，可以承受44v正向电压和20v反向电压；
◇具有高输出阻抗，可以承受电源漂移和纹波；
◇具有多个精度可供选择。
3 软件设计
3.1 总体流程
开机上电后，首先由主程序进行单片机和gsm模块的初始化。单片机的初始化包括设置串口工作方式、波特率，并可初始化变量参数和标志位。gsm模块初始化包括重新启动、关闭回显、设置在text模式下在返回值中不显示详细的头信息、选择短信格式为text模式、开放串口中断准备接收数据，然后启动adc采集温度数据，再进行数据的处理，最后进行判断是否报警。其系统总体软件流程如图3所示。
3.2 tc35t控制命令
siemens公司的tc35t模块均支持gsm07.05规定的at指令集。利用其串行接口，单片机可以向模块发送一系列的at指令，从而达到控制该模块发送sms的目的。用单片机实现时，编程必须注意，它发送指令与接收到的响应都是字符的ascii码。用单片机控制gsm模块收发短信息所涉及到的at指令如表1所列。
gsm的短信息业务sms主要利用信令信道传输，这是gsm通信网所特有的。它不用拨号建立连接，而只是把要发的信息加上目的地址发送到短信息服务中心，经短信服务中心完成存储后再发送给最终的信宿。所以，当目的gsm终端没开机时，一般信息都不会丢失。每个短信的信息量限制为160字节。通过单片机控制tc35t发送sms的子程序流程图如图4所示。
4 结束语
本文着重介绍了利用gsm网络的sms来给出温度报警的监控系统，给出了具体的硬件和软件实现方法。该系统不仅能实现传统的温度报警，更能利用gsm网络来实现远程报警和多点温度监控。在实际的生产生活中，很多场合都需要对温度进行监控，因此该系统有很好的应用前景。
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温度报警监控系统是由单片机控制多个温度采集模块，并采集多个点的数据，在进行相应的处理后，通过sms上报。在实际应用中，有很多场合都需要对环境温度进行监控。
1 系统结构
手机短信温度报警系统主要分为电源部分、gsm模块、温度采集和单片机四个部分。该系统可以监控环境温度是否在设定的范围内，若超出范围，即可通过sms给设定的手机号码发送报警短信。其系统结构如图1所示。
本温度采集部分采用ad590来采集温度，采用精密电阻进行i／v转换再放大，同时采用adc0809进行模数转换。电源部分通过变压器将交流220v转为直流24v再转为5v用于给其他部分供电。单片机控制采用at89c51ed2单片机来采集数据并控制gsm模块。gsm模块采用siemens的tc35t集成模块。
2 硬件系统设计
2.1 tc35t模块
tc35是siemens公司推出的新一代无线通信gsm模块，利用它可以快速、安全、可靠地实现系统方案中的数据、语音传输、短消息服务(short message service)和传真。该模块的工作电压为3.3～6.5 v，可以工作在900 mhz和1 800 mhz两个频段，其所在频段的功耗分别为2w(900mhz)和1 w(1800 mhz)。该模块有at命令集接口，支持文本和pdu模式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4 k，4.8 k，9.6 k的非透明模式。此外，该模块还具有电话簿功能，可多方通话，并具有漫游检测功能，其常用工作模式有省电模式和idle、talk等模式。通过独特的40引脚的zif连接器可实现电源连接以及指令、数据、语音信号及控制信号的双向传输。通过zif连接器及50 ω天线连接器，可分别连接sim卡支架和天线。
tc35模块主要由gsm基带处理器、gsm射频模块、供电模块(asic)、闪存、zif连接器、天线接口等六部分组成。作为tc35的核心，基带处理器主要处理gsm终端内的语音和数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下，可支持fr、hr和efr语音信道编码。tc35的结构如图2所示。
tc35t是siemens公司推出的gsm专用调制解调器。tc35t已将tc35做到工业手机中，可在gsm网中完成语音、数据、短消息以及传真的传送。tc35t具有标准的工业接口和完整的sim卡阅读器，因此使用非常简单。tc35t的主要特点如下：
◇可工作于gsm900／gsm1800双频段；
◇具有语音、数据、短信传真传送功能；
◇带有模拟语音接口；
◇可以读写sim卡；
◇带有标准rs232接口；
◇工作范围电压8～30 v；
◇支持gsm phase2／2+；
◇支持at命令。
2.2 at89c51单片机
at89c51ed2是cmos单片8位微控制器80c51的高性能cmos flash版本。at89c51ed2包含1个64-kbyte flash存储区，可用于存储代码和数据。该存储区可用并行模式编程，也可通过isp或者软件用串行模式编程。编程电压通过标准vcc引脚由内部产生。at89c51ed2保留了atmel 80c52的所有功能特性，包括256字节的内部ram，1个9源4级中断控制器和3个定时／计数器。at89c51ed2提供有2048字节的eeprom，可用于数据的非易失性存储。此外，at89c51ed2还包含可编程的计时器阵列和1个1792字节的xram、1个硬件看门狗定时器、spi接口、键盘中断以及1个更加通用的串行接口，以便于多处理器通信(euart)和加速机制(x2 mode)。
at89c51ed2的全静态设计可减少系统功耗，它允许时钟频率降至任何数值(包括dc)，而不会导致数据损失。at89c51ed2有两种软件可选的工作模式，故可降低8位时钟分频器的活动状态，进一步减少功耗。在空闲模式下，cpu被冻结，外设和中断系统继续工作。而在掉电模式，ram内容被保存，此时其他所有功能都无效。
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◇具有9个中断源，4级中断优先级；
2.3 ad590温度传感器
ad590是一款2端口集成温度传感器，它可产生与绝对温度成比例的输出电流。在4～30 v的电源电压范围内，ad590以1μa／k的比例，可作为高阻抗的恒定电流调节器。ad590可用于150℃以下的温度传感应用中，这是目前常规电子温度传感器的工作范围。单片集成电路的天生低成本，加上无需外围支持电路，使得ad590成为许多温度测量场合最具吸引力的选择方案。此外，线性电路，精确电压放大器，热阻测量电路以及冷接点补偿等等电路，在ad590应用中都不再需要。ad590的特性如下：
◇线性电流输出：1μa／k；
◇宽温度范围：-55℃～+150％；
◇电源电压范围为4～30v，可以承受44v正向电压和20v反向电压；
◇具有高输出阻抗，可以承受电源漂移和纹波；
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