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基于GSM短消息方式的温度监测仪的研制

作者：姜婷 Publish: 2007-8-3 Hits:-

【中文题名】

基于GSM短消息方式的温度监测仪的研制

【英文题名】

The Development of Temperature Monitoring Instrument Based on GSM

【学科专业】

材料学

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-8-3

【中关键词】

GSM,短消息,MSP430F135,温度监测仪,,

【英关键词】

GSM,Short Message Service （SMS）,MSP430F135,temperature monitoring instrument,

【分类导航】

工业技术>机械、仪表工业>仪器、仪表>热工量的测量仪表>温度测量仪表>

【论文摘要】

本文针对工业中温度测量的需要，设计了基于GSM短消息方式的温度监测仪。该温度监测仪采用MSP430F135芯片作为系统芯片，保证了系统的可靠性，利用GSM移动网络中的短消息业务，实现了无线通信，是移动通信技术在温度监测领域中的新应用。本文主要论述了基于GSM短消息方式的温度监测仪的设计与实现。首先对数据通信手段进行了分析比较，着重介绍了GSM网络、短消息业务，分析了本课题的研究意义。接着本文详细介绍了以MSP430F135为核心的系统的组成、功能以及各功能模块的电路硬件设计以及软件设计，并重点描述了系统通信功能的实现，同时介绍了最小二乘法拟合曲线的方法。并且介绍了系统的软、硬件抗干扰措施以及系统的调试过程。最后，本文总结了本次的设计工作，并对系统的改进及发展进行了展望。从调试和运行结果看，本文介绍的温度监测仪运行稳定、可靠，达到了预期的要求。利用GSM短消息业务能够实现数据的远程通信，这一技术适用于野外测量环境，在工业监测领域中有着广泛的应用前景。

【论文题纲】

摘要	5-6
Abstract	6-13
第一章绪论	13-20
1.1 引言	13
1.2 通信手段简介	13-15
1.2.1 有线通信	14
1.2.2 无线通信	14-15
1.3 GSM系统及其短消息业务	15-17
1.3.1 GSM系统简介	15-16
1.3.2 短消息业务	16-17
1.4 单片机概况	17-18
1.5 本课题选题意义及主要内容	18-20
第二章温度监测仪的总体设计	20-24
2.1 智能仪表的设计与开发过程	20-22
2.2 温度监测仪的总体结构与工作原理	22
2.3 监测仪的主要功能与技术指标	22-24
第三章温度监测仪的硬件设计	24-45
3.1 温度监测仪硬件设计概述	24
3.2 传感器的选择	24-26
3.3 数据处理模块	26-29
3.3.1 单片机MSP430的选择	26-28
3.3.1.1 单片机的选择原则	26-27
3.3.1.2 16位单片机MSP430F135	27-28
3.3.2 高精度Δ-∑A/D转换器	28-29
3.4 温度补偿模块	29-32
3.4.1 热电偶测温原理	29-30
3.4.2 传统的热电偶冷端补偿方法	30-31
3.4.3 利用数字式温度传感器DS18B20温度补偿	31-32
3.5 数据通信模块	32-34
3.5.1 GSM模块MZ28	32-33
3.5.2 GSM模块接口电路	33-34
3.6 人机对话模块	34-39
3.6.1 键盘接口电路	34-36
3.6.2 显示接口电路	36-38
3.6.3 打印机接口电路	38-39
3.7 其他重要电路的设计	39-42
3.7.1 电源电路	39-40
3.7.2 时钟电路	40-41
3.7.3 复位电路	41-42
3.8 印刷电路板(PCB)的设计	42-45
3.8.1 电子元器件的布局	42-43
3.8.2 印刷电路板的布线	43-45
第四章温度监测仪的软件设计	45-58
4.1 单片机系统软件设计概述	45-46
4.2 MSP430的开发工具与开发语言	46-48
4.2.1 MSP430仿真器	46-47
4.2.2 MSP430调试集成环境	47
4.2.3 MSP430开发语言	47-48
4.3 主程序设计	48-56
4.3.1 主程序流程图	49
4.3.2 A/D转换程序设计	49-50
4.3.3 温度补偿程序设计	50-51
4.3.4 数据处理程序设计	51-53
4.3.5 显示程序设计	53-54
4.3.6 打印程序设计	54-55
4.3.7 按键程序设计	55-56
4.4 GSM模块软件设计	56-58
4.4.1 相关的GSM模块AT指令	56-57
4.4.2 利用通信模块实现短消息	57-58
第五章温度监测仪的抗干扰设计	58-67
5.1 干扰的来源及其传输途径	58-59
5.2 硬件抗干扰设计	59-62
5.2.1 电源抗干扰设计	59
5.2.2 过程通道抗干扰技术	59-60
5.2.3 印刷电路板抗干扰设计	60-62
5.3 软件抗干扰设计	62-67
5.3.1 看门狗技术	62-63
5.3.2 冗余技术	63-64
5.3.3 数字滤波	64-67
第六章温度监测仪的调试	67-75
6.1 调试工具	67-68
6.2 调试方法	68-71
6.2.1 硬件调试	68-70
6.2.2 软件调试	70-71
6.2.3 系统联调	71
6.3 数据处理与分析	71-75
6.3.1 系数拟合	71-73
6.3.2 结果分析	73-75
第七章总结与展望	75-77
7.1 工作总结	75
7.2 结论	75
7.3 展望	75-77
参考文献	77-81
附录一 AD转换子程序	81-82
附录二 DS18B20冷端补偿测温子程序	82-84
附录三最小二乘法拟合曲线程序	84-90
附录四显示子程序	90-96
附录五打印子程序	96-98
附录六 GSM无线通信子程序	98-102
硕士在读期间发表论文	102

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.95965



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