基于GSM短消息方式的温度监测仪的研制

发布时间：2017-06-01 14:21

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【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。
【关键词】：GSM 短消息 MSP430F135 温度监测仪
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH811
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 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MSP430F13527-28
• 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MZ2832-33
• 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

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 邬佳奇;无线电能远程抄表监测终端的设计与研究[D];辽宁工程技术大学;2010年

2 叶娜;基于GSM的果园土壤湿度智能监控系统设计[D];河北农业大学;2011年

3 张成瑞;基于GSM和MCU的监控系统研究[D];重庆大学;2011年

4 叶金平;基于GSM的智能温湿度控制系统的研究[D];西安理工大学;2009年

5 郭林亮;多源数码充电器的研制[D];合肥工业大学;2011年

6 程亮亮;基于Internet与GSM的智能家居网关系统的设计与实现[D];浙江理工大学;2012年

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本文编号：412814