GSM短信遙控報警模塊在氣體監測儀中的應用
CO氣體濃度監測儀是用來測量相關環境空氣中CO含量的便攜式智能儀器目前國內CO氣體監測儀與控制中心的數據通信最常見的是通過CAN總線RS一485總線或RS一232總線來完成RS一232總線的通訊距離是12 m最大可達15．4 mRS一485總線的通訊距離是1200 mCAN總線的直接通訊距離最大可達10 km但無論哪種方式都有距離的限制．而且最終決定了控制中心的固定性隨著GSM移動通信網絡的迅速普及和競爭的日益激烈．GSM模塊作為一種主要的GSM網絡接入設備．應用越來越廣泛并已開發出多種前景樂觀的應用．如GPS／GSMSMS移動車輛監控定位系統機房監控遠程維護系統移動性數據查詢證券交易和信息查詢數據采集系統移動POS機和移動收費系統移動IC卡電話固定無線接入系統移動性數據和Intemet的接入但是還沒有把短消息模塊應用在CO氣體檢測儀器中筆者提出一種通過GSM短消息收發模塊實現與短信中心通信的CO氣體監測儀的設計方案
GSM模塊是終端的主要功能部件由GSM基帶處理器電源專用集成電路射頻電路和閃速存儲器等部分組成負責處理GSM蜂窩設備中的音頻數據和信號內嵌的軟件部分執行應用接口和所有GSM協議站的功能基帶處理器包含蜂窩無線部分的所有模數轉換功能為滿足GSMPCS蜂窩用戶市場日益增長的要求．在不用外接電路的情況下就能支持FRHR和EFR語音和信道編碼射頻部分基于SMARTi型電路．模塊內的天線電纜連接到GSC類型的50Ω 連接器GSM模塊適合最小功率的GSM蜂窩設備．這種蜂窩設備的應用部分構成人機接口MMI通過串口RS232可接入GSMGSM通過40針ZIF連接蜂窩應用部分ZIF連接器提供控制數據音頻信號和電源線的應用接口終端系統的工作電壓為5 VDC由于GSM的突發耗電電流峰值可達3 A．故外加穩壓器件必須達到足以提供該額定電流的條件在該終端中采用LM2596型開關電源完成12V到5V的轉換．作為GSM終端的電源必須注意的是由LM2596完成開關電源轉換需要大功率的電感器和電容器．以提高儲能能力．滿足GSM的耗電要求3 CO氣體監測儀系統的結構
具有GSM短消息收發功能的便攜式CO氣體濃度監測儀的結構如圖1所示筆者研制的監測儀主要用于公共場所及某些生產車間空氣中CO濃度的監測．采用電池作為供電電源．CO傳感器N1選用日本根本特殊化學株式會社生產的NAP一505型電化學式傳感器傳感器輸出電流與CO氣體濃度成線性關系UOUT=70 nA±10 nM/l×106A1OP90可以保證工作電極和參考電極等電位傳感器輸出OμA～70μA電流經AaOP90轉換成0 V～O．7 V的電壓,以保證當CO濃度在0~10-3時A3的輸出為0 V～2．5V,以滿足MD轉換器U．IADS7822的輸入要求OP90具有內部調零電路．允許儀器放大器提供真正的零輸入零輸出操作NAP一505的溫度特性用常數B為3 435 K的NTC熱敏電阻器進行補償溫度經過補償后．其輸出在一10℃~50℃范圍內能夠滿足精度要求UlADS7822的參考電壓通過5 Ω電阻器和電容器組成的電源濾波器接到Vcc上．濾除電源自身的高頻噪聲經A／D轉換后的數據送人U289LV／51單片機存儲在U7AT24C08中CO氣體濃度監測儀的液晶顯示模塊可以顯示濃度值和濃度變化曲線．并通過短消息收發模塊與控制中心通信
4 單片機對GSM模塊的控制
本系統只使用短消息收發功能．因此只使用GSM的數據輸入輸出接口需要注意的是GSM是作為數據通訊設備DCE來連接的而不是像一般調制解調器作為數據終端設備DTE進行連接如圖l所示．GSM的BXDO對應單片機的RXD,GSM的TXD0對應單片機的rXDTE35數據接口工作在CMOS電平2．65 V單片機對FC35的控制和通信信號進行電平轉換本系統中通過7404型OC門電路完成電平轉換系統加電后為使GSM進人工作狀態．必須給IGT加一延時大于100 ms的低脈沖．電平下降持續時間不能超過100 ms啟動后IGT應保持高電平3.3 V驅動IGT時GSM的供電電壓不能低于3．3V否則GSM不能被激活GSM的數據輸入／輸出接口實際上是一個串行異步收發器符合ITURS232接口標準它有固定的參數8位數據位和l位停止位．無校驗位．波特率為300 b／s~115 kb／s可選．筆者給系統設置的是9600 b／sZIF連接器給SIM卡接口提供6針．其中CCIN用來檢測SIM卡是否插好．連接器的SYNC腳控制燈的狀態．以此判斷GSM的工作狀態單片機控制短消息收發子程序．其流程如圖2所示其中初始化工作包括設置串口速率無線網絡登陸及設置短信模式為PDU模式
5 短信收發的實現
GSM采用AT賀氏指令單片機可以通過正確的AT指令對GSM模塊進行初始化短消息的接收和發送對短消息的控制有3種模式Block模式PDU模式和Text模式使用Block模式需要廠家提供驅動支持目前PDU模式已取代Block模式而Text模式不支持中文因此本系統使用PDU模式進行短消息的接收和發送
