基于GSM的无线智能监控设计与PCB抄板技术的价值

电脑主板是所有电脑配件的总平台，其重要性不言而喻。下面我... [详细]

电脑主板图解——揭秘电脑

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　　前言

　　本智能模块的软硬件经过调试已达到工业应用水平，在一些对监控的实时性要求不是特别苛刻的情况下具有很高的性价比，再加上应用范围广，开发周期短，因而应用前景十分广阔。本文的创新点在于与传统的监控产品不同，通信的媒介是GSM网络，采用SMS进行数据交换，控制主体是用户手机或监控中心的计算机。

　　关键词：PCB抄板 抄板技术 GSM 智能监控系统

　　1.PCB抄板

　　一种新产品与如何快速地普为广大消费者所享有，创造最大化的价值，并在短时间内突破其原有的技术瓶颈实现产品功能的升级，这应该是广大用户与电子工程师最为关心的问题了。而PCB抄板技术可帮您实现这一目的。

　　PCB抄板属于反向研究领域之一。简单来说，就是将产品内部所有电路模块借助专业抄板软件与抄板技术进行完整复制来实现产品的全套克隆，以协助电子工程师进行产品技术解析、升级应用研究以及二次开发，是目前流行的产品仿制开发手段。通过PCB抄板技术我们可掌握其设计思路，捕捉某些高端设计的闪光点，为己所用，亦可方便地融入到自己的设计，开发出更高端的产品。这也正是PCB抄板技术虽广为争议但至今仍没有衰退的迹象，相反，却有日渐升温之势的价值所在。抄板行业的成长与壮大为企业、普通消费者、研究机构以及整个社会带来价值与效益是显而易见的。

　　下面，深圳市世纪芯集成电路有限公司利用PCB抄板技术为大家解析其无线智能监控设计思路与软硬件结构以及工作原理，帮助业内人士快速全面的掌握这一技术的应用。

　　2.智能监控系统

　　整个监控系统由GSM网络、监控模块和监控者或监控中心组成，系统原理如图2.1示。

　　智能模块采用89C52微控制器并结合外围电路实现对8路模拟量和8路数字量的数据采集和监控，模拟信号经ADC0809模数转换并被微控制器处理，若监控对象正常则继续循环监测，若出现问题，微控制器即通过AT命令采用RS-232异步串行接口与无线MODEM通信并控制无线MODEM发送短信息给监控者或监控中心。如果情况紧急，微控制器会通过AT命令控制无线MODEM拔打监控者的电话并同时播放预存在语音芯片ISD25120的语音信息作为报警信号。监控者也可用短信息的命令形式去设置以微控制器为核心的智能模块，以及发送短消息查询命令查询其监控情况，从而达到无线监控的目的。利用89C52的外部中断功能对外界的8路数字输入量的突发事件进行监测，如果发生突发事件，中断源立即产生中断，89C52就会执行相应的报警程序。报警信息以AT命令的形式写入TC35I并通过短消息发送到监控者手机上，对于特别紧急的事件可以直接拨打报警电话，因为短消息的发送有可能会延迟。为了确保监控系统的可靠性，应在发送完短消息报警后再通过无线模块给监控者拨打电话，并由89C52控制ISD25120型语音电路播放预先存储在语音电路的报警语音，同时在HD44780兼容的液晶显示器上显示出八路数字量和八路模拟量的监控状态。

图2.1 智能监控系统的工作原理

　　2.1硬件结构

　　智能模块的硬件结构分为两个部分，一个部分是以微控制器为中心的监控主板，包括MCU外围电路及液晶显示、数字模拟信号处理及电平转换电路和语音处理电路，另一个部分就是以TC35i及外围电路构成的无线MODEM，如图2.2所示，它具有以下特点：

　　(1)89C52内有8KE2PROM、256BRAM、4个位并行口、3个16位定时计数器，1个串行全双工异步接口、6个中断源，还可通过74HC373锁存器扩展外部数据和程序存储器。

　　(2)模拟量输入由89C52外接ADC0809的8位 A/D转换芯片来实现。可采集八路模拟量输入，通过地址管脚来选择采集哪一路模拟量。另外，在ADC0809的信号输入端接一个

图2.2 智能监控模块的硬件结构图

　　AD7501型8选1的多路开关，将模拟信号的输入扩展为8路，从而实现64路信号的采集。

　　(3)监控软件固化在微控制器的E2PROM中，为保证智能模块能够对监控对象突发情况进行实时处理，微控制器的P1口8根口线通过4078型或非门接至中断源INT0;这样，这8个I/O口一旦电平信号有变化则会引起中断，从而通过中断服务程序实现实时处理，同时还可通过P2口控制8路数字开关量的输出，以对监控对象的突发情况进行反控制，比如切断电源等。外部监控的数字开关量较多时，可以在原硬件电路上扩展一个或多个8259，8259可对8级中断请求实行优先级管理，若外设中断数目多于8个，则可使用多个8259。

　　(4)与HD44780兼容的液晶显示器则对实时监控的八路数字量和八路模拟量进行状态显示。假如模块在工作中出现程序跑飞的情况，作为硬件看门狗MAX813L便会给微控制器的复位脚RST一个上升沿电平，