系统架构与工作原理
本系统采用分层架构设计，包含温度传感器层、数据采集控制层和GSM通信层。DS18B20数字温度传感器将检测数据通过单总线协议传输至单片机，经STM32处理器完成数据封装后，通过TC35i通信模块以AT指令集发送短消息。系统支持双向通信，监控中心可通过短信指令远程配置采集参数。
短消息传输技术实现
GSM通信模块实现包含以下核心功能：
- PDU模式短信编码解码
- SIM卡鉴权与网络注册
- 心跳包维持机制设计
采用短信透传方式时，数据包长度控制在140字节内，通过CRC校验保证传输可靠性。实验表明，在GSM网络信号强度≥-85dBm时，数据传输成功率可达99.2%。
温度采集模块设计
硬件电路设计要点：
- 传感器供电采用LDO稳压电路，纹波≤50mV
- 配置EMI滤波器消除射频干扰
- 设置看门狗电路防止程序跑飞
| 组件 | 型号 | 精度 |
|---|---|---|
| 主控芯片 | STM32F103C8T6 | 72MHz |
| 温度传感器 | DS18B20 | ±0.5℃ |
| GSM模块 | SIM800C | 850/1900MHz |
系统性能测试分析
实际测试数据显示，在室内穿墙环境下有效通信距离达70米，室外开阔区域可达150米。系统功耗方面，待机状态电流为12mA，数据发送峰值电流为350mA，采用2000mAh锂电池可持续工作15天。
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