机械设备的应用过程中，信息传递是重要的一环，对设备的运行质量具有重要影响。传统信息传递方式以有线方式为主，虽然利于确保信息传递的质量，但也存在占用空间大，线路复杂，容易出现问题等现象。对此，无线通信技术应运而生，具有成本低，无需布线等优点。基于此，有关设计单位应加强相关技术的研究，以能够有效应用相关技术。
1 AVR单片机的特点
1.1简便易学
（1）AVR单片机开发不需要很多专业的知识，只需要学会简单的电脑操作。初学者只需要一条ISP(in system programming)下载器把程序直接写入AVR单片机，就可以对AVR单片机进行开发15)，包括开发板本身集成的器件和其它模块。（2）AVR单片机更便于升级。AVR程序可以直接修改、烧录等。（3）学习AVR不需购买仿真器、编程器、擦抹器和芯片适配器等，直接可使用ISP下载器将程序下载到芯片即可对所有AVR单片机的资源进行开发应用。并且程序存储器可擦写10000次以上，减少了资源浪费。
1.2高速、低耗、保密
1.2.1 AVR单片机是一种高速嵌入式单片机它有几点优势：
(1)AVR单片机在执行一条指令的同时，能预先把下一条需要的指令取出来，即所谓的预处理命令，这种方式可以使执行指令和取指令这两个状态在一个周期内执行。(2)AVR单片机拥有相当于32条立交桥的32个通用工作寄存器，使得处理数据.的速度更快。(3)AVR单片机能快速响应中断，这得益于它的多个固定中断向量的入口地址。
1.2.2 AVR单片机耗能低
WDT(Watch Dog Timer)关闭时为100nA，有的器件最低点的工作电压仅为1.8V，更适用于电池供电的应用设备。
1.2.3AVR单片机保密性好
具有加密锁Lock Bit技术。芯片内部存有电子显微镜都无法看到的保密单元。
2.1系统硬件设计分析
2.1.1中央处理单元的选择
系统设计过程中，主要结合nRF905模块，该模块提供SPI口，工作电压为1.9~3.6V，因此，选择过程中，选择有SPI接口功能的低功耗单片机。处理器的选择为ATMEGA16L，是一种低功耗8位AVR微处理器。该处理器属于先进的RISC结构，具有良好的稳定性，不会随意丢失系统和存储数据。
2.1.2无线接收器的选择
当今时代而言，信息技术的发展尤为迅速，与此同时，无线接收设备的种类、类型等也在逐渐增多，相关设备的性能也在不断提升。基于射频电子技术的发展，短距离无线通信装置的设计越来越容易，具有便捷、轻巧等特点。与此同时，结合现代化的无线接收设备，其成本也相对低廉。而为了确保接收器的选择符合实际需求，应考虑到以下几方面因素：（1）芯片在进行数据传输时，应考虑数据传输过程是否需要曼彻斯特编码；（2）考虑芯片外围需要的元件数量；（3）对功耗情况给予考虑；（4）对发射功率给予分析；（5）对芯片的封装数量和管脚数给予分析。
2.1.3温度传感器的选择
现代传感器的应用过程中，越来越智能化、集成化，数字式温度传感器获得了快速发展。基于温度传感器数量较多的情况，设计过程中，应考虑到以下几点：（1）外围电路的设计过程中，应尽量简单化，避免过于复杂的现象发生；进行温度的测量时，应注重精度、分辨率的合适，利于减少不必要的电路和软件开发成本；温度传感器的应用过程中，应尽量选择能够满足多点测温需要的总线。
2.1.4显示器的选择
显示器的选择阶段，选择液晶显示器，其具有功耗低、体积小、质量轻、超薄、无辐射、低闪烁等特点，基于LCD屏幕材质的特点，可以实现多字符组合显示，人机交互界面良好。近年来广泛应用于单片机控制的智能仪器中。
2.1.5编程语言的选择
结合编程语言的特点，C语言具有程序移植方便、程序结构性、紧固性良好、支持数学运输等特点，利于维护，可协同开发软件，开发周期也相对较短。C语言的应用过程中，其是面向过程进行计算，这屏蔽了语句的执行时间。对于较为复杂的系统，以及开发系统的限制，短时间呃逆的编出执行效率高、代码规范。因此，选择C语言较为适合。
3.系统硬件原理框图
图1系统主机原理图
系统硬件部分主要分为主机、从机两部分，主机通过接收单片机发出的信号，将信号送给LCD显示器显示，通过串口发送到PC主机。由于单片机系统使用TTL电平，主要以电平高低来显示逻辑状态，二者的电平不同，需要外接接口进行电平的匹配，保证串口通信正常。
4.系统软件设计
系统软件设计过程中，主要由主机程序、从机程序、PC机通信、数据显示程序等三部分组成。
4.1主机程序的设计
主机程序开始后先进行初始化设置，初始化的内容包括nRF905初始化、串口初始化、LCD的初始化.然后置nRF905为接收状态，nRF905判断是否有接收数据，没有数据接收继续查询，有则接收从机通过nRF905发送的数据，单片机将接收的数据送LCD1602显示并通过串口发送给PC机，直到一组数据接收完毕。继续查询接收下一组数据。
4.2从机程序设计
从机程序开始后首先进行初始化设置。初始化的内容包括nRF905初始化、LCD1602的初始化、DS18B20初始化。然后调用DS18B20温度采集子程序，数据处理后将采集的温度值送LCD1602显示并通过nRF905发送给主机，如此循环往复。
5.设计分析
几番周折本次设计也实现了之前所预期的功能。但由于时间、条件有限，本次设计仍然存在一些不足，系统性能方面还有待提高。本次设计成功地将AVR单片机、模块、计算机三者联系到一起并且完成了接拨电话、收发短信的功能。能够完成对酒精浓度检测系统发出的信号后的信号进行相应的处理。并且合理利用了单片机开发板.上的LED灯、蜂鸣器、数码管等。完成了与检测系统的硬件连接，实际操作完成了从检测到发送短信整个流程。至于整个系统的稳定性、抗干扰性还有待研究。
本次课题解决了几个关键性的问题。第一，解决了AT指令如何转换成单片机的代码完成对GSM模块的控制。第二，解决了本设计模块与检测系统结合的硬件连接。再者，本次设计在程序的编写上花了大量的时间，通过不断的测试修改，最后终于试验出令人满意的结果。
6.结语
综上所述，设计过程中，成功将AVR单片机、GSM模块、计算机三者联系到一起。能够实现对系统信号的检测，合理利用单片机，呈现良好的应用效果。设计操作过程中，完成了检测到收发的整个路程，利于提升系统的稳定性、抗干扰性能等。希望本文研究，能够为有关研发设计单位提供帮助。
参考文献
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