温室大棚卷帘机无线远程控制系统的设计

1、温室大棚卷帘机无线远程控制系统的设计作者：顾陈耀, 胡志强, 吴云, 杜成超来源：现代电子技术2011年第19期摘 要：针对目前温室大棚卷帘机存在一定安全隐患，为实现温室大棚卷帘机的自动升降，采用GSM技术和计算机控制技术，利用现有的移动网络平台，设计了一套远程无线卷帘机控制系统。通过试验证明，本系统稳定性高，价格低，真正实现了对温室大棚卷帘机的远程控制。关键词：温室大棚； 远程控制； GSM； MCU中图分类号：TN911-34文献标识码：A文章编号：1004-373X(2011)19-0044-02Design of Wireless Remote Control System for G

2、reenhouse Trellis Shutter MachineGU Chen-yao, HU Zhi-qiang, WU Yun, DU Cheng-chao(Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou , China)Abstract： In order to overcome the potential safety hazard existing in the current greenhouse shutter machines and realize auto-lifting of greenhouse shutter machines, the

3、 mobile network platform, computer and GSM control technologies are adopted to design a wireless remote control system for the shutter machine. The testing demonstrates that the system has high stabilization and low cost. The system realized the remote control to the greenhouse shutter machine.Keywo

4、rds： greenhouse; remote control; GSM; MCU0 引 言温室大棚在农业发展中具有重大意义，他在提供反季节蔬菜、缩短农作物生长周期，以及大幅度提高农作物的成活率等方面起到了巨大作用1。目前使用的温室大棚卷帘机基本上是依靠现场人工送电，以达到控制卷帘机升降的目的，不仅存在着较大的安全隐患，而且不管温室中是否有劳动任务，管理人员都必须到现场操控设备，浪费了时间2。本设计以发送短信的方式来控制卷帘机。通过远程控制，实现卷帘机的升降，一方面可以有效的避免事故的发生，另一方面可减轻管理人员的劳动强度。同时本设计还带有温度、湿度检测功能，能准确的将温室内的温度、湿度以短信

5、方式反馈给管理员，提高了农业自动化程度。1 远程控制技术1.1 蓝牙控制技术“蓝牙”是一种无线电技术。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化通信终端设备之间的通信，从而使数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。其数据速率为1 Mb/s。采用时分双工传输方案实现全双工传输。但其信号距离较短，一般为10 m以内。1.2 以太网控制技术以太网控制技术是在设备中嵌入一个以太网接口，利用处理器TCP/IP协议的方式来实现设备的Internet接入，从而实现对设备的控制。该方式具有通信效率高、开放性好、应用广泛以及价格低廉等特点。但是以太网一般需要有线的传输介质来通信。1.3 GSM控制技术GSM控制技术

6、是在设备中嵌入一个GSM模块，利用处理器的指令控制来实现GSM系统的短信息服务(SMS)，从而实现对设备的控制。该方式具有控制简单、方便快捷、应用率高以及价格低廉的特点。考虑各种控制方式的优缺点，本设计采用了GSM控制的方式来实现温室大棚卷帘机远程无线控制。2 控制系统的总体方案设计温室远程控制系统如图1所示，用户通过手机发送指令，GSM模块接收指令，被单片机(STC89C52)读取，单片机根据短信内容进行一系列操作，如：控制卷帘机升降，返回大棚内的温度湿度值等。用户也可以通过输入设备进行操作，如：控制卷帘机的升降，更改LCD液晶显示器上显示的温度、湿度等。图1 卷帘机控制系统总体设计3 控制

7、系统的硬件设计如图1所示，控制系统中利用单片机完成一系列的运算，控制任务；采用GSM模块实现远程通信。本文主要讨论基于GSM技术的远程控制实现过程。3.1 GSM模块的选用GSM模块选用Siemens公司提供的TC35模块4。TC35可以快速安全可靠地实现系统方案中的数据传输、语音传输、短消息服务(Short Message Service)和传真。模块的工作电压为3.35.5 V，可以工作在900 MHz和1 800 MHz两个频段，所在频段功耗分别为2 W(900 MHz)和1 W(1 800 MHz)。模块有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4k，4

8、.8k，9.6k的非透明模式。通过独特的40引脚的ZIF连接器，实现电源连接、指令、数据、语音信号及控制信号的双向传输。通过 ZIF连接器及50 天线连接器，可分别连接SIM卡支架和天线。3.2 系统其他硬件的选用本设计中单片机选用STC89C52，该单片机具有价格低，加密性强，抗干扰能力强，超低功耗等特点，作为本设计的主控芯片非常合适；温度传感器选用DS18B20，湿度传感器选用HM1500。4 控制系统的软件设计4.1 单片机软件设计单片机的程序结构如图2所示。开机后，经过TC35模块、温度模块、湿度模块、LCD液晶显示屏初始化，程序进入循环检测状态，响应TC35模块和按键的输入，响应后对

9、系统进行相应的处理。4.2 GSM模块的程序设计GSM模块与手机之间使用AT指令集作为通信协议。用AT命令设置TC35的参数时，必须先要将命令写入串口，然后通过读取串口的应答数据来判断是否成功。4.2.1 设置发送模式短消息收发时，必须要用AT命令设置TC35的发送和接收模式。在收发短消息时，必须按照设置的模式对发送和接收的数据进行相应编码和解码。其中，设置PDU模式的命令为“AT+CMGF=1 回车”。图2 单片机程序的结构4.2.2 设置服务中心号码根据前面介绍短消息收发技术原理，短消息的传输总是由处于GSM外部的短消息服务中心进行中继。每个消息有自己的目的地或起源地，但只与用户和SMSC

10、有关，因此要根据SIM卡的营运商设置相应的服务中心。如设置徐州联通公司服务中心的命令是， “AT+CSCA=0500 回车”。4.2.3 短消息发送在短消息发送时，使用以下命令将短信发出去：atcmgf1 回车atcsmp17，167，0，0 回车atcscsgsm 回车atcmgs手机号码 回车输入短信内容(text格式)Z(注：“Ctrl+Z” ASCII值为26，即1AH)5 结 语该设计以GSM无线通信技术为基础，设计了一套应用于蔬菜温室大棚卷帘机的控制器，通过短信方式控制卷帘机的升降，在国内尚属首次。该控制器控制方便，安全可靠，可广泛应用于现代农业；也可经过改进应用于其他农业或工业控

11、制，具有巨大的二次开发价值。参 考 文 献1 郑文刚，赵春江，王纪华.温室智能控制的研究进展J.农业网络信息，2004(2)：8-11.2 蒋峰，韩先花，贺超英.温室远程控制系统的研究J.农机化研究，2009，31(8)：87-89.3 刘轲，潘良晋.基于西门子TC35的GSM远程的温度/湿度测控系统的设计J.科技资讯，2010(15)：70.4 Siemens. TC35i hardware interface description（Version 01.30） R Germany: Siemens, 2003.5 梅创社.基于GSM手机模块在车载防盗中的应用研究J.计算机应用与软件，2007，24(5):124-125.6 张洪才,崔敬谦,刘新民.改进型上拉式温室大棚卷帘机J.农业知识：瓜果菜,2009(6)：50-51.7