单片机的无线远程开关控制系统设计方案

ＳＣＭ（Ｓｉｎｇｌｅ－ＣｈｉｐＭｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ）Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术、 Ｎｏ．９．Ｍａｒｃｈ ２００９，ｂ１．５基于单片机的无线远程开关控制系统设计杜芳芳，李佳（唐山学院计算机科学与技术系，河北唐山０６３０００）摘要：随着公众ＧＳＭＩ网络在全球范围内实现联网和漫游，具有实时传输数据功能的短信应用将得到迅速普及。本文所设计系统借助ＧｓＭ网络平台利用短信息业务实现数据的自动双向传递．关键词：ＧＳＭ廊］络；单片机；ＳＭＳ中图分类号：ＴＰ文献标识码：文章编号：１００９—３０４４（２００９）０９—２２４０—０３０９．７Ａ２Ｄｅｓｉｇｎｏｆｗｈ＇ｅｌｅｓｓｒｅｍｏｔｅＳｗｉｔｃｈＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｂａｓｅｄＤＵＦａｎｇ－ｆａｎｇ．ＬＩ-20Ｊｉａｏｉｌ（ＴａｎｇｓｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｎｇｓｈａｎ０６３０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒｉｈｔｅｉｐｌｅｔｔｉｏｎｅｔｋｎａｎｒｏａｇａｃｔ：ＷｔｈｍｍｅｎａｏｎｆｗｏｒｉｇｄｍｉｎｏｆｐＧＳＭｎｏｎａｇｉｏｓＳＭｕｅｂａｌｃＳｂｔａｗｌｌｏｅｉｒ．ｃｋｔｈｅａｐｐｌｗｒｅａｄｔｒａｎｆｕｎｃｔｂｓｐｒａｐｉｔｈｅｏＧＳＭｎｅｔｗｏｉｃａｔｉｌ—ｔａｓｍｉｓｉｏｎｓｗｅｒｅｄｌｈｅｌｆｒｋｉｎｇｉｏｎｔｉｍｅｔｓｉｏｎｉｌｌａｄＹ．ＷｉｐｈａｔｈＰ１ａｔｆｓｙｄｅｓｉｔｐａＵＳＳｂｕｓｉｏｒｔｍａｔｗｏｄａｔｒＳＳｉｏｎｏｒｍ．ｔｓｔｉｇｎｎｈｐｅｅＳＭｉｎｅｎｄｅｏｋｅ—ｗａｔａａｎｈｅｅｍｅｄｅｒＳｓｓｒｙｓｍｉａｕ ｉｃａｌｌｙ．一ｔｏｍａｔＫｅｙｗｏｒｔｗｏｒｋ；ＳＣＭ；ＳＭＳｄｓ：ＧＳＭＮｅ１引言手机信号覆盖范围广，在信息传递性能方面稳定、可靠。因此，可以考虑把手机作为信息传递的载体，与单片机结合起来构成远距离无线应用系统，可以实现远程数据传输 “１、远程监控等。２系统结构设计及工作原理２．１系统结构设计本系统主要由：ＡＴ８９Ｓ５１单片机，ＴＣ３５ｉＧＳＭ通信模块，ＬＣＤ显示器以及继电器构成。其＠ＴＣ３５ｉ与单片机心１之间是双向数据传输，它负责数据的发送和接收，是远程控制的核心模块。单片机把通过ＧＳＭ模块接收到的信息分析解码，并根据自定义短信息协议执行相应开关动作。２．２系统工作原理控制设备可以是手机或其它ＧＳＭ终端，比如通过手机向该终端设备指定号码发送短信息，短消息经信息中心转发至ＵＧＳＭ模块后，ＧＳＭ模块通过串行方式把信息内容传送给单片机，单片机对信息内容进行分析，得到各个继电器相应开关量，并把此开关信号经光电隔离，由三极管放大后驱动继电器动作。３系统硬件设计３ＡＴ８９Ｓ５１［４１外围电路．１单片机高四位是继电器控制端口，低四位是继电器状态检测端口，ＰＯ．Ｏ－ＰＯ．４连接五个按键，可用来设置系统参数或作为继电器的控制开关，ＰＯ．５－ＰＯ．７和ＬＣＤ显示接口。ＰＩ．０连接无源蜂鸣器，用来系统提示音或报警信号。ＰＩ．１和ＴＣ３５１的ＩＧＴ弓Ｉ脚相连，用来启动ＧＳＭ模块。Ｐ１．５，Ｐ１．６，Ｐ１．７；是ＡＴ８９Ｓ５１的ＩＳＰ下载线接口。３ＴＣ３５１硬件设计．２单片机的ＲＸＤ、ＴＸＤ分别和ＴＣ３５ｉ模块的ＲＸＤ、ＴＸＤ相连，中间加一片７４ＬＳ０７作为驱动芯片，ＳＩＭ卡的各引脚和ＴＣ３５ｉ的对应引脚相连，其中ＣＣＩＮ是检测有无ＳＩＭ卡插入引脚，ＣＣＶＣＣ和ＳＩＭ卡座的第７，８引脚相串连接入ＣＣＩＮ。当有ＳＩＭ卡插入时，７、８引脚被短接，ＣＣＩＮ产生高电平，这时模块才可以对ＳＩＭ卡进行读操作。４系统抗干扰性和可扩展性４．Ｉ抗干扰性抗干扰是电子设计中的重要问题，在单片机中尤其重要。本系统利用主动复位的办法，采用等间隔的脉冲或根据外部条件对单片机进行复位唤醒。每次复位后，单片机执行相应的程序，执行完任务后及时进入休眠，等待下次复位。４．２可扩展性本设计采用ＡＴ８９Ｓ５１单片机，单片机对继电器的控制信号用光耦隔离，并把单片机模块和继电器执行机构做到了两块ＰＣＢ板上。这样，第一可以防止继电器的磁场对单片机的影响，第二可以通过单片机和继电器的接口采集其它开关量，功能上得到了扩展，可以从以前的开关控制演变成信号的采集。采用ＬＣＤｌ２８＊６４作为显示模块，界面友好。不仅可以直观地从本地看到各开关的状态，而且更容易设定系统各参数。因为它支持汉字显示，所以该系统可以用来接收中文短消息，也可作为短信息的接收读取设备。设计中加入了ＲＳ２３２一ＴＴＬ电平转换模块，方便以后与Ｐｃ通信，通过Ｊｌ跳线的设置可实现不同设备之间的通信功能。５系统软件设计哺］发短消息主要代码收稿日期：２００９－０２－ＩＩ作者简介：杜芳芳（１９７７－），女，河北唐山人，讲师，硕士，研究网络数据安全、通信控制。万方数据２２４０ ｔｔ计算机工程应用技术?第５卷第９期（２００９年３月）ＳＭＳＴＥＳＴ：ＣＬＲＬＥＤｌ２ＳＥＴＢ ＴＲＯＳＭＭＯＶＲＯ，选择ＬＥＤｌＣＬＲＡ清ＡＳ：ＭＡ．＠Ａ＋查表取数ＯＤＰＴＲＶＣ发送Ｍ０ｙＳＢＬ『Ｆ．Ａ未发完则等待ＪＮＢＴＩ，发完一组数据清ＴＩ￥指向下一个数据ＣＬＲＴＩ２３次未到继续循环ＩＮＣＤＰＴＲＤＪＮＺＲＯ，ＳＭＳＭＯＶＲＯ，＃０４ＨＳＭＪＲＩ，￥ＳＮｌ：ＢＣＬＲＲＩＭＯＶＡ，ＳＢＵＦＣＡ，＃３Ｅ是否返回＞ＪＨ，ＳＭＳＮ２ＥＳＭＳ３ＳＲＯ，ＳＭＪＳＩＭＳＭＳＴＥＰＳＴＳＭＳ２：ＤＪＮＺＳＪＭＳＭＰ发送短短信内容ＭＯＶＲＳＯ．＃４ｌ３：ＭＯＶＤＰＴＳＭＲ．＃ＡＴＴＥＸＴＳＣＬＲＡ４：ＭＯＶＣＡ，＠Ａ＋ＤＰＴＲＭＯＶＳＢＵＦ，ＡＪＮＢＴＩ，￥ＳＭＣＬＲＴＩＳＩＮＣＤＰＴ７：ＲＳＭＤＪＮＺＲＳ８：Ｏ，ＳＭＳ４ＭＯＶＲＯ，＃ＯＦＨＪＮＢＲＩ。￥ＣＬＲＲＩＭＯＶＡ。ＳＢＵＦＣＡ，＃４ＦＨ，ＳＭＳ５ＪＳＭＳ６Ｎ ＲＯ。ＳＭＳ８Ｅ ＳＭＳ７ＳＪＭＰＳＭＳ５：ＤＪＮＺＳＪＭＰ

＃２３开定时器０ＭＯＶ发送ＡＴ＋ＣＭＧＳ＝”１３６６３１５２１６ＤＰＴ９”Ｒ，＃赋ＤＰＴＲ初值ＡＴＣＭＧＳＣｏｍｐｕｔｅｒＫｎｏｗｌｅｄｇｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术ＳＭ ＣＬＲＴＲＯＳ６：ＣＬＲＬＥＤｌ６结论ＧＳＭ模块对有些ＡＴ指令的响应具有多种行式；响应形式和当时的ＧＳＭ模块及ＧｓＭ网络的状态息息相关，单片机和ＧＳＭ模块通信采用ＡＴ指令较难掌握。掌握了该技术，很容易将其推广到其他应用领域，诸如车辆定位监控、野外数据通信，水利水情监控，家庭电器的远程控制等。参考文献：［１］赵建领．５１系列单片机开发宝典［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００７（４）：５０１—５２３．［２］李群芳，肖看．单片机原理、接口及应用——嵌入式系统技术基础［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００５（３）：１０５—１２８．［３］沙占友，孟志永．王彦朋，单片机外围电路设计［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００６，６（２）：３５６—３６４．［４］冯育才．单片机系统设计与实例分析［Ｍ］．西安：西安电子科技大学出版社，２００７（５）：１８０ —１８５．［５］肖玲妮，徐淑正， ２００４电路设计［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００６（８）：１６２张玲．Ｐｒｏｔｅｌ —１８２．万方数据 计算机工程应用技术＊，２２４１ｔ－基于单片机的无线远程开关控制系统设计作者：杜芳芳，李佳，DUFang-fang，LIJia作者单位：唐山学院计算机科学与技术系,河北,唐山,063000刊名：电脑知识与技术英文刊名：COMPUTERKNOWLEDGEANDTECHNOLOGY年，卷(期)：2009，5(9)引用次数：0次参考文献(5条)1.赵建领51系列单片机开发宝典 20072.李群芳.肖看单片机原理、接口及应用 --嵌入式系统技术基础 20053.沙占友.孟志永.王彦朋单片机外围电路设计 20064.冯育才单片机系统设计与实例分析 20075.肖玲妮.徐淑正.张玲Protel2004电路设计 2006相似文献(10条)1.学位论文 窦文君基于GSM网络的接地线监测系统的设计 2007安全运行是电力系统工作者与管理者追求的重中之重，设备的定期检修是目前电力系统日常工作的一个重要环节，其中挂设接地线是保证检修安全的一个重要手段。如何提高接地线的使用可靠性对系统来说是一个亟需解决的问题。本文为了实现对接地线的实时监测的目的，提出了基于 GSM(全球无线通信系统)无线通信技术的接地线监测系统。在给出总体设计的基础上，设计了系统的硬件和软件，并对其相关领域做了一些探讨和研究。 系统以GSM网络作为远程信号的传输平台。对GSM网络体系结构作了认真的分析，并且着重研究了对于本课题相当重要的短消息业务的通信原理。数据的传输方式主要采用短消息方式，系统中采用PDU(协议数据单元)编码模式，对短消息的PDU编码和解码进行深入的研究。短消息的接收和发送是通过AT指令来实现的，文中讲述了常见的AT指令并举例说明其使用方法。系统的硬件设计中，对主要硬件。TC35i和PIC16F873A单片机及其外围电路进行了详细PC机的描述。系统分为两个部分进行设计-监测中心站和远程监测终端：监测中心站硬件包括一台和GSM通信模块LT8010，两者通过RS232连接；远程监测终端硬件包括GSM通信模块TC35i和PIC16F873A单片机外围电路，包括单片机的时钟电路、电源电路和电平转换电路还有TC35i的SIM卡电路、状态指示灯电路和开机电路。系统的软件设计包括监测中心站软件设计和远程监测终端的软件设计。监测中心站软件设计采用BorlandC++Builder6.0，采用了通用串行通信控件MSComm的使用方法，并完成了界面设计、数据的接收与发送以及保存等功能。远程监测终端软件设计中运用Microchip公司为PIC16F87x系列单片机开发的MPI,AB集成开发环境和汇编语言调试器作为程序开发工具，其软件包括单片机初始化、主程序、信号采集中断程序、通过串口的短消息接收和发送程序。在完成系统设计的基础上进行了系统实验，针对实验结果总结了系统设计中存在的缺陷与不足并提出了解决方法。2.学位论文 周光彬基于GSM网络的电力网检测信息系统基于GSM网络的电力网检测信息系统是集计算机技术、体的智能产品，实现对电力网输电线路电压进行实时检

2006GSM移动通信技术、信号处理技术于一测，向监控中心和工作人员报告线路故障，甚至输出开关量控制相应电力设备的功能。这对减少电力网故障、提高电力网运行的安全性和有效性有着非常重要的意义。选择合适的通信方式来传递数据和命令，是全面实现电力网检测和管理的关键问题。遥测遥控系统的通信在很大程度上直接决定系统性能。基于GSM网络的电力网检测信息系统，根据电力网的分布特点，选择了成熟的GSM通信网络，来传输电力网检测控制信息，较好地解决了这个问题。该系统利用GSM终端的短信息传输功能，实现了远端检测控制单元与监测中心之间的双向信息传递，满足了监控中心只需通过GSM通信网络，便可GSM网络提供对电力网的运行情况进行远程无线监控需要。本文首先从理论上系统地论述了通过的短信息服务SMS进行信息传输的特点，讨论了将该技术应用于电力网检测信息系统中的可能性，对系统中用到的无线通信接口规范及标准进行了说明。阐述了基于GSM网络的电力网信息系统的组成，以及其工作过程。提出了一个体积小、经济，方便用户使用，可靠性高的远端检测控制单元实现方案。在详细介绍单片机通过RS232接口，使用AT指令控制手机模块收发短信息的方法的基础上，以远端检测控制单元的软硬件设计为主要内容，对各个不同功能模块的硬件系统、芯片选型、软件流程进行了重点阐述。最后，本文对该系统的关键部分——远端检测控制单元进行了可靠性、短信回传、授权控制等测试。测试结果表明，采用ATMEGA8515单片机，爱立信388手机Module等组成的远端检测控制单元，运行状态稳定，可靠性好，操作简便，满足设计要求。3.期刊论文 王彩峰.刘知贵.孟岗.WANGCai-feng.LIUZhi-gui.MENGGang 基于蓝牙技术和 GSM网络的医疗监护系统设计-微计算机信息 2008,24(16)本文提出了一种新型便携式医疗监护系统,以MSP430系列单片机作为微控制器,利用蓝牙技术和GSM网络实现远程无线监控,以替代传统的有线通信方式.并对蓝牙技术及GSM网络进行了阐述.该监护系统能够实时监测人体心电信号、呼吸、血压、脉搏和体温等生理参数,是一种适用于社区医疗和面向家庭的新型监护系统,实现了监护仪的便携性、低成本和网络化.4.期刊论文高庆辉.GaoQing-hui基于GSM网络的柱上开关智能控制器设计与实现-华北电力技术2007(8).该控制器由于采介绍了一种基于GSM网络的以双单片机为核心设计的户外柱上开关智能控制器用了高精度的三相电能计量芯片,实现了三相电能计量及电力参数的采集.同时还采用了Wavecom公司的MODEM模块,实现了通过GSM网络以短消息方式发送电力报警信息和以WAP方式进行数据通信、开关控制、电力参数的采集上传 (远程抄表).5.期刊论文 李战明.瞿华.丁磊

基于GSM网络的人体生命体征远程监护系统的研究与实现-微计算机信息2006,22(4)随着移动通讯技术的迅猛发展,利用移动通讯技术实现远程控制已经有着越来越广阔的理论和实践方面的研究价值,本文通过对现代通讯方式的讨论,提出了利用现有GSM网络的短消息业务实现的远程通讯的种种优势,并将这种优势应用于人体特征信息的远程监控上.采用先进的M22通讯模块和单片机互.连的终端系统,通过AT指令,实现了个人心率、血压和体温等生命信息的远程监护6.会议论文庞曲美.王书茂.滕海基于虚拟仪器技术的田间环境参数无线检测系统2008本文阐述了基于虚拟仪器技术的田间环境参数无线检测系统的设计方案.利用单片机采集环境温度、湿度、光照度、土壤pH值、空气二氧化碳浓度等.硬件系统多种田间环境参数,通过GSM网络发送至数据中心,中心计算机接收并进行数据处理和存储以AT89C51单片机为核心,文中给出了硬件设计方案。软件采用Lab/Windows/CVI软件平台,文中给出了软件设计思想和界面.7.学位论文张天超基于GSM网络的安防系统研究2005(MCU)、前端传感器(振动传感本文设计了一种基于GSM网络的安防系统.该系统主要由主控系统器、角度传感器、加速度传感器、力传感器、声音传.随着人们生感器和图像传感器等)、执行器、电源模块、GSM通信模块以及计算机接口模块等组成活水平和科技的进步,越来越多的家电产品和高档消费品进入了人们的生活,但随之而来的除了方便人们的生活外也使得家居的安全防范成为一件棘手的问题.而且盗贼的盗窃手段也越来越高明.所有的这一切,也能够起到很好的防盗作用.本都呼唤出现一种智能安防系统,既能够监控防范家居的各种安全隐患文介绍的基于GSM网络的安防系统正是基于此目的而,这其中包括各种设备的运行状态信研制开发的.该系统主要是利用前端传感器采集现场的各种信号息、环境信息以及各种声音和图像信息.对传感器采集,最终决定是否应该发送报警信到的信息通过单片机处理提取其中有用的部分,通过一定的决策算法息或者执行防范动作.报警信息通过GSM模块以短信息,用户也、语音或者其它形式发送到用户的手机终端上.这样用户便可以及时地了解现场的各种信息可以通过手机短信息的方式,以预先设定好的指令来访,从而实现了一种双向的主动和被动相问现场各种设备的状态信息或者控制现场设备执行防范动作结合的安全防范系统.此外系统的各种参数可以由短信,通过应用软件很方便的设定.本文息方式设定,也可以通过系统USB接口即插即用的连接到个人电脑设计的基于GSM网络的安防系统,技术先进、应用灵活.、扩展性好、使用方便,为家居、车辆等安防系统设计提供了一套切实可行的参考设计8.学位论文张青基于GSM网络的油井远程测量系统研究2007.采用无线通讯方式实现对网络和通讯技术的迅速发展,有力地推动了油田自动化管理水平的提高油井的数据采集已成为一种必然趋势.本文提出和设,旨在实现对油井现场数据的测量、远程传输计了一种基于GSM网络的油井远程测量系统设计方案和及时统计.短消息业务和GPRS业务都是GSM网络,运行稳定可靠,漏码误码极少,的增值业务,它们利用现有的GSM基站系统来实现数据的远距离传输而且不需组建自己的网络,大大节省了组网成