3 控制系统的硬件设计
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。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 Mess-age Service)和传真。模块的工作电压为3.3~5.5 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,4.8k,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50Ω天线连接器,可分别连接SIM卡支架和天线。[page]
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”。
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=008613010350500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:
at+cmgf=1回车
at+csmp=17,167,0,0回车
at+escs=gsm回车
at+emgs=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制,具有巨大的二次开发价值。
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