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1、GSM家电控制系统的设计(梁伟源)摘 要GSM 网络技术的远程设备监控系统中，数据的可靠传输是一个关键问题。设计了利用GSM网络进行远程数据传输的技术方案，给出了硬件结构和软件组成。数据由以AT89S52单片机为核心的数据采集终端采集，通过向GSM模块发送指令完成数据信息的传输。通过软硬件设计和调试实验，数据传输可靠，运行状态稳定，可应用于数量多、覆盖面广的设备远程实时监控系统中，具有广阔的应用前景。GSM模块，配合AT89S52单片机，还有继电器，那么就可以用手机法短信来控制家用电器，比如，日光灯，电视，空调等。热释电人体红外感应器，GSM模块，以及AT89S52单片机，可以实现，当有小偷闯
2、入家里，可以通过GSM模块发短信或打电话通知我们。关键词：GSM模块；AT89S52；单片机；人体红外感应器；DS18B20；字符液晶1602；红外接收头1838The Design of GSM Appliance Control System AbstractRemote device monitoring system of the GSM network technology， the reliable transmission of data is a key issue. Use the GSM network for remote data transmission， given
3、 the hardware and software components. The data collected by the microcontroller AT89S52 as the core data collection terminals， to complete the transmission of data to send AT commands to the GSM module. Hardware and software design and debugging experiments， the data transmission is reliable， stabl
4、e running state， can be applied to a number， cover a wide range of equipment， remote real-time monitoring system has broad application prospects. GSM module with AT89S52 microcontroller， as well as relay， then you can use the phone method SMS to control household appliances such as fluorescent light
5、s， TV， air-conditioning. Infrared sensor， GSM module， and the microcontroller AT89S52 can be achieved， when thieves broke into the home， you can send text messages through GSM module or by telephone to inform us. Keywords: GSM module; AT89S52 is; microcontroller; Infraredsensor; DS18B20; LCD 1602; i
6、nfrared receiver 1838 目 录1绪论11.1项目背景11.2项目的主要任务12简介22.1硬件的总体方案22.2软件的总体的设计方案23硬件设计53.1AT89S52的功能特性描述53.2GSM 模块83.318B20温度传感器93.41838红外接收头113.51602字符液晶显示器123.6热释电人体红外感应模块144软件设计164.1GSM的核心程序164.2字符液晶1602读写核心程序194.3温度传感器18b20函数225总结25致谢26参考文献27附 录28III1 绪论1.1 项目背景GSM是移动通讯体制中比较完善、应用最广泛的一种成熟系统，在我国GSM（gl
7、obal system for mobile communications）蜂窝数字移动通信系统已经遍布全国各地，覆盖全国98%以上的城市和广大农村地区1。随着GSM 技术的快速发展，无线通信技术为数据采集与监视控制系统的数据传输提供了先进的通信手段，极大地扩大了SCADA系统的应用范围，可以说，目前只要移动通信网络能覆盖到的地方，就有SCADA系统的用武之地，它可以应用于电力系统、市政公用、石油、化工、水利等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域，而且利用无线通信网络可以对运行设备进行实时监控，节约成本，解决了分散数据集中处理的问题，且具有覆盖范围广、功耗低等优点。从而使得单片机微控
8、制器通过互联网传送数据就变得非常有意义，GSM模块与单片机的通信就成为实现无线数据采集与传输的核心技术2。本文研究了AT89SC52 单片机与西门子公司的GSM 模块的通信，给出了硬件电路设计和软件设计思想，详细介绍了各模块的实现过程。随着人民生活水平的提高和安全防范意识的增强， 人们开始关心自己的生活和工作环境， 不但要求周边环境的舒适化和人性化， 对居住工作环境的安全化和智能化也提出了更高的要求， 安防系统已经成为生活中必不可少组成部分。传统的安防系统主要依靠电话网播报警讯信息， 但电话网易被破坏， 且不适用于偏远地区等架设通信线路困难或不经济的地方。网络是基于时分多址技术和频分多址技术的
9、通信网络体系， 是我国覆盖面最广， 功能最强， 用户最多的数字蜂窝移动通信网。通过中国移动公司建成的无缝覆盖全国的网， 运用短信技术传送警讯信息， 具有安全可靠， 安装方便等优点3。1.2 项目的主要任务这次项目的主要内容包括以下几点。首先利用GSM模块，通过手机发送短信，从而可以控制日光灯，其次利用GSM模块以及热释电红外人感应器，通过单片机的处理可以实现有人闯入室内可以通过短信的方式来通知我们。除了这两个主要任务后，还有一些次要的任务，怎样可以把18b20温度传感器通过单片机的处理显示在字符液晶1602。最后就是怎样整合程序实现所有的功能。这次的设计任务较大，而且比较沉重，特别是对于GSM
10、的短信的收发来说，这是一个瓶颈。2 简介2.1 硬件的总体方案由于这个设计用到的模块不多，就2个模块，所以整个电路的硬件设计比较模块化，简单化，所以这个设计突出的是软件的设计，硬件是其次.下面是整个设计中用到的模块。图2-1 硬件总体的连接方案图2-1中 AT 89S52充当处理器，而GSM模块用于收发短信，通过单片机处理，就可以控制家电.而热释电红外人体感应器，就只有3个引脚，其中只有一个为数据引脚，当模块感应到有人体接近时，就会拉低电平，然后通过单片机的处理，让GSM模块发送指定的短信给指定的手机号码。2.2 软件的总体的设计方案软件部分一共分了4种情况来编写程序，而每一种情况基本上都是相
11、对的独立，和另外的3项没有影响，所以，当自己要实现什么功能的时候，只需要将系统调试到那种情况下就可以了。而这里运用了2个按键实现了4种情况。图2-2 软件总体设计方案图2-2中的软件设计方案，可以分为4部分，首先第一部分为红外的接受，单片机做出处理，从而控制家电，第二部分则是，短信的接受，当GSM模块接受到短信，单片机处理GSM接受到的指令，然后对此做出控制，第三部分则是，当热释电人体红外感应器感受到人体时，它会自动的拉低电平，然而通过AT89S52单片机做出处理，最后就可以通过GSM模块发送短信了.第四部分是，通过温度传感器18B20获取温度信息，然后通过单片机的处理，最终在字符液晶1602
12、上显示。四个部分都是相互独立的应用，每个应用都是相互独立的，当选择了自己需要的部分，则该部分的程序就可以循环的进行。3 硬件设计硬件上由于模块比较多，所以电路也模块多，但不复杂，都是一些的基本的连接，本设计重点并非硬件上面的设计，应为硬件上的设计比较简单，而且很多都已经模块化了，如GSM模块，热释电红外人体感应器等。其他的就是一些小零件如DS18B20温度传感器，红外接受头1838，字符液晶显示器1602，还有几个PNP三级管充当开关作用。硬件最重要的莫过于AT89S52单片机吧，他的最小电路是硬件电路的核心部分，假如这部分不能运作，那么整个硬件电路也就无法运作了。所有的硬件模块都会给出模块的
13、引脚图，以及模块的引脚接入图。这样做的目的是为了更好，更直观的了解这个设计。 3.1 AT89S52的功能特性描述AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定
14、时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。下面是它的一些优势与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器、八个中断源、全双工UART串行通道、
15、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。图3-1 AT89S52引脚示意图如图3-1所示，单片机一共为40个引脚，最明显的是有4组每组8个引脚的引脚。图3-2 AT89S52最小系统示意图图3-2是51系列单片机的最小系统，只需要在18以及19引脚上接一个12M晶振，然后在晶振后面各接一个30pf电容与地连接，从而形成单片机的振荡电路。3.2 GSM 模块TC35的控制简介TC35是西门子公司推出的无线通信GSM模块。自带RS232通讯接口，可以方便地与PC机、单片机连机通讯。可以快速、安全、可靠地实现系统方案中的数据、语音传输、短消息服务(Short Message Service)和传真。TC35模块的工作电压为3.35.5V，可以工作在900MHz和1800MHz两个频段，所在频段功耗分别为2w(900M)和1w(1800M)。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。此外，该模块还具有电话簿功能、多方通话，漫游检测功能，常用工作模式有省电模式、IDLE、TALK等模式。通过独特的40引脚的ZIF连接器
