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1、基于GSM和MCU的遠(yuǎn)程家電控制系統(tǒng)防空兵指揮學(xué)院鹿?jié)芍薅滔I(yè)務(wù)（SMS）作為GSM的一種增值服務(wù)，在遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，基于GSM短消息的遠(yuǎn)程家電控制系統(tǒng)，克服了電話遠(yuǎn)程家電控制系統(tǒng)電話費(fèi)用高，控制時(shí)間長等的缺點(diǎn)，具有良好可擴(kuò)展性和實(shí)用價(jià)值。近年來，短消息業(yè)務(wù)（SMS）作為GSM的一種增值服務(wù)，隨著GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的不斷擴(kuò)大，得到了迅速發(fā)展，它具有傳輸速度快，費(fèi)用低，不占用語音通信通道等優(yōu)點(diǎn)，因而在遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，如：基于GSM和GPS的車輛跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)，基于GSM
2、的遠(yuǎn)程LED信息發(fā)布系統(tǒng)等，筆者結(jié)合具體項(xiàng)目，設(shè)計(jì)了一套基于GSM短消息的遠(yuǎn)程家電控制系統(tǒng)，克服了電話遠(yuǎn)程家電控制系統(tǒng)電話費(fèi)用高，控制時(shí)間長等缺點(diǎn)，取得了較好的效果。系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成如圖1所示：由GSM模塊TC35、單片機(jī)89C52、驅(qū)動(dòng)三極管9013及固態(tài)繼電器JGX-50F組成。GSM模塊GSM模塊選用TC35，它是西門子公司最新推出的無線通訊模塊，可以快速安全的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音等的傳輸，短信息服務(wù)SMS和傳真，可以工作在GSM900kHz和1800kHz兩個(gè)頻段，RS232數(shù)據(jù)口符合ETSI標(biāo)準(zhǔn)GSM0
3、707和GSM0705，且易于升級為GPRS模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的AT命令接口，為數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的應(yīng)用開發(fā)及設(shè)計(jì)。TC35的構(gòu)成框圖如圖2所示，從功能上看主要由四部分構(gòu)成，GSM基帶處理器、GSM射頻部分、電源部分和FLASH存儲(chǔ)器構(gòu)成。GSM基帶處理器是整個(gè)模塊的核心，它由一個(gè)C166CPU和一個(gè)DSP處理器內(nèi)核控制模塊內(nèi)各種信號(hào)的傳輸、轉(zhuǎn)換、放大等處理過程。射頻天線部分主要實(shí)現(xiàn)信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)，實(shí)現(xiàn)外部射頻信號(hào)與內(nèi)部基帶處理器之
4、間的信號(hào)轉(zhuǎn)換，匹配電源為處理器以及射頻部分提供所需的電源，40芯的ZIF插座為用戶提供包括電源、數(shù)據(jù)輸入輸出、SIM卡音頻接口和控制等的接口。MCU單片機(jī)作為主控單元，在系統(tǒng)中起著核心作用，本系統(tǒng)選用ATMEL公司的AT89C52，它是一款低功耗、高性能的單片機(jī)，內(nèi)部有8K字節(jié)的FLASHMEMORY，該芯片運(yùn)用了ATMEL公司先進(jìn)的高密度非易失性存儲(chǔ)技術(shù)，具有與51系列單片機(jī)完全兼容的指令集和引腳輸出，89C52內(nèi)部有256字節(jié)的RAM，32根可編程I/O口線，3個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器，6個(gè)兩級中斷源，1個(gè)全
5、雙工的串行口。固態(tài)繼電器SSR繼電器是本系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，選用JGX-50F型固態(tài)繼電器，它是采用固體半導(dǎo)體元件組裝而成的一種新穎的無觸點(diǎn)開關(guān)，具有開關(guān)速度快、工作頻率高、使用壽命長、噪聲低和動(dòng)作快等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。JGX-50F型繼電器輸入電流為5-40mA，關(guān)斷電壓1.5V，額定輸出電流50mA，輸出電壓范圍寬為20-220V，滿足項(xiàng)目的要求。硬件設(shè)計(jì)GSM與MCU接口電路設(shè)計(jì)單片機(jī)通過P1.0和P1.1控制TC35的開關(guān)機(jī)、復(fù)位等，通過串口與TC35進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通信速率為9600Kbps，采用
6、8位異步通訊方式，1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位。圖3顯示了單片機(jī)和TC35接口的關(guān)鍵部分：1)TC35模塊輸入輸出的TTL正電平邏輯不是+5V，而是+2.9V，因此，必須對該輸入電平進(jìn)行邏輯轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)通過在集電極開路緩沖器7407的輸出端加上拉電阻完成電路邏輯的轉(zhuǎn)換。2)系統(tǒng)加電后，為使TC35進(jìn)入工作狀態(tài)，必須給IGT加一延時(shí)大于100ms的低脈沖，電平下降持續(xù)時(shí)間不可超過1ms。啟動(dòng)后，IGT應(yīng)保持高電平(3.3V)。驅(qū)動(dòng)IGT時(shí)TC35供電電壓不能低于3.3V，否則TC35不能激活。3)ZIF連
7、接座的CCIN引腳用來檢測SIM卡是否插好，如果連接正確，則CCIN引腳輸出高電平，否則為低電平。MCU與SSR接口電路設(shè)計(jì)單片機(jī)與固態(tài)繼電器的接口如圖4所示，由于單片機(jī)的灌電流僅為20mA，不足以驅(qū)動(dòng)繼電器，同時(shí)也為提高其驅(qū)動(dòng)能力和抗干擾能力，系統(tǒng)增加了驅(qū)動(dòng)電路，由三極管T與電阻R組成的放大電路構(gòu)成，二極管D構(gòu)成泄放回路，用以在系統(tǒng)斷電時(shí)迅速將繼電器自感電動(dòng)勢迅速拉低，起到保護(hù)作用。軟件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)工作原理MCU對GSM模塊控制的實(shí)現(xiàn)TC35模塊采用AT賀氏指令，單片機(jī)可以通過正確的AT指令對TC35模塊進(jìn)
8、行初始化和短消息的接收，對短消息的控制共有三種模式:Block模式、PDU模式和Text模式。使用Block模式需要手機(jī)生產(chǎn)廠家提供驅(qū)動(dòng)支持，目前，PDU模式已取代Block模式，而Text模式不支持中文，因此本系統(tǒng)使用PDU模式進(jìn)行短消息接收。系統(tǒng)上電以后首先對TC35進(jìn)行初始化，內(nèi)容主要包括：1)設(shè)置短消息中心號(hào)碼AT+CSCA=“+8613010761500”。(該號(hào)碼因地區(qū)不同而設(shè)置不同)。2)設(shè)
