基于MSP430單片機的GSM智能環境監控系統

摘 要：本文研究的是基于MSP430單片機的環境監控系統，它是一種能通過手動和GSM手機短信控制的溫室環境系統。該設計以MSP430單片機為主控芯片，GSM模塊為主要部分，包括溫度、濕度等各種傳感器，還有液晶顯示模塊、電機模塊等。最終實現的功能是能把需要的溫室環境中的一些參數顯示在液晶顯示屏上，并可以通過手動和GSM手機短信控制，并且還模擬照明燈、電器等用電設備。

關鍵詞：MSP430單片機；環境監控系統；GSM

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.118

1 引言

近年來，智能環境監控系統已經越來越多被企業或家庭所應用。它可以使住戶的控制更便捷、更高效、更能為家庭的日?；顒庸澕s不必要的能耗。還使得人們可以通過手機在任何時候、任意地點對家中的任意電器（空調、熱水器、電飯煲、燈光）進行遠程控制。此外，該系統還可使家庭具有途徑報警、遠程監控等種功能，同時，智能環境監控系統可以根據住戶的要求調整方案，加強緊急處理，危機救護等急救控制，使人們盡享高科技帶來的簡便而時尚的現代生活。

2 智能環境控制系統的總體設計方案

（1）項目是由MSP430單片機最小系統板做主控板，包括電源模塊、傳感模塊、GSM模塊、模擬的家用電器等組成。傳感器有溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器等各種環境監測類傳感器。

（2）通過精密的電子傳感器來實時監控室內的環境，如溫度、濕度、煙霧、光照強度等，會將室內的溫濕度、有無煙霧顯示在一塊家用顯示屏上。當你出門在外時，你想知道家里的安全情況，可以通過手機發送相應指令，家中的系統會返回一條信息給你。

（3）GSM是本項目的核心，主要包括手機發送指令獲取溫濕度、煙霧等信息，還可以直接通過手機對家用電器進行操作，出門忘關燈、空調等家用電器了，依然可以用手機來對它們進行關閉。當家里的溫度過高，可能會出現安全隱患時，系統會馬上發信息到你的手機，讓你實時知道家中的安全狀況。

（4）模擬家用電器部分，我們會模擬照明燈，空調等常用家用電器。通過傳感器和GSM模塊來控制家用電器。當各路傳感器采集到不同的信息，可發送到手機或在顯示屏上顯示，當某一項出現異常情況，可以通過手機對其進行操作。

3 硬件電路設計

硬件電路分為電源模塊、單片機最小系統模塊、傳感器模塊、電機驅動模塊、按鍵模塊。下面分別介紹下電源模塊和電機驅動模塊。

3.1 電源模塊電路

整個系統是通過2節18650電池來供電，然而單片機系統需要的是5V電源，傳感器模塊需要的是3.3V電源。所以我們需要對電源進行降壓設計。通過LM7805電源芯片穩成系統需要的5V電源，前后均有濾波電路，傳感器需要的3.3V通過AMS117來進行穩壓。圖1為設計的硬件圖。

3.2 電機驅動模塊電路

電機驅動模塊的主要功能是驅動帶年紀轉動，對電機驅動系統具有高轉矩重量比、寬調速范圍、高可靠性等要求。采用LM298，通過單片機的I/O口輸入改變芯片控制端的電平，即可以對電機進行正反轉、停止操作的控制。

4 軟件代碼調試及圖示（見圖3）

首先對GSM進行初始化，當GSM網絡注冊成功后單片機開始處理其他數據，單片機會將傳感器讀出的數據顯示12864液晶顯示屏上，系統還設置了若干按鍵多參數進行手動控制，可以通過按鍵調節溫度、濕度的上下限等。同時，手機可以通過GSM模塊來獲取溫室環境信息并進行控制。

5 結論

此系統采用GSM技術來對環境進行實時監控，用戶可以通過手機信息了解當前的環境狀況，可以運用在很多領域，比如可以安裝在溫室大棚，讓農場主了解到大棚環境狀況。也可以安裝在紅綠燈旁提醒民眾愛護環境，提供最新資料給氣象局的人。如果本項目結項，可以先在全省高校進行示范推廣，在各高校路口安裝此系統，對環境的溫度，濃度進行監控，廣大高校學生可以隨時去觀察，以便檢查此系統的準確性和持久性。另外，讓大學生們能夠親身的了解到發明創造給人們的生活帶來的巨大的改變，能夠帶動大學生的興趣，讓他們參與進來感受到發明創造對于改善人們生活的重要意義。

參考文獻：

[1]吳玉田，王瑞光，鄭喜鳳，肖傳武. GSM模塊TC35及其應用[J]. 計算機自動測量與控制，2002（08）：557-560.

[2]趙麗麗.基于物聯網的蔬菜大棚環境監控系統設計[D].甘肅農業大學，2013.

[3]沈兆軍，毛敏.利用GSM短信息業務實現智能家居[J].微計算機信息，2006（03）：211-213+216.

[4]俞飛.溫室智能測控系統研究與實現[D].安徽農業大學，2013.

[5]王紀剛.遠程無線溫室環境數據采集系統的設計與開發[D].南京理工大學，2013.

[6]王凱明.智能家居系統的研究[D].西安科技大學，2005.

作者簡介：胡景（1994-），女，安徽六安人，本科，學生，研究方向：通訊工程。