基于GSM的遠(yuǎn)程控制開關(guān)設(shè)計

楊海波 張暉 劉德全

摘 要：面對開關(guān)技術(shù)的發(fā)展需求，提出一種由GSM控制的開關(guān)通斷裝置設(shè)計。通過GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)字信號的發(fā)送，人們通過手機(jī)發(fā)送消息就可實現(xiàn)對裝置開關(guān)的遠(yuǎn)地域操控。文中介紹了硬件設(shè)備程度和單片機(jī)數(shù)字程序的改進(jìn)方法，對裝置進(jìn)行可行性判斷。該裝置具有方便快速、簡單操作、靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)等特點。

關(guān)鍵詞：GSM短消息;AT89C51·TC35模塊;開關(guān)控制;單片機(jī);AT指令;數(shù)字信號

中圖分類號：G305文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-1302（2019）03-00-02

0 引 言

開關(guān)的遠(yuǎn)程控制是遠(yuǎn)距離上對設(shè)備實現(xiàn)控制，是跨空間、跨時間的開關(guān)控制，提高了設(shè)備的可控性，節(jié)省了人力財力。隨著電氣綜合自動化程度、電子、人工智能及科技的發(fā)展，發(fā)展道路中出現(xiàn)了很多的控制設(shè)備，而遠(yuǎn)程操作就依靠這些開關(guān)[1-2]。

面對遠(yuǎn)程控制開關(guān)的需求和發(fā)展趨勢，下面指出一種基于GSM的遠(yuǎn)程開關(guān)控制設(shè)計。該裝置使用GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號的傳遞和判斷，通過信號在硬件、軟件中的處理來實現(xiàn)一些操作，并輸出一些信號，而這些信號對于設(shè)備的通斷有著重要的影響[3]。

1 設(shè)備工作原理和功能

該設(shè)備通過GSM處理短消息來實現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，其工作原理是通過手機(jī)發(fā)送短信或特殊指令，該短信通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳送給設(shè)備，裝置接收觸發(fā)信號之后，進(jìn)而讀取短信并執(zhí)行開關(guān)等操作。

2 硬件設(shè)計部分

該裝置以AT89C51單片機(jī)為主要部分，其他部分包括可隨時間變化、返回初始態(tài)、結(jié)果顯示的一些特殊電路及GSM遠(yuǎn)程控制開關(guān)電路（GSM遠(yuǎn)程控制的移動端模塊-TC35模塊）。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示[4]。

AT89C51形狀及電路排線排列如圖2所示。

該芯片控制信號處理的工作步驟如圖3所示。當(dāng)AT89C51的排線P2.1輸出高電平1時，控制開關(guān)的G2R-14-DC5的線圈不得電，開關(guān)斷開，反之則開關(guān)閉合（這里線圈工作電壓為5 V）。

GSM移動端模塊TC35是一種遠(yuǎn)距離通信，可通過WiFi連接GSM移動手機(jī)端模塊。自身帶有RS232處理信號接口，可方便地與PC機(jī)、單片機(jī)連接并實現(xiàn)信號的交換，這樣可以安全快速地實現(xiàn)設(shè)備中的數(shù)據(jù)、語言的中遠(yuǎn)距離傳輸、短消息立即處理等優(yōu)點[5]。其工作流程如圖4所示。

GSM移動端控制可通過串口與 AT89C51連接，AT89C51可通過串口用AT命令對GSM移動端處理來實現(xiàn)控制該裝置[6]。LCD屏是顯示設(shè)備。GSM移動端如圖5所示。

3 該裝置軟件設(shè)計部分

軟件部分主要通過控制密碼經(jīng)過鍵盤電路和液晶顯示器件，進(jìn)而操控密碼;根據(jù)液晶顯示器顯示開關(guān)形態(tài);GSM移動端的遠(yuǎn)程操控經(jīng)串口發(fā)送AT命令來控制手機(jī)模塊，判別手機(jī)模塊接收的信息，根據(jù)內(nèi)容進(jìn)行開關(guān)并發(fā)送狀態(tài)等操作;本地控制通過設(shè)施中鍵盤電路來實現(xiàn)手動操控[7-8]。

（1）TC35端測試部分：可先通過測試TC35端的工作是不是處于正常，由于其本身帶有接口，可用PC機(jī)的串口測試APP進(jìn)行測試。

（2）短信處理部分：AT89C51用串口部分來發(fā)送AT命令來操控對GSM手機(jī)移動端，因此GSM遠(yuǎn)程控制的系統(tǒng)主要包括裝置回歸初始端、發(fā)送字符串、中斷函數(shù)、延時函數(shù)等和GSM主要控制語句。

（3）首先對裝置進(jìn)行初化，將硬件的程序整理輸入設(shè)計中，主要通過手機(jī)模塊控制繼電器的判斷、裝置和手機(jī)之間的連接，斷開技術(shù)主要是及時地監(jiān)視并控制，其要求硬件部分能夠及時地判別斷開請求。通過手機(jī)發(fā)送短消息，進(jìn)而控制開關(guān)的開啟，斷開。系統(tǒng)流程圖如圖6所示。

（4）TC35手機(jī)模塊部分組成由信號基帶處理裝置、信號射頻部分、提供電模塊（ASIC）、存儲裝置端、連接器及外接天線接口等六部分組成。基帶處理裝置主要處理手機(jī)端內(nèi)的語音輸入、眾多數(shù)據(jù)信號，并包括蜂窩狀射頻裝置中的一些功能，可進(jìn)行一些信道的編碼工作。TC35手機(jī)模塊及其外設(shè)電路部分如圖7所示。

4 系統(tǒng)測試結(jié)果

該裝置目的是測試基于GSM遠(yuǎn)程開關(guān)控制實施的工作狀況，對設(shè)備不間斷地進(jìn)行了20次不同距離、不同環(huán)境的控制性能測試，實驗表明設(shè)施能實現(xiàn)不同距離的短消息發(fā)送之后系統(tǒng)處理和返回結(jié)果等控制[9]。

5 結(jié) 語

本設(shè)計是基于GSM的遠(yuǎn)程控制開關(guān)，通過短信可實現(xiàn)設(shè)備的智能化，顯示開關(guān)的工作狀態(tài)，使用簡單的方法來實現(xiàn)一些基礎(chǔ)的控制，通過多次實驗，證明了實驗的可靠性，設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)自動控制和返回狀態(tài)功能，具有一定的應(yīng)用價值[10]。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]彭靜，張忠林，劉小明. 基于 TC35i 的 GSM 和 MMA7360 智能防溜鐵鞋系統(tǒng)設(shè)計[J].自動化與儀器儀表，2013（5）：78-80。

[2]田立武，沈曉萍，黨中華. 基于 GSM 的剩余電流動作保護(hù)器遠(yuǎn)程監(jiān)[J].測系統(tǒng)設(shè)計，2013（7）：24-27.

[3]陳光東.單片機(jī)微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)（第二版）[D].武漢：華中理工大學(xué)出版社，1999.

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[5]滕菲，郭慶.基于GSM短消息的振動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計[J].哈爾濱：哈爾濱理工大學(xué)，2006.

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[9]李鴻.用單片機(jī)控制手機(jī)收發(fā)短信息[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2003（1）：24-26.

[10]郭丙君.基于GSM的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[J].自動化儀表，2004（8）：3.