季志宇 劉甜甜

【摘要】本作品主要選用STC89C52單片機為主控芯片，制作了這一款基于GSM的遠程控制熱水器系統(tǒng)。它主要包括水位控制模塊，水溫測量模塊，加熱控制模塊及GSM通信模塊。具有發(fā)送SMS短信，語音通話，GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)然贕SM網(wǎng)絡進行通信的所有基本功能。

【關鍵詞】GSM模塊DS18B20溫度傳感器HC-SR04遠程控制

一、引言

隨著現(xiàn)在現(xiàn)代通信技術、集成電路技術的日益發(fā)展和成熟，我國信息事業(yè)持續(xù)、快速發(fā)展。通信基礎設施日臻完善，固定電話、移動電話用戶總數(shù)接近兩億。本系統(tǒng)通過GSM短信息業(yè)務把要發(fā)的信息加上目的數(shù)據(jù)發(fā)送到短信息服務中心，經(jīng)短信服務中心完成存儲后再發(fā)送給最終的信宿繼而完成對目標的無線遠程控制。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

現(xiàn)代電子信息技術的不斷發(fā)展進步、智能化家居、物聯(lián)網(wǎng)技術日漸成熟，應用日益廣泛。目前來說遠程控制系統(tǒng)分為兩大類：一是GSM網(wǎng)絡；二是CDMA網(wǎng)絡，綜合來看，由于GSM網(wǎng)絡的廣泛性和成熟性，在遠程控制系統(tǒng)中，常常受到開發(fā)者的親睞。各種產(chǎn)品在對水溫水位控制方面也有所不同。溫度傳感器分為接觸式溫度傳感器和非接觸式溫度傳感器。

大多數(shù)遠程控制熱水器系統(tǒng)沒有水位控制，考慮到用戶對水量的要求，及用水量過多造成浪費，所以本系統(tǒng)加進了水位控制模塊，可以達到用戶對用水量的要求。

三、系統(tǒng)方案

本系統(tǒng)采用STC89C52單片機作為主控芯片。并結合“水位控制模塊”，“水溫測量模塊”，“加熱控制模塊”和“GSM通信模塊”。

（1）水位控制模塊。水位測量模塊采用超聲波測距HC-SR04。超聲波測距是借助于超聲脈沖回波渡越時間法來實現(xiàn)的?；驹恚航?jīng)發(fā)射器發(fā)射出上6mm，頻率為40KHZ的超聲波信號。此信號被物體反射回來由接收頭接收，接收頭實質上是一種壓電效應的換能器。它接收到信號后產(chǎn)生mV級的微弱電壓信號，繼而水位控制提供可能。（2）水溫測量模塊。本系統(tǒng)的水溫測量模塊采用DS18B20溫度傳感器。DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有3引腳TO-92小體積封裝形式；溫度測量范圍為-55℃～+125℃,可編程為9位～12位A/D轉換精度，測溫分辨率可達0.0625℃，被測溫度用符號擴展的16位數(shù)字量方式串行輸出。（3）加熱控制模塊。本系統(tǒng)的加熱控制模塊采用的是用繼電器來控制，電路簡單，只需要用三極管驅動繼電器即可，電路圖如圖1所示。（4）GSM通信模塊。本系統(tǒng)的GSM 模塊采用西門子公司的TC35模塊。TC35是Siemens公司推出的無線通訊GSM模塊。自帶RS232通訊接口，可以方便地與PC機、單片機聯(lián)機通訊、并能快速、安全、可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)與語音傳輸、短消息服務和傳真。TC35模塊的工作電壓為3.3-5.5V，可以工作在900MHz和1800MHz兩個頻段，模塊有AT指令集接口，支持文本和PDU模式的短信息。TC35模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊（ASIC）、閃存、ZIF連接器、天線接口六部分組成。在系統(tǒng)開啟后，單片機首先完成自身和TC35模塊的初始化，設置相應的定時/計數(shù)器、串口、中斷等，準備處理相關指令。單片機每隔一定的時間向TC35模塊發(fā)出短信查詢命令。用戶通過手機終端向系統(tǒng)的TC35模塊發(fā)送短消息。TC35模塊在接收到短消息后，由單片機將短信內(nèi)容進行處理得到對應操作命令，通過與系統(tǒng)中預存的指令相對比，選擇具體的二進制代碼進行調制發(fā)射。

四、創(chuàng)新性分析

（1）采用以單片機作為主控元器件，擁有成熟的技術支持。（2）通信控制是全雙工的，可以雙向控制。（3）采用TC35模塊作為GSM通信模塊可以方便地與PC機、單片機聯(lián)機通訊，并能快速、安全、可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)與語音傳輸、短消息服務和傳真。（4）該系統(tǒng)應用范圍廣，可以直接用在家電熱水器中。

參考文獻

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[2]黃智偉. 全國大學生電子設計競賽電路設計. 北京：電子工業(yè)出版社，2006

[3]Lee W C Y. Mobile Communication Engineering. New York:McGraw-Hill，1982