PCB抄板技术网


首页 -- PCB抄板-- PCB技术-- 芯片解密-- 新闻技术 --关于我们
 
PCB抄板技术网 >> 新闻技术 >> 当前位置

GSM和MCU的远程家电控制系统

  近年来,短消息业务(SMS)作为GSM的一种增值服务,随着GSM网络覆盖范围的不断扩大,得到了迅速发展,它具有传输速度快,费用低,不占用语音通信通道等优点,因而在远程智能控制系统中得到了广泛的应用,如:基于GSM和GPS的车辆跟踪监视系统,基于GSM的远程LED信息发布系统等,笔者结合具体项目,设计了一套基于GSM短消息的远程家电控制系统,克服了电话远程家电控制系统电话费用高,控制时间长等缺点,取得了较好的效果。
    系统组成
    系统组成如图1所示:由GSM模块TC35、单片机89C52、驱动三极管9013及固态继电器JGX-50F组成。
    GSM模块
    GSM模块选用TC35,它是西门子公司最新推出的无线通讯模块,可以快速安全的实现数据、语音等的传输,短信息服务SMS和传真,可以工作在GSM 900kHz和1800kHz两个频段,RS232数据口符合ETSI标准GSM0707 和GSM0705,且易于升级为GPRS 模块。该模块集射频电路和基带于一体,向用户提供标准的AT 命令接口,为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、安全的传输,方便用户的应用开发及设计。
    TC35的构成框图如图2所示,从功能上看主要由四部分构成,GSM基带处理器、GSM射频部分、电源部分和FLASH存储器构成。pcb抄板GSM基带处理器是整个模块的核心,它由一个C166CPU和一个DSP处理器内核控制模块内各种信号的传输、转换、放大等处理过程。射频天线部分主要实现信号的调制与解调,实现外部射频信号与内部基带处理器之间的信号转换,匹配电源为处理器以及射频部分提供所需的电源,40芯的ZIF插座为用户提供包括电源、数据输入输出、SIM卡音频接口和控制等的接口。
    MCU
    单片机作为主控单元,在系统中起着核心作用,本系统选用ATMEL公司的AT89C52,它是一款低功耗、高性能的单片机,内部有8K字节的FLASH MEMORY,该芯片运用了ATMEL公司先进的高密度非易失性存储技术,具有与51系列单片机完全兼容的指令集和引脚输出,89C52内部有256字节的RAM,32根可编程I/O口线,3个16位定时计数器,6个两级中断源,1个全双工的串行口。
    固态继电器SSR
    继电器是本系统的执行机构,选用JGX-50F型固态继电器,它是采用固体半导体元件组装而成的一种新颖的无触点开关,具有开关速度快、工作频率高、使用寿命长、噪声低和动作快等优点,得到了广泛的应用。JGX-50F型继电器输入电流为5-40mA,关断电压1.5V,额定输出电流50mA,输出电压范围宽为20-220V,满足项目的要求。
    硬件设计
    GSM与MCU接口电路设计
    单片机通过P1.0和P1.1控制TC35的开关机、复位等,通过串口与TC35进行数据通信,通信速率为9600Kbps,采用8位异步通讯方式,1位起始位,8位数据位,1位停止位。图3显示了单片机和TC35接口的关键部分:
    1)TC35模块输入输出的TTL正电平逻辑不是+5V,而是+2.9V,因此,必须对该输入电平进行逻辑转换,系统通过在集电极开路缓冲器7407的输出端加上拉电阻完成电路逻辑的转换。
    2)系统加电后,为使TC35进入工作状态,必须给IGT加一延时大于100ms的低脉冲,电平下降持续时间不可超过1ms。启动后,IGT应保持高电平(3.3V)。驱动IGT时TC35供电电压不能低于3.3V,否则TC35不能激活。
    3) ZIF连接座的CCIN引脚用来检测SIM卡是否插好,如果连接正确,则CCIN引脚输出高电平,否则为低电平。
    MCU与SSR接口电路设计
    单片机与固态继电器的接口如图4所示,由于单片机的灌电流仅为20mA,不足以驱动继电器,同时也为提高其驱动能力和抗干扰能力,系统增加了驱动电路,由三极管T与电阻R组成的放大电路构成,二极管D构成泄放回路,用以在系统断电时迅速将继电器自感电动势迅速拉低,起到保护作用。
    软件设计及系统工作原理
    MCU对GSM模块控制的实现
    TC35模块采用AT贺氏指令,单片机可以通过正确的AT指令对TC35模块进行初始化和短消息的接收,对短消息的控制共有三种模式:Block模式、PDU模式和Text模式。使用Block模式需要手机生产厂家提供驱动支持,目前,PDU模式已取代Block模式,而Text模式不支持中文,因此本系统使用PDU模式进行短消息接收。系统上电以后首先对TC35进行初始化,内容主要包括:
    1)设置短消息中心号码AT+CSCA=“+8613010761500”<CR>。(该号码因地区不同而设置不同)。
    2)设置短消息格式AT+CMGF=0<CR> (0代表PDU格式)。
    3)设置短消息存放的位置AT+CPMS=“SM”<CR>。(SM表示将短消息存放在SIM卡中)。
    4)设置短信到达通知AT+CNMI=1,1,0,0,1<CR>。此命令可使模块在短消息到达后向单片机发送指?lt;CR>+CMTI:“SM”,INDEX(信息存储位置)<CR>。
    另外,在系统操作过程中还用到了读取短消息指令AT+CMGR=INDEX<CR>及删除短消息指令AT+CMGD=INDEX<CR>及SIM卡状态查询命令AT^SCKS。
    系统工作原理
    系统上电以后,首先由单片机控制IGT启动TC35,然后用AT^SCKS?查询SIM卡状态,若SIM卡正确安装,电路板克隆则模块返回指令^SCKS:<1>,<1>OK,再由单片机控制TC35完成模块的初始化,单片机进入睡眠状态。当有新短消息到达时,由TC35模块向单片机发送指令将其唤醒,单片机读取短信内容,并对其进行解码,并根据短信内容控制I/O口输出高低电平,控制继电器动作,完成对家用电器开启与关闭的控制,处理完毕后用AT+CMGD=INDEX<CR>指令将其从SIM卡中删除,然后重复上述过程。
返回顶部


2013-2015 PCB抄板技术网 All Rights Reserved.
如有任何问题和建议请联系:498187676@qq.com

深圳市协同电子有限公司 版权所有
电话:0755-88820678 QQ: 498187676 地址:深圳市龙岗区南湾街道平吉大道1号建昇大厦B栋1618(李朗软件园对面)
手机:13713820066 联系人:周工

 

 


站点地图

粤ICP备12084176号-11