基于gsm的遠(yuǎn)程路燈控制器的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文(更新版)

　　

【正文】 圖 TC35i初始化流程圖 HS1286415 的初始化 HS1286415 的初始化流程圖如圖 所示。 單片機與 TC35 的通信 單片機與 TC35 的通信系統(tǒng)在收到短消息后 ,立即進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀出并進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理 , 然后主動刪除該短消息 ,保持 SIM 卡有足夠的空間接收下一條短消息 ,當(dāng) SIM 的存儲空間不夠時 , 將 不 再 接 收 短 消 息 。若指令正確執(zhí)行 ,則會返回CRLF0KCRLF。 Block Mode 已是昔日黃花，目前很少用了。通過對系統(tǒng)軟硬件的調(diào)整，使得人機界面更加簡單明了，從而使得人機對話更加和諧友好，更加人性化。行線電平如果為低，則列線電平為低 。 鍵盤模塊設(shè)計 鍵盤在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中是一個關(guān)鍵的部件，它能實現(xiàn)向計算機輸入數(shù)據(jù)、傳送指令等功能，是人工干預(yù)的主要手段。 HS1286415 為 64 行 128 列的點陣液晶模塊，分為上半屏和下半屏，可以顯示 16l6 點的漢字 48 二 32 個。 I/O 7～ I/O 0 為 8 路模擬輸入。 對 A/D 通道，需要用多路輸入、一路輸出的模擬開關(guān)，使輸入的多路模擬信號輪流與與 A/D 轉(zhuǎn)換器接通 對 D/A 通道，要在 D/A 轉(zhuǎn)換器之后加一個一路輸入、多路輸出的模擬開關(guān)，使輸出的模擬信號輪流分配到各模擬通路。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為 “1”、 “1”時，只對 CH1 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。 單片機對 ADC0832 的控制原理：正常情況下 ADC0832 與單片機的接口應(yīng)為 4條數(shù)據(jù)線，分別是 CS、 CLK、 DO、 DI。C； 芯片接口說明： CS_ 片選使能，低電平芯片 使能。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在 05V 之間。圖36 中 A 點為模擬信號， B 點為幅度連續(xù)但在時間上離散的信號（亦稱離散時間信號或序列）， C 點為幅度和時間均被離散化的信號，經(jīng)過編碼器即可輸出數(shù)字信號。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。晶振的振蕩頻率的選取很重要，會直接影響單片機的處理速度，振蕩頻率越大單片機的處理速度越快。開關(guān)復(fù)位則要求接通電源后，在單片機運行期間，假如發(fā)生死機，需要用按鈕實現(xiàn)單片機的手動開關(guān)復(fù)位，典型的 51 單片機當(dāng) RST腳的高電平持續(xù)兩個 機器周期以上就可以完成復(fù)位。 STC89C52 單片機正常工作時，都需要有一個時鐘電路和一個復(fù)位電路。 STC89C52 為 40 腳雙列直插封裝的 8 位通用微處理器，其主要用于會聚調(diào)整頻率基準(zhǔn)源 計數(shù)器 串行輸出 振蕩器及定時電路 STC89C52 8K 字節(jié) ROM 256x8bit RAM 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器 64K 總線擴展控制 可編程 I/O 可編程串行口 中斷 控制 并行 I/O 口 串行輸入 圖 38 原理框圖 P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78R S T9P 3 . 0 / R X D10P 3 . 1 / T X D11P 3 . 2 / I N T 012P 3 . 3 / I N T 113P 3 . 4 / T 014P 3 . 5 / T 115P 3 . 6 / W R16P 3 . 7 R D17X T A L 218X T A L 119V s s20P 2 . 021P 2 . 122P 2 . 223P 2 . 324P 2 . 425P 2 . 526P 2 . 627P 2 . 728P S E N29A L E30EA31P 0 . 732P 0 . 633P 0 . 534P 0 . 435P 0 . 336P 0 . 237P 0 . 138P 0 . 039V c c408 9 C 5 1圖 39 STC89C52 引腳圖 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 13 時的功能控制。 由于它具有體積小、功能強和價格便宜等優(yōu)點，因而被廣泛地應(yīng)用于產(chǎn)品智能化和工業(yè)控制自動化上。各分控點均安裝在市區(qū)街道路燈變壓器或者配電箱處，內(nèi)裝有單片機測控裝置，包括電流采集電路、電壓采集電路、接觸器驅(qū)動電路及 GSM 通信模塊等，用于執(zhí)行監(jiān)控中心的遙測、遙控等命令，對節(jié)點各路燈支路的電流、電壓進(jìn)行監(jiān)測和采集，響應(yīng)監(jiān)控中心命令對各支線路燈進(jìn)行開關(guān)控制。 TC35i串口通過 MAX232 與單片機串口的連接圖如圖 所示。在充電模式下可為 TC35i 提供 6V／ 500。 TC35i 有 40 個引腳，通過ZIF 連接器引出。唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 9 GSM 模塊電源 ASIC 部分使用線性電壓調(diào)節(jié)器把外部輸入的電源電壓 Vbatt+進(jìn)行穩(wěn)壓處理后供 GSM 基帶處理器和 GSM 射頻部分使用，此外它還輸出一個 2V/70mA的電壓供模塊外的其他電路使用。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 8 3 路燈自動監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計 通信模塊設(shè)計 GSM 模塊 TC35i 簡介 西門子的 TC35 系列模塊性價比很高，并且己經(jīng)有國內(nèi)的無線電設(shè)備入網(wǎng)證，所以本設(shè)計選用的是西門子 TC35i。分控點單片機系統(tǒng)為實時在線控制系統(tǒng)，能不斷檢測線路的狀態(tài)、參量和查詢監(jiān)控中心的命令。 隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，人們對路燈從數(shù)量到質(zhì)量的要求日益提高。伴隨著 GSM 通信網(wǎng)絡(luò)的快速普及和日益激烈的競爭， GSM 模塊作為一種主要的 GSM 移動通信網(wǎng) 絡(luò)接入設(shè)備，現(xiàn)已得到越來越多的系統(tǒng)開發(fā)商和系統(tǒng)制造商的青睞，基于 GSM 模塊的應(yīng)用雨后春筍發(fā)展起來。 本設(shè)計方案在理論上可行，實際產(chǎn)品也符合市場需求，系統(tǒng)可以方便地進(jìn)行功能擴展，該系統(tǒng)有很廣闊的應(yīng)用前景。 畢 業(yè) 設(shè) 計 設(shè)計題目： 基于 GSM 短消息的路燈自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 基于 GSM 短信息的路燈自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 在我國，線代城市路燈照明系統(tǒng)的維護及管理水平不僅反映出城市的現(xiàn)代化建設(shè)水平，而且還體現(xiàn)城市的現(xiàn)代化發(fā)展程度。經(jīng)調(diào)試表明，該系統(tǒng)適用性強、可靠性高，能夠節(jié)省人力，物力，減少電能損耗，提高市政路燈管理水平。 GSM 模塊的出現(xiàn)給 GSM 的發(fā)展注入了新的血液，凡是應(yīng)用調(diào)制解調(diào)器的場合大多可以采用 GSM 模塊代替。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 6 2 總體方案與設(shè)計 路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)組成 路政部門對路燈系統(tǒng) 控制的基本要求是 :能自動控制路燈的開和關(guān)，實時采集路燈照明線路的電壓、電留等參數(shù)，統(tǒng)計亮燈率，檢查線路的狀態(tài) (短線或斷路等 )，能分析故障原因 ，并為照明系統(tǒng)的正常運作及維護提供幫助和支持。 信號調(diào)理 繼電器 多路開關(guān) GSM 模塊 1 驅(qū)動電路 鍵 盤 液晶顯示 互感器 實時時鐘 EEPROM 分站點的單片機 單片機 GSM 網(wǎng)絡(luò) 監(jiān)控(中心)計算機 GSM 模塊 2 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 7 城市路燈監(jiān)控系統(tǒng)的功能 監(jiān)控中心是監(jiān)督控制的方式，是整個城市路燈系統(tǒng)的指揮和數(shù)據(jù)處理中心，主要完成各類信息及數(shù)據(jù)的收發(fā)、整理，根據(jù)需要對各節(jié)點進(jìn)行遙控、遙測。 (3)遙信 分控點向監(jiān)控中心上報工作狀態(tài)及故障信息，遇故障時能夠及時自動報警。 GSM 模塊電流變化非常大，空閑時電流小于 3mA，而在通話期間電流最大可達(dá) ，這就對供電電路提出了較高的要求。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)、語音和短消息提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的應(yīng)用開發(fā)及設(shè)計 [4,5]。充電電池為整個系統(tǒng)提供 V 工作電壓．同時產(chǎn)生 MAX232所需要的高電平：三端電源模塊 LM7806 將外部 12 V 直流電源轉(zhuǎn)換為 6 v．連接至ZIF 連接器的 1 12 引腳。數(shù)據(jù)通信電路以 MAX232 為核心實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換和串口通信。 監(jiān)控中心 監(jiān)控中心由監(jiān)控計算機和 GSM 通信模塊等組成，用于對轄區(qū)各路燈節(jié)點進(jìn)行監(jiān)控。 單片機是一種集成的電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU、隨機存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、 4 個 I/O 并行串口和中斷系統(tǒng)、定時器 /計數(shù)器等功能集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機系統(tǒng) [13]。 STC89C52 各引腳功能如圖 39 所示。本設(shè)計使用的內(nèi)部 ROM，所以直接將此引腳接 +5V 電源。上電復(fù)位要求接通電路后，自動實現(xiàn)復(fù)位操作。本設(shè)計所使用的是 的晶振。 電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。新型 A/D 轉(zhuǎn)換器一般都包含采樣 /保持器（部分 A/D 轉(zhuǎn)換器中無采樣 /保持器）、量化器和編碼器。 本設(shè)計的數(shù)據(jù)采集部分主要由單片機 STC89C52 及芯片 ADC0832 和 CD4051組成，以采集一路信號為例，其硬件連接 圖如圖 37 所示 . 圖 37 數(shù)據(jù)采集部分硬件連接圖 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 ADC0832 ADC0832 是美國半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種 8 位分辨率、雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá) 256 級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。C 到 +85176。 Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用） 。 表 1 ADC0832 功能表 如表 1 所示，當(dāng)此 2 位數(shù)據(jù)為 “1”、 “0”時，只對 CH0 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。 多路模擬開關(guān) CD4051 對多個多個變化較為緩慢的模擬信號進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時，利用多路開關(guān)將各路模擬信號輪流與 A/D 轉(zhuǎn)換器接通，使一個 A/D 轉(zhuǎn)換器能完成多 個模擬信號的轉(zhuǎn)換，節(jié)省硬件開銷。 通常 S 和 A2～ A0 信號由接在 CPU 數(shù)據(jù)總線上的一個鎖存器提供，這樣就可以用輸出指令實現(xiàn)通道選擇。漢字點陣字模有 16x16點、 2424 點、 3232 點， 4848 點幾種，每個漢字字模分別需要 3 7 12 288個字節(jié)存放，點數(shù)愈多，輸出的漢字愈美觀。當(dāng)路燈線路發(fā)生 故障時，顯示模塊會顯示報警信息，并以短消息的形式通過GSM 網(wǎng)絡(luò)上傳至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心接到報警信息后，會及時做出處理。列線通過上拉電阻接到 +5V 上，平時沒有鍵按下時列線處于高電平狀態(tài) .而當(dāng)有鍵按下時，列線電平狀態(tài)將由與列線相連的行線電平?jīng)Q定。在硬件系統(tǒng)的強大支撐作用下，本 設(shè)計還采用了較多的軟件與之相互搭配協(xié)調(diào)，在保證系統(tǒng)功能的完善的同時，又保證了系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，最重要的是通過軟件恰到好處的控制，系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)能夠恰到好處的完成定位工作。 一共有三種方式來發(fā)送和接收 SMS 信息： Block Mode, Text Mode 和 PDU Mode。 指令初始化 ( 1) 設(shè)置短消息發(fā)送格式 AT 控制指令 : AT+CMGF=1CR, 設(shè)置 1 代表 Text唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 23 模式 , CR表示回車符號 ,轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制為 0x0d。當(dāng)單片機收到該信息后 , 主 動 發(fā) 出 命 令 讀 出 收 到 的 短 消 息 的 指 令A(yù)T+CMGR=INDEXCRLF,INDEX 表示需要讀取短消息的存儲的位置 ,TC35 收到該指令后 ,會將剛剛收到的短消息發(fā)送出來。 串口初始化 圖 主程序流程圖 單片機與 TC35i通信的主程序見附錄 II。 其初始化流程圖如圖 44 所示。在焊接電路前需要做許多的前期的準(zhǔn)備工作。因為要用到開關(guān)和按鈕，在焊接前應(yīng)該先用萬用表測試開關(guān)在閉合時是哪些引腳閉合。 。 （ 2） 以短信息形式收集路燈的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)信息，并形成報表存儲于上位機，設(shè)計監(jiān)控中心軟件。伴隨著計算機及數(shù)碼電子的飛速發(fā)展，路燈自動控制系統(tǒng)智能化水平還將日益提高，系統(tǒng)將會更加完善。并且由原先的被動的接受知識轉(zhuǎn)換為主動的尋求知識，這可以說是學(xué)習(xí)方法上的一個很大的突破。 //加按鍵 sbit key3 = P0^2。 uint jieshou。 sbit ADCS1 =P1^