基于GSM及单片机的智能远程温控系统

刘云

摘要：在传统的单片机数据采集系统中利用GSM引擎模块，结合GSM无线数据通信、数据采集及成熟的单片机技术，设计基于GSM的智能远程温控系统。完成相关软件设计及通信协议设计，使用单片机发送AT指令控制GSM模块向监控终端发送短消息，并接收远端设备发送的数据信息，根据数据信息采取相应的报警措施，以实现温度的远程监控。

关键词：GSM；单片机；远程温控；AT指令

在大多数监控领域，监控设备大多仍采用有线传输的通信方式，当距离较远时，监控设备的组装和维护极为不便，且要投人大量成本在有線电缆的铺设上。避免这些问题的方法之一就是使用无线通信模式。GSM作为目前国内应用广泛的无线通信网络，其短信业务（SMS）在监测领域具有覆盖面广、设施完善、实施维护费用低等优点，能够实现环境恶劣，距离远等情况下数据的采集和传送。本文基于GSM短信模块和单片机技术的智能温控系统网络覆盖率高、传输特性好，具有良好的实用性。

1系统方案设计

在本文所设计系统中，监控对象为温度数据。当温度超过设定的预警值时，系统自动发送短消息至监控终端上，监控终端为移动电话。系统由两个部分组成，分别为远程监控站和监控中心。

1.1远程监控站

远程监控站即在传统的监控系统中增加了一个GSM无线通信模块。其主要作用是完成对信号模拟量的采集和开关量的检测，从而实现其控制功能。当监控对象即温度数据的状态发生改变时，将必要的数据以短信的形式发送给监控终端。

1.2监控中心

监控中心站由移动通信装置和PC组成，两者通过串口连接。PC端搭建监控软件，用来管理系统中所有远程监控分站。如接受远程设备发送的异常信息时提示报警，将数据存储至数据库，修改远程设备参数，提供历史数据查询、打印、删除等功能。

本系统选用STC89C52型单片机，TC35GSM模块，通信接口选用RS232接口，系统总体框架图如图1所示。

主要工作内容和方式如下：

1）主控设备通过串口RS-232与内置了GSM模块的设备连接，读取GSM设备接收到的短信，从而获得远端测量数据，通过GSM模块将指令转换为短信并发送给远程控制设备。

2）将GSM无线通信模块内置于单片机，当作为下位机的单片机从数据采集设备得到测量的数据后，通过GSM无线通信模块以短信方式发送给监测中心的GSM模块。

本系统的主要功能如下：

①模拟量数据采集与监控：采集温度的模拟信号量，根据上位机设定的参数值对温度值进行实时监控，当温度值超过参数设定的预警值时发出报警。

②开关量事件监测：对开关量进行监测，当状态变化时发出报警。

③信息发送：远程分站可以向监控中心发送温度值的报警状态信息。

④参数设定：操作人员可通过上位机向远程设备发送监控温度的参数值。

⑤数据记录：将接收到的数据存储在数据库中，以便于后续对历史数据进行查询，打印，分析温度值变化曲线等操作。

2硬件设计

本系统硬件电路主要由GSM无线通信模块、单片机、温度采集电路、串行通信电路及外围电路组成。