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基于GSM远程控制系统的设计作者：赵鑫洋杨春党珂薛争争周维来源：《电脑知识与技术》2019年第17期摘要：该设计是一种利用短信对远程监控设备进行控制的设计。
通过这种短信服务来控制远程监控设备的方式，不仅可以用在智能家电上，还能对远程监控设备（如家庭里的门锁、家用电器、报警装置等）进行智能控制或采集信息交流，最终实现短信远程控制家电。
关键词：GSM;短信控制;MSP430中图分类号：TP311; ; ; ; 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2019）17-0288-04开放科学（资源服务）标识码（OSID）：1 绪论1.1题目来源随着住宅智能化的发展，越来越多的家庭选择使用智能家居，智能家居是物联网的体现，与普通家居相比，它不仅具有传统的居住功能，而且容易更方便更高效地生活。
但其昂贵的开支使许多家庭望而止步。
因此为了使智能家居更普遍，更平民化，需要选择其他方式使得昂贵的费用减少。
短信业务SMS作为GSM的一种基本业务，因其鲜明的技术特点得到广泛应用，短信解决了很多生活中烦琐的问题，方便了人们的生活。
SMS是用于在GSM系统中提供的终端之间发送和接收文本信息的应用服务，用户无须设置另一个网络，节省了部分昂贵的网络建设成本和网络维护成本。
此外，GSM还具有其自身的数据传输功能，为远程数据的传送和监控设备的通信提供了一个强大的支撑平台，因此短消息是更方便，更廉价的。
1.2研究的目的和意义现场嵌入式系统收集到的信息，会通过SMS的服务中心将信息以文本或数字等方式传送到无线监控中心，完成采集信息——传送信息至监控中心——分析信息、处理事件、远程监测——记录信息的过程。
通过这种短信服务来控制远程监控设备的方式，不仅可以解决智能家电上存在的问题，还能对远程监控设备（如家庭里的门锁、家用电器、报警装置等）进行智能控制或信息采集与交换，最终实现短信远程控制家电。
2 总体方案与论证2.1 设计方案本设计是一种利用短信对远程监控设备进行控制的设计。
《基于GSM的远程温度控制系统的设计》篇一一、引言随着科技的发展，物联网（IoT）和无线通信技术已经深入到各个领域，特别是在工业自动化和智能家居领域中，远程控制系统的需求日益增长。
本文将探讨基于GSM（Global System for Mobile Communications）的远程温度控制系统的设计，通过这一系统，我们可以实现对环境温度的实时监控和远程控制。
二、系统设计概述基于GSM的远程温度控制系统主要由三部分组成：传感器部分、数据传输部分和控制部分。
传感器部分负责实时监测环境温度；数据传输部分通过GSM模块将数据传输到服务器端；控制部分通过服务器端的指令实现对环境的远程控制。
三、系统硬件设计1. 传感器部分：传感器是系统的基础部分，用于实时监测环境温度。
通常选用具有高精度、高稳定性的数字式温度传感器，如DS18B20等。
这些传感器具有接口简单、安装方便等特点。
2. GSM模块：GSM模块是系统的核心部分，负责数据的传输。
我们选用具有GSM功能的模块，如SIM900A等，这些模块支持语音通话、短信发送和GPRS数据传输等功能。
3. 微控制器：微控制器是系统的核心控制器，负责控制传感器的数据采集和GSM模块的数据传输。
我们通常选用具有高处理速度、低功耗等特点的微控制器，如STM32等。
四、系统软件设计1. 数据采集：微控制器通过与传感器进行通信，实时采集环境温度数据。
这些数据将被存储在微控制器的内存中，以供后续的数据处理和传输。
2. 数据处理：微控制器对采集到的数据进行处理，如去除噪声、计算平均值等，以提高数据的准确性和可靠性。
3. 数据传输：微控制器通过GSM模块将处理后的数据发送到服务器端。
在数据传输过程中，我们采用GPRS技术，实现远程数据的实时传输。
4. 远程控制：服务器端接收到数据后，通过分析处理，生成控制指令并发送给GSM模块。
GSM模块接收到指令后，通过微控制器控制相应的设备进行温度调节，实现远程控制。
基于GSM无线传输技术的远程手机遥控系统【摘科技纵横要】本系统实现了以GSM短消息AT命令。
表1部分AT指令分析对于TC35i模块控制，IGT信号非常的重要，只有正确的IGT信号才可以使TC35i模块正常的运行。
模块的时序如图3所示。
为载体的控制信号传送，用户通过手机发送短信息命令“开”或“关”就可以通过GSM网络远程控制一个家电的开关（本文中用饮水机模拟），若短信命令不正确，则报错指示灯亮。
并且，通过GSM模块与车载GPRS模块的相连，可以实现实时显示汽车位置的功能。
【关键词】GSM的无线传输技术AT指令远程控制1.GSM数据传输技术的发展现状GSM技术自从1982年开始提出、1992年正式问世以来，经过了十几年的发展，其技术也日趋成熟。
因为GSM无线网络覆盖范围广，在信息传递方面性能稳定、可靠，所以把GSM无线网络作为信息传递的载体，与单片机结合起来构成应用系统有着强大的生命力和广阔的应用空间，特别是在远程数据传输、远程监控等领域更是受到电子设计应用工程师的关注。
2.研究的目的及意义基于GSM网络的通用短信息控制系统由于结构简单、价格低廉、通用性、实用性强，能够直接或者在稍作改造后用于诸如：工厂、煤矿等需要远程自动控制的场合。
该基于GSM网络的通用短信息控制系统能够在提高经济效益．减少工作人员劳动强度方面起到了较大的作用，能使需要该系统的工矿自动化水平提高。
具有一定的社会和经济意义。
3.AT指令格式及分析3.1AT指令集简介AT指令是调制解调器的控制命令，在调制解调器中几乎所有的操作都是通过AT 来完成的，AT是Attention的缩写，绝大多数指令是以AT作为前缀的，如拨号命令ATD设置波特率命令AT+IPR等，因此这些指令被称为AT指令，由这些指令所构成的指令集叫做AT指令集。
3.2AT指令的格式在TC35i所支持命令集中根据命令名称可简单分为:(1)“ATXX”及少量“AT+XXX”为V.25标准命令集;(2)“AT+CXXX”为GSM标准所扩展的AT命令;(3)“AT^SXXX”为SIEMENS定义扩展的注：<stat>，内存中消息的状态；[<alpha>]，电话本中与<number>对应的字母数字域部分可选（短消息中一般此项为空）；<length>，对PDU方式指数据单元的字节数；<pdu>，16进制表示的数据单元。
基于GSM无线传输技术的远程手机遥控系统【摘科技纵横要】本系统实现了以GSM短消息AT命令。
表1部分AT指令分析对于TC35i模块控制，IGT信号非常的重要，只有正确的IGT信号才可以使TC35i模块正常的运行。
模块的时序如图3所示。
为载体的控制信号传送，用户通过手机发送短信息命令“开”或“关”就可以通过GSM网络远程控制一个家电的开关（本文中用饮水机模拟），若短信命令不正确，则报错指示灯亮。
并且，通过GSM模块与车载GPRS模块的相连，可以实现实时显示汽车位置的功能。
【关键词】GSM的无线传输技术AT指令远程控制1.GSM数据传输技术的发展现状GSM技术自从1982年开始提出、1992年正式问世以来，经过了十几年的发展，其技术也日趋成熟。
因为GSM无线网络覆盖范围广，在信息传递方面性能稳定、可靠，所以把GSM无线网络作为信息传递的载体，与单片机结合起来构成应用系统有着强大的生命力和广阔的应用空间，特别是在远程数据传输、远程监控等领域更是受到电子设计应用工程师的关注。
2.研究的目的及意义基于GSM网络的通用短信息控制系统由于结构简单、价格低廉、通用性、实用性强，能够直接或者在稍作改造后用于诸如：工厂、煤矿等需要远程自动控制的场合。
该基于GSM网络的通用短信息控制系统能够在提高经济效益．减少工作人员劳动强度方面起到了较大的作用，能使需要该系统的工矿自动化水平提高。
具有一定的社会和经济意义。
3.AT指令格式及分析3.1AT指令集简介AT指令是调制解调器的控制命令，在调制解调器中几乎所有的操作都是通过AT 来完成的，AT是Attention的缩写，绝大多数指令是以AT作为前缀的，如拨号命令ATD设置波特率命令AT+IPR等，因此这些指令被称为AT指令，由这些指令所构成的指令集叫做AT指令集。
3.2AT指令的格式在TC35i所支持命令集中根据命令名称可简单分为:(1)“ATXX”及少量“AT+XXX”为V.25标准命令集;(2)“AT+CXXX”为GSM标准所扩展的AT命令;(3)“AT^SXXX”为SIEMENS定义扩展的注：<stat>，内存中消息的状态；[<alpha>]，电话本中与<number>对应的字母数字域部分可选（短消息中一般此项为空）；<length>，对PDU方式指数据单元的字节数；<pdu>，16进制表示的数据单元。
一种基于GSM的小区水、电、气远程抄表及其管理信息系统的设计社区物业管理中的水、电、气收费是一项费时、费力、繁琐而单调的工作,又是一项运算量大,运算准确度要求高,容易产生纠纷的影响社会效益的工作。
为了能够实现物业管理部门对小区住户的水、电、气用量的自动远程无线抄收,本文针对常见的物业管理小区设计了一种基于GSM(Global system for mobile communications)公众网的水、电、气远程无线抄表系统。
该系统的设计主要包括两个组成部分,即远程抄表硬件系统的设计和远程抄表管理信息系统的设计。
本文重点介绍了远程抄表管理信息系统的设计。
本文的主要工作和创新点如下: 1、本文给出了一种基于GSM技术的物业小区远程无线抄表系统的硬件设计构思,并对其无线通信设备TC35T(GSM通信模块)在该系统中的设计使用作了详细论述。
通过这样的一种硬件设计,远程抄表数据以短信息的方式通过串口传送至计算机中。
并用VC++6.0编写了串口通信。
2、在常见的物业小区抄表管理模式的基础上,本文给出了基于GSM的小区远程抄表管理信息系统的设计过程,包括系统的功能模块设计和数据库的设计等。
在功能模块设计方面,它遵循典型物业小区的现状,设计了四个主要的功能模块,分别是“基本档案管理子系统”、“抄表管理子系统”、“统计分析子系统”和“系统管理”;系统数据库设计严格遵循概念设计、逻辑设计和物理设计几个重要阶段,在数据库的设计中还介绍了视图和存储过程的使用,它们的使用提高了系统性能和开发系统的效率。
经过这样的一个设计过程,使得开发出的水、电、气远程抄表管理信息系统具有实用性、通用性、先进性、安全性和可扩展性的特点。
3、本文所设计的抄表管理信息系统的开发工具选择了微软最新推出的.NET技术,在框架下,用C#语言编写开发;数据访问技术采用;数据库管理系统则采用SQL SERVER2000;构建了一个B/S结构的管理信息系统。
《基于GSM的远程温度控制系统的设计》篇一一、引言随着物联网（IoT）和无线通信技术的不断发展，远程监控和控制已成为众多行业中的关键应用。
尤其在需要精确监控温度变化以维持环境稳定性的领域，如工业制造、农业种植、智能家庭等，远程温度控制系统显得尤为重要。
本文将详细介绍基于GSM （Global System for Mobile Communications）的远程温度控制系统的设计，包括其系统架构、硬件设计、软件设计以及实际应用中的优势和挑战。
二、系统架构设计基于GSM的远程温度控制系统主要由三部分组成：传感器节点、网关设备和服务器端。
1. 传感器节点：负责实时监测环境温度，并通过无线方式将数据传输给网关设备。
传感器节点通常包括温度传感器、微控制器和无线通信模块等。
2. 网关设备：作为传感器节点与服务器端之间的桥梁，负责接收传感器节点的数据，并将其通过GSM模块发送到服务器端。
网关设备通常包括GSM模块、微控制器和电源模块等。
3. 服务器端：负责接收网关设备发送的数据，进行数据分析和处理，并根据控制策略将指令发送回网关设备，进而控制传感器节点的行为。
服务器端通常包括服务器硬件、操作系统和应用程序等。
三、硬件设计1. 传感器节点硬件设计：传感器节点硬件主要包括温度传感器、微控制器和无线通信模块。
其中，温度传感器用于实时监测环境温度；微控制器负责处理传感器数据和控制无线通信模块；无线通信模块负责将数据传输给网关设备。
2. 网关设备硬件设计：网关设备硬件主要包括GSM模块、微控制器和电源模块。
GSM模块负责与服务器端进行通信；微控制器负责处理传感器节点的数据和控制GSM模块；电源模块为整个设备提供稳定的电源。
四、软件设计1. 传感器节点软件设计：传感器节点软件主要包括数据采集、数据处理和无线通信三个部分。
数据采集负责实时获取环境温度数据；数据处理负责对采集到的数据进行处理和分析；无线通信负责将数据传输给网关设备。
基于GSM的远程控制系统作者：杨海洋来源：《科学与财富》2016年第26期摘要：随着电子、控制、通信等技术的迅速发展，安全、便捷的生活品质成了人们所需要的。
人们愈来愈需要在远程控制电气，使生活变得更便捷高效。
鉴于以上以上因素，建立了一个基于GSM网络及短信息平台的远程控制系统，该系统具有安全、可靠、稳定、低成本等特点。
关键词：远程控制；GSM；单片机控制1 系统总体设计该系统如图所示，单片机通过串口与GSM模块对接，若对接不成功则继续对接，若对接成功进入主程序。
主程序检测是否收到短信，若收到判断是否含有系统设定的密码，则进入远程控制系统；若不含有设定密码，则提示“密码错误”继续检测是否收到短信。
进入远程控制系统后，等待用户发送命令指令，判断命令指令并通过控制继电器的吸合来控制电器的开关。
2 硬件设计2.1 微控芯片本设计采用以MCS-51为内核的STC89C52单片机，该单片机为STC公司生产的一种低功耗，高性能的8位微控制器，具有8K字节程序存储空间；512字节数据存储空间；内带4K字节EEPROM存储空间；可直接使用串口下载等特点。
2.2 电源电源适配器我们采用9V-2A的，通过稳压芯片降压到5V给GSM模块及单片机供电，2A 完全满足GSM模块和单片机的电流需求。
GSM模块为5V供电，虽然待机电流在80MA，但在数据传输时需要电流1A以上。
因此我们可以用LM2596可调稳压芯片降压到5V，也可以采用多片LM7805并联的方式给其供电。
单片机需要的电流较小，可以直接采用一片LM7805芯片进行稳压供电。
3 软件设计GSM模块用AT指令来控制，以下是程序常用AT指令。
发送短信有以PDU格式发送（即可发送中文短信）和TEXT格式（可以发送字母数字）发送。
相比较以TEXT格式发送较容易，而以PDU则要现将所需要发送的中文内容转换为PDU码。
例如发送：“设置成功”到12345678910这个号码。
其在串口发送的内容为：0891683108506105F011000D91682143658719F080008AA088BBE7F6E6210529F（本格式以徐州短信中心号码）。
带以太网接口的GSM无线数据传输系统设计与实现赵丽;李桂珍【摘要】对当前远程监控系统的应用现状进行了较为全面的介绍，并对现有传输系统的特点进行了分析和研究。
在此基础上，提出了适用于远程监控系统的基于GSM的无线数据传输系统总体架构以及总体设计方案。
文章中详细介绍了带有以太网接口的基于GSM的无线数据传输系统的硬件电路与软件的设计与实现方法。
该系统可适用于各种远程监测监控系统，对提高远程监控的数据传输效率及降低监控系统的运营成本具有十分重要的意义。
%More comprehensive introduction to the current application status of the remote monitoring system, and the existing transmission system is characterized by analysis and research. On this basis, the overall architecture of a GSM-based wireless data transmission system for remote monitoring systems, as well as the overall design. With an Ethernet interface based on the GSM wireless data transmission system, the hardware circuit and software design and implementation are described in detail in the article. The system is suitable for a variety of remote monitoring and control systems, RMON data transfer efficiency and reduce operating costs of the monitoring system is of great significance.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)022【总页数】5页(P130-133,137)【关键词】远程监控系统;无线数据传输;总体方案设计;以太网【作者】赵丽;李桂珍【作者单位】新疆农业职业学院信息技术分院。
《基于GSM的远程温度控制系统的设计》篇一一、引言随着物联网（IoT）和无线通信技术的飞速发展，远程控制系统的应用越来越广泛。
其中，基于GSM（Global System for Mobile Communications）的远程温度控制系统以其高效、可靠、低成本的特性，被广泛应用于农业、工业、家庭等领域。
本文将详细介绍基于GSM的远程温度控制系统的设计。
二、系统概述基于GSM的远程温度控制系统主要由温度传感器、微控制器、GSM模块、上位机软件等部分组成。
该系统能够实时监测和控制目标环境的温度，通过GSM模块将数据传输到上位机软件，实现远程监控和控制。
三、硬件设计1. 温度传感器：选用高精度的数字温度传感器，能够实时测量环境温度，并将数据传输给微控制器。
2. 微控制器：选用性能稳定、功耗低的微控制器，负责控制温度传感器、GSM模块等设备的工作。
3. GSM模块：选用具有GSM通信功能的模块，实现与上位机软件的通信。
4. 电源模块：为系统提供稳定的电源，保证系统长时间稳定运行。
四、软件设计1. 微控制器程序：负责控制温度传感器、GSM模块等设备的工作，实时采集温度数据，并通过GSM模块将数据发送到上位机软件。
2. 上位机软件：采用C/S或B/S架构，实现远程监控和控制功能。
用户可以通过上位机软件实时查看温度数据、控制加热或制冷设备等操作。
五、系统实现1. 数据采集与传输：微控制器通过温度传感器实时采集环境温度数据，并通过GSM模块将数据发送到上位机软件。
2. 控制指令发送：上位机软件根据用户操作，向微控制器发送控制指令，微控制器根据指令控制加热或制冷设备等操作。
3. 异常处理：系统具有异常处理功能，当温度超出设定范围时，系统会自动启动报警机制，并向用户发送报警信息。
六、系统特点1. 实时性：系统能够实时监测和控制目标环境的温度。
2. 可靠性：采用高精度的数字温度传感器和稳定的微控制器，保证系统长时间稳定运行。
Ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ 基于ＧＳＭ的电量传输与控制系统的设计 张欢钰。周国平 （南京林业大学信息科学技术学院，江苏南京２１００３７）
摘 要：为了能对电网进行实时监控和精确调度并准确测量和掌握电网中电压、频率、电流、功 率等电力参数，设计了一种基于ＧＳＭ的电量传输和控制系统。主要利用电能计量芯片ＡＴＩ１７０２２Ｂ和微 处理器ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２完成对电量的采集与处理，然后通过ＧＳＭ模块将电量信息以短信的形式发送 到监测人员的手机上，监测人员接收到相关电量信息后分析处理并进行控制。经过测试，系统可以稳 定运行，实现远程监控．有助于及时有效地解决电网调度及故障分析处理。 关键词：电量采集；ＧＳＭ模块；电能计量芯片；微处理器；远程监控 中图分类号：ＴＰ３６８．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—７７２０（２０１５）１４—００３３—０３
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＧＳＭ Ｚｈａｎｇ Ｈｕａｎｙｕ，Ｚｈｏｕ Ｇｕｏｐｉｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＧＳＭ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｅｒｆｏｒｍ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｉｄ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｓｅ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄ ｖｏｌｔａｇｅ，ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｃｕｒｒｅｎｔ，ｐｏｗｅｒ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｕｔｉｌｉｚｅｓ ｅｎｅｒｇｙ ｍｅｔｅｒｉｎｇ ｃｈｉｐｓ ＡＴＩ＇７０２２Ｂ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２ ｔｏ ｃｏｌｌｅｃｔ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐｏｗｅｒ． Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｓ ｓｅｎｔ ｔｏ ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｓ ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｒｍ ｏｆ ｔｅｘｔ ｍｅｓｓａｇｅｓ ｖｉａ ｔｈｅ ＧＳＭ ｍｏｄｕｌｅ．Ｍｏｎｉｔｏｒｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｄｅａｌ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅｙ ｈａｖｅ ｒｅｃｅｉｖｅｄ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｓｔｅａｄｙ．Ｉｔ ｅｎａｂｌｅｓ ｒｅｍｏｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｈｅｌｐｓ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｇｒｉｄ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｌｓｏ ｃａｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆａｉｌｕｒｅ ｔｉｍｅｌｙ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；ＧＳＭ ｍｏｄｕｌｅ；ｅｎｅｒｇｙ ｍｅｔｅｒｉｎｇ ＩＣ；ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ；ｒｅｍｏｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ
０引言 电力系统管理技术是在逐步发展中不断优化和完 善的。在电网形成初期。人们不能及时掌握各节点电压 和电流等电力参数。一旦电网发生故障，无法快速获得 故障信息，只能凭经验进行事故处理，不能迅速恢复供 电，这样会给人们带来很大的经济损失。为了尽量减少 损失，人们需要及时测量到电网中电压、电流等电气量。 因此，对电网进行远程监测和控制是十分必要的。本系 统就是通过ＧＳＭ短信来实时获得电网的电力参数并实 现对电量的远程传输和控制。 １系统总体结构 系统主要由采集电路部分、电能计量部分、ＧＳＭ模 块部分、控制模块部分、显示部分组成。通过采样电路对 三相交流电压、电流取样，然后将采样信号输入给电能 计量芯片，经过芯片内部处理后，将结果存入到相应寄
《微型机与应用》２０１５年第３４卷第１４期
存器．微处理器通过相关接口将所需参数读到微处理器 内部，并将电压、电流、功率等电气参数在液晶屏中显 示．让用户可以直观地观测到电气设备的使用情况…。 最后利用无线网络通信技术，单片机发出ＡＴ命令控制 ＧＳＭ模块【２］，将各电气量的数值以短消息形式发送出去， 并接收从上位机发回的指令．从而实现电力参数的实时 采集、传输与控制。基于ＧＳＭ／ＧＰＲＳ电量远程传输和控 制的结构框图如图１所示。
图１ 电量远程传输和控制的结构框图 欢迎网上投稿ＷＷＷ．ｐｃａｃｈｉｎａ．ｔｏｍ ３３ Ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ２系统硬件设计 基于ＧＳＭ的电量的传输和控制系统主要以 ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２单片机作为控制中心，键盘和液晶显示 器作为人机交互设备，ＧＳＭ通信模块选用西门子公司的 ＭＣ５２ｉ，ＡＴＴ７０２２Ｂ电能计量芯片用于电量的采集。 ２．１ ＧＳＭ通信模块部分 无线通信模块ＭＣ５２ｉ具有以下优点：（１）使用外接 电源，通信接口协议均为ＲＳ２３２，可以直接通过串口 ＲＳ２３２与单片机相连；（２）内部带有ＴＣＰ／ＩＰ协议栈，功 耗低；（３）适用于９００／１ ８００ ＭＨｚ双频段，支持ＧＳＭ／ＧＰＲＳ 功能 ；（４）体积小、可靠性高、性价比高。 ＭＣ５２ｉ模块应用范围广泛，比如银行、储蓄点机房监 控，热力系统实时监控和维护，工业遥感、遥测、遥控信 息回报，通信行业远端无人值守站房监控和远程维护等 １。 ＭＣ５２ｉ模块中最主要的部分是数据接口电路和ＳＩＭ 卡读卡电路。ＭＣ５２ｉ与ｓＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２采用相同的电平 供电，所以它们之间相连只需使用３个引脚：ＴＸＤ、ＲＸＤ 和ＧＮＤ。ＭＣ５２ｉ模块与单片机的连接如图２所示。ＳＩＭ 卡接口不仅支持ＧＳＭ Ｐｈａｓｅ １标准功能，也可以支持 ＧＳＭ Ｐｈａｓｅ２＋标准功能。它从ＭＣ５２Ｉ模块内部取电，引 脚复位时输出的是低电平。插入ＳＩＭ卡时，引脚输出高 电平，系统正常工作。
图２ ＧＳＭ与单片机的接线图 ２．２电能计量芯片与单片机的连接 本系统采用的是ＡＴＦ７０２２Ｂ电能计量芯片，它是高 精度的三相电能专用计量芯片，功能十分强大，可以在 三相三线和三相四线制中使用 。Ａ＇ｌＴ＇／０２２Ｂ包含有ＳＰＩ 接口，通过这个通信接口可以十分方便地与单片机进行 参数的传递。由于电气量数据采集模块和控制模块都是 以单片机为控制核心．因此需要选择具有双串口功能的 单片机，而且由于电能计量芯片ＡＴｒ７０２２Ｂ支持ＳＰＩ总 线通信『５］，以及考虑到编程指令代码的兼容性等，最终 系统采用了ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２单片机。 电能计量芯片ＡＴｒ７０２２Ｂ与单片机的ＳＰＩ通信接口 典型接线图如图３所示。 ２．３电力参数采样电路设计 （１）电压采样电路 电压采样电路一般来说有两种方式，一种是用互感 器采样，另一种是电阻分压采样。本系统采用的是互感 器采样［６１。ＡｒＩｆＩ７０２２Ｂ芯片内部电压通道采样信号范围是 １０ ｍＶ～１ ０００ ｍＶ，本文选择０．１ Ｖ作为电压采样信号， 所以当输入２２０ Ｖ时采样电压应该是０．１ Ｖ，本系统选 择２ ｍＡ／２ ｍＡ的电流型电压互感器。为了确保系统的 测量范围，最终使用了１ ｍＡ作为采样电流的基准值， ３４ ＣＬＫ０ＵＴ２／ＡＤＣ０／Ｐ１．Ｏ ＡＤＣｌ，Ｐ１．１ Ｖ ＲＸＤ２／ＥＩＣ，ＡＤＣ２，Ｐ１．２ ＴＸＤ２／ＣＰ ＡＤＣ３／Ｐ１３ ＳＳ，ＣＰＰＩ，ＡＤＣ，Ｐ１．４ Ｐ０．０ ＭＯＳＩ，ＡＤＣ５／Ｐ１．５ Ｐｏ．１ ＭＩＳ ＡＤＣ６伊１．６ Ｐｏ．２ ＳＣＬＫ，ＡＤＣ７／Ｐ１．７ Ｐｏ．３ Ｐ０．４ Ｐ４．７／ＲＳＴ Ｐｏ．５ Ｐ０．６ ＲＸＤ伊３．Ｏ Ｐｏ．７ ⅨＤ，Ｐ３．１ Ｐ３．２ ＥＸ—ＬｌＶＤ门Ｐ４．６，Ｒ ｒ２ Ｐ３－３ ＣＬＫＯＵＴｏ，ｍ／Ｐ３．４ ＡＵ ，４．５ ＣＬＫＯＵＴ１／Ｔ１／Ｐ３．５ ＮＡ／Ｐ４．４ Ｐ３．６ Ｐ２．７／Ａ１５ Ｐ３．７ Ｐ２．６／Ａ１４ Ｐ２．５／Ａｌ３ ＸＴＡＬ２ Ｐ２．４，Ａ１２ Ｐ２．３，Ａｌ１ ＸＴＡＬｌ Ｐ２．２／Ａ１０ Ｐ２．１，Ａ９ ＧＮＤ Ｐ２．ｏ／Ａ８ 图３ Ａｎ７ｏ２２Ｂ与ＭＣＵ的典型接线图 因此输入端电阻值为： Ｒｉ＝ ： ：２００ ｋＱ （１） １ ｍＡ 输入端电阻的额定功耗为： Ｐ＝ＦｘＲ产０．２２ Ｗ （２） 所以选择阻值为２２０ ｋＱ，额定功率为２ Ｗ的电阻 作为输入电阻。 输出采样电阻值为： ． ＝ ＝１ｏｏＱ （３） 电压采样电路如图４所示。 图４电压采样电路 （２）电流采样电路 电流采样电路使用互感器来对电流进行采样。芯片 内部电流通道采样信号范围是１ ０００ ｍＶ到２ ｍＶ，本 文选择０．１ Ｖ作为电压采样信号，使用规格为１０ Ａ／５ ｍＡ的电流互感器．根据编写的程序得到输入１ Ａ时采 样电压应为０．Ｉ Ｖ，所以采样电阻阻值为： Ｒ ＝ ＝２００ｎ （４） ｌｏ２ 电流采样电路如图５所示。 ３系统软件设计 本系统软件部分分为主程序和中断程序。主程序中 主要实现电力参数（包括电压、电流、功率等）的计算、 ＬＣＤ１６０２的显示、ＧＳＭ通信部分、通信数据的编解码处
《微型机与应用》２０１５年第３４卷第１４期 Ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｕ２ ＲＥＦ０ＵＴ Ｒ１０ｆｌ ＣＴ２ ．
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Ｖ６Ｎ 图５电流采样电路 理、继电器控制、按键管理；中断程序包括定时器中断、 ＳＰＩ串行中断和ＡＤＣ转换中断。本系统软件设计的难点 在于ＧＳＭ通信部分和数据的编解码处理，下面将着重 介绍这两部分。 ３．１ ＧＳＭ通信部分软件设计 装置正常供电后，首先对ＭＣ５２Ｉ模块进行初始化， 初步设置完成之后，检测在供电前有没有收到短消息， 若没有收到短消息则将之前采集到的电量信息发送给 手机；若收到短消息，则处理并提取短消息内容，然后检 测短信开头是否是ＮＪＦｕ，若不是则删除短信，若是则返 回相应数据或进行相应操作。ＭＣ５２Ｉ模块的通信流程如 图６所示。
Ｉ串口初始化ｌ —Ｉ
———生———一Ｉ
ｌ变量初始化ｌ ＝＝ ［二二二二 ｌＭＣ５２Ｉ初始化Ｉ
Ｉ接收短信ｌ ＮＪＦＵ 信码头是 吗立二 提取数据Ｉ Ｉ删除短信
图６ ＭＣ５２１通信流程图 ３．２发送短消息的软件设计 单片机ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２通过串口发送ＡＴ指令对 ＭＣ５２ｉ模块进行控制，实现信息的发送和接收，本系统 所涉及的ＡＴ指令详见表１［７１。 表１ 常用ＡＴ指令表 输入 注释 ＡＴ＋ＣＭＧＦ＝１ ＡＴ＋ＣＭＧＦ＝０ Ａ ＩＩ＋ＣＭＧＲ＝＜ＩＮＤＥＸ＞ ＡＴ＋ＣＭＧＤ＝＜ＩＮＤＥＸ＞ ＡＴ＋ＣＭＧＳ＝＜ＬＥＮＧＴＨ＞
