摘  要： 應用TC35I模塊和DS18B20單總線數(shù)字溫度傳感器模塊，利用STC89C52RC微控制器和GSM移動通信網(wǎng)絡中的短消息業(yè)務，設計一種基于TC35I的汽車空調(diào)溫控系統(tǒng)，詳細闡述了系統(tǒng)的基本組成和相關(guān)的軟硬件方面的設計。系統(tǒng)具有實時性、操作簡單、實用等優(yōu)點。
關(guān)鍵詞： TC35I；DS18B20；STC89C52RC；遠程控制

　隨著無線通信、信息傳感技術(shù)的迅猛發(fā)展和日漸成熟，通過信息傳感設備和網(wǎng)絡將物品聯(lián)接成物聯(lián)網(wǎng)，以實現(xiàn)物品的自動識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理為目標的服務已成為可能。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國民經(jīng)濟中的應用越來越廣泛，近年來引起學術(shù)界和工業(yè)界的廣泛重視，目前已成為全球的熱點問題，許多國家都將物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提高到國家級的戰(zhàn)略高度，本文就是從物聯(lián)網(wǎng)的角度出發(fā)提出一種以GSM無線網(wǎng)絡為基礎(chǔ)，通過溫度傳感器，將用戶手機、汽車空調(diào)組合成一個小型物聯(lián)網(wǎng)的應用設計?，F(xiàn)代汽車中的空調(diào)一般是利用手工進行控制的，空調(diào)只有等到司機進入駕駛室才能開啟或關(guān)閉，這就使得在炎熱的夏天或寒冷的冬天，剛進入車內(nèi)時由于空調(diào)沒有開啟，人會感覺到異常的燥熱或寒冷，因此設計和制造出能監(jiān)控車內(nèi)溫度并根據(jù)監(jiān)測到的溫度情況來進行提前遠程控制開啟車內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的設備便提到人們?nèi)粘Ｉ畹淖h事日程上來，本設計就是為滿足這一要求而提出來的。
1 系統(tǒng)的組成和工作原理
　系統(tǒng)是由兩大部分組成，一部分是由STC89C52RC單片機為中心的溫度采集和繼電器控制部分，另一部分是以GSM移動通信網(wǎng)、TC35I和用戶手機組成的數(shù)據(jù)的遠程傳輸部分。系統(tǒng)的組成框圖見圖1所示。

　系統(tǒng)的工作原理是：用戶通過手機發(fā)一條溫度查詢指令，指令以短消息的方式通過GSM短信息服務中心發(fā)送到安裝在車內(nèi)的TC35I，模塊接收到指令后通過串口把指令傳送到STC89C52RC單片機，單片機啟動DS18B20采集車內(nèi)溫度信息，再通過單片機和TC35I把采集到的溫度信息通過GSM短信息服務中心傳回到用戶手機上，如果車內(nèi)溫度過高或過低，則用戶可通過指令控制車內(nèi)繼電器開關(guān)來開啟車內(nèi)空調(diào)從而達到致冷或致熱的效果。
2 系統(tǒng)的硬件設計
　系統(tǒng)的硬件設計部分包括微控制器模塊、DS18B20溫度采集模塊、繼電路開關(guān)控制模塊、電源模塊和TC35I模塊。
2.1 微控制器模塊
　微控制器模塊主要完成溫度的采集、繼電器開關(guān)的控制及和TC35I的串口通信等。考慮到模塊的驅(qū)動能力、功耗及性價比等因素，系統(tǒng)采用宏晶公司的STC89C52RC芯片，該款芯片具有功耗低、控制和抗干擾能力強、性價比高的優(yōu)點。微控制器具有8 KB的Flash ROM存儲器，512 B的RAM和2 KB的EEPROM存儲器，內(nèi)部還集成了看門狗電路和UART，具有在系統(tǒng)編程和在應用編程的功能，無需專門的仿真器和編程器，因此選用該款控制器可以為本系統(tǒng)的設計帶來很大的便利。
2.2 溫度采集模塊
　系統(tǒng)中的溫度采集模塊采用DALLAS公司生產(chǎn)的高精度、高可靠性的DS18B20溫度傳感器，它具有體積小、硬件開銷低、抗干擾能力強、精度高的特點，采用單總線數(shù)據(jù)通信，全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出，最高12位分辨率，精度可達±0.5℃，檢測溫度范圍為-55℃~+125℃，因此它能滿足本系統(tǒng)的設計要求。DS18B20與微控制器的連接電路見圖2所示。

2.3 繼電器開關(guān)控制模塊
　繼電器開關(guān)模塊由TLP521-4、ULN2803和SRD-12VDC及三極管構(gòu)成，由微控制器輸出的信號經(jīng)過三極管構(gòu)成的開關(guān)電路送往TLP521-4光耦芯片再通過ULN2803達林頓管的放大后用來驅(qū)動SRD-12DC繼電器，進而達到控制空調(diào)的各種開關(guān)的作用，繼電器開關(guān)控制模塊與微控制器的電路連接圖如圖3所示。

2.4 TC35I模塊
　TC35I模塊是Simens推出的一款雙頻900/1800 MHz高度集成的GSM模塊。它設計小巧、功耗很低，可以為很多通信應用提供經(jīng)濟高效的解決方案。它支持EGS900和GSM1800雙頻，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?nèi)容支持語音、數(shù)據(jù)、短消息和傳真服務，通信接口采用RS232(指令和數(shù)據(jù)的雙向傳送)，供電電源采用單電源3.3 V~5.5 V的電壓，適用的范圍包括：便攜電腦的低功耗通信設備、遙測遙感、遠程信息處理和通信等工業(yè)領(lǐng)域。本系統(tǒng)中TC35I與微控制器的電路連接圖如圖4所示。

2.5 電源模塊
　系統(tǒng)電源模塊采用了LM78L05和LM2941S兩芯片將外部12 V的直流供電電壓轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需要的5 V和4.2 V的電壓，電源連接電路圖如圖5所示。

3 系統(tǒng)的軟件設計
　系統(tǒng)的軟件模塊部分主要包括GSM通信模塊、DS18B20溫度采集模塊和繼電器開關(guān)控制模塊部分的軟件設計，系統(tǒng)的工作流程如圖6所示。

3.1 GSM通信模塊的程序設計
　GSM通信模塊的程序則由TC35I通過微控制器的串口發(fā)送與GSM短信息有關(guān)AT指令來和用戶手機進行交互的，其具體的工作流程如圖7所示，另外本系統(tǒng)中執(zhí)行的AT指令[2，5]如表1所示。
3.2 DS18B20溫度采集模塊的程序設計
　溫度采集模塊部分的程序設計也主要由微控制器通過單總線的方式來完成DS18B20的初始化并根據(jù)用戶手機發(fā)過來的指令讀取溫度信息并反饋給用戶手機，其工作流程圖如圖8所示。

　繼電器開關(guān)控制部分的軟件設計主要是根據(jù)用戶從手機發(fā)過來的開關(guān)指令，由微控制器通過置位或復位相關(guān)的端口來達到的。
　本文提出了一種以GSM短信息中心為基礎(chǔ)的遠程汽車空調(diào)溫度控制系統(tǒng)的設計方法，經(jīng)實際的制作和調(diào)試驗證，該系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠地運行，該系統(tǒng)還具有擴展方便、無線傳輸距離遠，可廣泛應用于遠距離控制領(lǐng)域。
參考文獻
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