基于sms的空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-06-06 10:58 本頁面
【正文】 成： PC 集中控制端、GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器和空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器。 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖 所示。 圖 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 7 監(jiān)控室由一臺 PC 機(jī)和一個 GSM 模塊組成，它們之間通過 RS232 串口線或 USB 轉(zhuǎn)串口線連接。 被 監(jiān)控區(qū)指的是一棟相對獨(dú)立的樓宇和樓宇房間內(nèi)的空調(diào)設(shè)備。 房間（被監(jiān)控單元）內(nèi)的市電 220V/380V 電源首先連接到電能表，再連接到本系統(tǒng)的空調(diào)節(jié)能控制器，然后連接空調(diào)?？刂菩盘柾ㄟ^ 空調(diào)節(jié)能控制器的 MBUS 接口連接到GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器的 MBUS 總線，多個房間的空調(diào)節(jié)能控制器均連接到此 MBUS 總線。空調(diào)節(jié)能控制器通過 RS485 接口 獲取電能表數(shù)據(jù)。空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器的紅外遙控接口用于發(fā)送控制空調(diào)的紅外碼 。 系統(tǒng)的工作過程如下：監(jiān)控室 PC 機(jī)上安裝的應(yīng)用程序按事先約好的通信協(xié)議 發(fā)送文本方式的短信，被監(jiān)控區(qū)的 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器接 收到此短信后，對短信進(jìn)行分析，轉(zhuǎn)換為 相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)包，再通過 MBUS 總線發(fā)送出去，總線上的空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器接收到此數(shù)據(jù)包后，進(jìn)行包完整性、正確性判斷，再獲取包中的地址、指令、數(shù)據(jù)項(xiàng)，只有地址匹配的空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器才回復(fù)此數(shù)據(jù)包，回復(fù)的數(shù)據(jù)包在 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以文 本 方式 的短信 發(fā)送出去，監(jiān)控室 PC 機(jī)的應(yīng)用程序解析接收到的短信，并存儲到數(shù)據(jù)庫中，從而實(shí)現(xiàn) 被監(jiān)控區(qū)空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器的工作狀態(tài)查詢、開關(guān)狀態(tài)查詢和控制、能耗查詢等功能。 功能指標(biāo) 系統(tǒng)要 能在長時間不斷電的狀態(tài)下 實(shí)現(xiàn) 對被監(jiān)控區(qū) 全局開關(guān)空調(diào)和獨(dú)立開關(guān)指定空調(diào)的功能；一 個 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器 要求至少能控制 100 臺空調(diào)，并且 通信距離不能低于 500 米；系統(tǒng)采集到的電量精度為 度 ，室溫精度為 ℃ ；系統(tǒng)要求具有冬夏模式，并能 自由 設(shè)定 開 關(guān) 空調(diào) 的條件 溫度。 8 第二章 設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) STC12C5A60S2 單片機(jī)簡介 STC12C5A60S2 系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘 、 機(jī)器周期的單片機(jī)，是高速 、 低功耗 、 超強(qiáng)抗干擾的新一代 8051 單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051,但速度快 812 倍 。 內(nèi)部集成 EEPROM,看門狗 ， MAX810 專用復(fù)位電路 ,2 路 PWM,8 路高速10 位 A/D 轉(zhuǎn)換 。 工作頻率范圍 為 0 35MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～ 420MHz；用戶應(yīng)用程序空間 最多可達(dá) 62K 字節(jié)；片上集成 1280 字節(jié) RAM；通用 I/O 口 多達(dá) 44 個 ，可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉，推 挽 /強(qiáng)上拉，僅為輸入 /高阻，開漏，每個I/O 口驅(qū)動能力均可達(dá)到 20mA，但整個芯片最大不要超過 55mA； 4 個 16 位定時器 ；STC12C5A60S2 系列有雙串口，后綴有 S2 標(biāo)志的才有雙串口 。 圖 為 STC12C5A60S2系列單片機(jī)管腳圖。 圖 STC12C5A60S2 系列單片機(jī)管腳圖 SIEMENS TC35 GSM 模塊簡介 西門子公司的 TC35 是一款雙頻 900/1800MHZ 高度集成的 GSM 模塊。在 GSM 網(wǎng)絡(luò)日臻完善的今天， TC35 秉承了西門子一貫的優(yōu)秀品 質(zhì)，它易于集成， 用戶 可以在較 9 短的時間內(nèi)花費(fèi)較少的成本開發(fā)出新穎的產(chǎn)品。在遠(yuǎn)程監(jiān)控和無線公話以及無線 POS終端等領(lǐng)域 TC35 無線模塊 發(fā)揮 較大 作用 。 TC35 自帶 RS232 通訊接口 ,可以方便地與PC 機(jī)、單片機(jī) 聯(lián) 機(jī)通訊。可以快速 、 安全、可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸 、 短消息服務(wù) (Short Message Service)和傳真。 TC35模塊的工作電壓為 — ,可以工作在 900MHz 和 1800MHz 兩個頻段 ,所在頻段功耗分別為 2w 和 1w。 TC35 模塊有 AT 命令集接口 ,支持文本和 PDU 模式的短消息 。 TC35 模塊主要由 GSM 基帶處理器、 GSM 射頻模塊、供電模塊、閃存、 ZIF 連接器、天線接口六部分組成 ，內(nèi)部功能框圖如圖 所示。 作為 TC35 的核心 ,基帶處理器主要處理 GSM 終端內(nèi)的語音、數(shù)據(jù)信號 ,并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有的模擬和數(shù)字功能。 圖 TC35 內(nèi)部 功能框圖 DS18B20 溫度傳感器簡介 DS18B20 是美國 DALLAS 半導(dǎo)體公司繼 DS1820 之后最新推出的一種改進(jìn)型智能 溫度傳感器 。與傳統(tǒng)的 熱敏電阻 相比， 它 能夠直接讀出被測溫度 ， 并且 讀寫 DS18B20僅需要一 根 線 ， 總線本身也可以向所掛接的 DS18B20 供電 ， 而無需額外電源。因而使用 DS18B20 可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單，可靠性更高。 它 在測溫精度、轉(zhuǎn)換時間、傳輸距離、分辨率等方面較 DS1820 有了很大的改進(jìn)，給用戶帶來了更方便的使用和更令人滿意的效果。 DS18B20 主要特性： 獨(dú)特的單線接口方式 ， DS18B20 與微處理器連接時僅需要一條線即可實(shí)現(xiàn) 雙向通訊。 實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測溫。 測溫范圍 為 55 ~125 ℃ 。 精度可達(dá) ℃ 。負(fù)壓特性，電源極性接反時， DS18B20 不會因 10 發(fā)熱而燒毀，但不能正 常工作。 圖 為 DS18B20 典型測溫 電路。 圖 DS18B20 典型 測溫 電路 555 定時器 簡介 555 定時器是一種多用途的數(shù)字 模擬混合集成電路，利用它能極方便地構(gòu)成 單穩(wěn)態(tài) 電路 ，雙穏態(tài) 電路 和多諧振蕩 電路 。 單穩(wěn)態(tài)電路主要用于定時，消抖動，分 頻，脈沖輸出等，雙穩(wěn)態(tài)電路主要用于比較器，鎖存器，反相器，方波輸出及整形等，多諧振蕩電路主要用于方波輸出。 由于使用靈活方便，所以 555 定時器在波形的產(chǎn)生與變換，測量與控制，家用電器，電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到了應(yīng)用。 圖 為 555 內(nèi)部電路結(jié) 構(gòu) 。 圖 555 內(nèi)部電路結(jié)構(gòu) RS485總線 簡介 RS485 總線 總線作為一種多點(diǎn)差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎庖?guī)范規(guī)，已成為業(yè)界應(yīng)用最為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)通信接口之一。這種通信接口允許在簡單的一對雙絞線上進(jìn)行多點(diǎn)雙向通信，它所具有的噪聲抑制能力、數(shù)據(jù)傳輸速率、電纜長度及可靠性是其他標(biāo)準(zhǔn)無 11 法比擬的。正因?yàn)榇耍S多不同領(lǐng)域都采用 RS485 作為數(shù)據(jù)傳輸鏈路。例如：汽車電子、電信設(shè)備局域網(wǎng)、智能樓宇等都經(jīng)?？梢砸姷骄哂?RS485 接口電路的設(shè)備。RS485 采用差分信號負(fù)邏輯，＋ 2V～＋ 6V 表示“ 0”， 6V～ 2V 表示“ 1”。 RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式，現(xiàn)很少采用，現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為總線式拓樸結(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以掛接 32 個結(jié)點(diǎn)。 RS485 最大的通信距離約為 1219M，最大傳輸速率為 10Mb/S，傳輸速率與傳輸距離成反比，在 100Kb/S 的傳輸速率下，才可以達(dá)到最大的通信距離，如果需傳輸更長的距離，需要加 485 中繼器。 AT 指令簡介 AT 即 Attention， AT 指
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