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)-wenkub
2023-07-08 10:58:53 本頁(yè)面
【正文】 oncentrated cases ,such as schools, enterprises and business units. Key words： 51 MCU； TC35； GSM Communication； MBUS； Remote Monitoring System IV 目錄 第一章 緒 論 ???????????????????????????? 系統(tǒng)背景 ??????????????????????????? 系統(tǒng)概述 ??????????????????????????? 1 功能指標(biāo) ?????????????????????? 第二章 概要 設(shè) （總體印象 ，結(jié)構(gòu)） 計(jì)理論基礎(chǔ) STC12C5A60S2 單片機(jī)簡(jiǎn)介 ???????????????????? SIEMENS TC35 GSM 模塊簡(jiǎn)介 DS18B20 溫度傳感器簡(jiǎn)介 555 定時(shí)器 簡(jiǎn)介 RS485 總線 簡(jiǎn)介 AT 指令簡(jiǎn)介 MBUS 協(xié)議 簡(jiǎn)介 紅外遙控 簡(jiǎn)介 NEC 標(biāo)準(zhǔn)遙控碼特征 第三 章 硬件電路設(shè)計(jì) PC 集中控制端硬件框圖 STC12C5A60S2 單片機(jī)最小系統(tǒng) GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器 電路圖 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器硬件框圖 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器電源電路 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器 MBUS 收發(fā)電路 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器電路圖 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器硬件框圖 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器電源電路 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器 RS485 接口電路 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器 MBUS 收發(fā)電路 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器 紅外發(fā)射電路 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器繼電器電路 第四 章 軟件設(shè)計(jì) 通信協(xié)議 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器程序流程 圖 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器程序流程圖 第五章 系統(tǒng)測(cè)試 V 第六章 總結(jié) 參考文獻(xiàn) 附錄 A GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器原理圖 附錄 B 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器原理圖 附錄 C 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器 PCB 圖 附錄 D GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器程序清單 附錄 E 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器程序清單 (章左起書(shū)寫(xiě)、 黑體 ，小四。 然而對(duì)于很多大型事業(yè)單位而言，數(shù)目眾多又缺乏統(tǒng)一管理的辦公室空調(diào) 造成了極大的電能浪費(fèi)。系統(tǒng) 自上而下 由三部分組成： PC 集中控制端、GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器和空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器。 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)。 系統(tǒng)的工作過(guò)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(duì)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(guò) 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(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)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(kāi)關(guān)狀態(tài)查詢和控制、能耗查詢等功能。 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(gè) ，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(kāi)漏，每個(gè)I/O 口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到 20mA，但整個(gè)芯片最大不要超過(guò) 55mA； 4 個(gè) 16 位定時(shí)器 ；STC12C5A60S2 系列有雙串口，后綴有 S2 標(biāo)志的才有雙串口 。在遠(yuǎn)程監(jiān)控和無(wú)線公話以及無(wú)線 POS終端等領(lǐng)域 TC35 無(wú)線模塊 發(fā)揮 較大 作用 。 TC35 模塊有 AT 命令集接口 ,支持文本和 PDU 模式的短消息 。與傳統(tǒng)的 熱敏電阻 相比， 它 能夠直接讀出被測(cè)溫度 ， 并且 讀寫(xiě) DS18B20僅需要一 根 線 ， 總線本身也可以向所掛接的 DS18B20 供電 ， 而無(wú)需額外電源。 實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。 圖 為 DS18B20 典型測(cè)溫 電路。 圖 為 555 內(nèi)部電路結(jié) 構(gòu) 。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?jiàn)到具有 RS485 接口電路的設(shè)備。 AT 指令簡(jiǎn)介 AT 即 Attention， AT 指令集是從終端設(shè)備或數(shù)據(jù)終端設(shè)備向終端適配器或數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備 發(fā)送的。幾年后，主要的移動(dòng)電話生產(chǎn)廠商諾基亞、愛(ài)立信、摩托羅拉和 HP 共同為 GSM 研制了一整套 AT指令，其中就包括對(duì) SMS的控制。 AT+CMGC 發(fā)出一條短消息命令 AT+CMGD 刪除 SIM 卡內(nèi)存的短消息 AT+CMGF 選擇短消息信息格式： 0PDU。將 MBus用于各類儀表或相關(guān)裝置的能耗類智能管 理系統(tǒng)中時(shí)，可對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)或信號(hào)進(jìn)行采集并傳遞至集中器，然后再通過(guò)相應(yīng)的接口傳至主站。 MBus 總線是一種半雙工通信總線，其可以通過(guò)集中器實(shí)現(xiàn)給終端儀表遠(yuǎn)程供電。在穩(wěn)態(tài)時(shí) ,線路上的值為持續(xù)的“ 1” 狀態(tài)。 圖 ２ .5 紅外發(fā)射電路功能框圖 接收電路大都采用紅外一體化接收頭。接收端接收到光電信號(hào)后，將紅外載波濾除，還原為串行編碼脈沖，然后由執(zhí)行電路按照編碼的約定，完成遙控動(dòng)作。為了提高編碼的可靠性， NEC 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定系統(tǒng)碼數(shù)據(jù)碼后分別接著傳送一個(gè)同樣的碼或者反碼供誤碼校驗(yàn)用。 GSM 由外接 9V 電源供電，無(wú)需設(shè)計(jì)硬件電路。如果外部時(shí)鐘頻率在 33MHZ 以上時(shí)，建議直接使用外部有源晶振，此時(shí)時(shí)鐘從 XTAL1 腳輸入， XTAL2 腳必須懸空。 圖 ３ .３ 獨(dú)立按鍵與 LED 輔助調(diào)試電路 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器電路圖 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器硬件框圖 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器硬件框圖如圖 所 示。 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器電源電路 如圖 ３ .5 所示。正常情況下， POWERCTL 為高電平，場(chǎng)效應(yīng)管 IRFR9024 導(dǎo)通， TC35 正常供電。 圖 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器 MBUS 收發(fā)電路 LM317 是可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器，在輸出電壓范圍 到 37V 時(shí)能提供超過(guò) 的電流。 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器 RS485 接口電路 如圖 所示。 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器 MBUS收發(fā)電路 如圖 所示。當(dāng) MBUS 總線電壓異常時(shí)， 瞬態(tài)抑制二極管 TVS 能以 極快 的速度 將其兩 極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩梗崭哌_(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值， 起到保護(hù) TSS721A 的作用。當(dāng)IRPWM 為低電平時(shí)， 38KHz 載波才能通過(guò)。在程序中將此引腳配置為 推挽 模式。 幀是傳送信息的基本單元， 每幀信息由 32 字節(jié)組成， 幀格式如圖 所示。廣播命令不要求從站應(yīng)答。 21 圖 數(shù)據(jù)域格式 校驗(yàn)碼 CS 是從第一個(gè)幀起始符開(kāi)始到校驗(yàn)碼之前的所有各字節(jié)的模 256 的和，即各字節(jié)二進(jìn)制算術(shù)和，不計(jì)超過(guò) 256 的溢出值。 圖 為 PC 集中控制端管理 軟件主界面。 圖 為樓宇管
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