【正文】 。與我一同工作的同志對本設計（研究）所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 本設計通過 GSM無線遠程通信的控制效果顯著，節(jié)省了大量的人力和物力，具有良好的現(xiàn)實意義，特別是在工業(yè)上的運用就提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，有效的促進了社會的發(fā)展。 mechanical switch。 GSM網(wǎng)絡信號覆蓋面積廣、網(wǎng)絡接入靈活、無需布線，打破了距離的限制，從而可以實現(xiàn)全國乃至全球漫游監(jiān)控。因此，本選題對于對于北方工業(yè)有著十分重要的現(xiàn)實意義和價值，并且為城市的發(fā)展也提供了基礎。它被分成很多的部分，每一部分負責其中的一個功能。 SIM 卡是一個保存用戶數(shù)據(jù)和電話本的可拆卸智能卡 IC。近些年來，隨著中國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，應用于土木工程的各種大型設備被廣泛租賃。目前 GSM 移動通信技術，紅外技 術和藍牙技術是世界上比較流行的無線數(shù)據(jù)通訊技術。它的通訊距離一般在 0 到幾米之間，傳輸速率最快可達 16Mbps，通訊介質(zhì)為波長為 900 納米左右的近紅外線。它能夠?qū)崿F(xiàn)單點對多點的無線數(shù)據(jù)和聲音傳輸。 而 GSM 網(wǎng)絡移動通訊技術則綜合利用了移動通信、網(wǎng)絡技術、數(shù)字信號處理技術、自動控制和微機處理技術等方面的研究成果由于它技比較成熟，在保密性、通話質(zhì)量等方面都較好，提供語音和數(shù)據(jù)傳輸服務。綜上所述，相比紅外技術和藍牙技術而言，借助于分布廣泛的 GSM 網(wǎng)絡， GSM 移動通信技術更適用于遠距離的通信和監(jiān)控系統(tǒng)。 GSM 網(wǎng)絡已在全球范圍類實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，因此在組建系統(tǒng)時無需組建專用的網(wǎng)絡，同時也不需要維護網(wǎng)絡。 （ 2）完成基于 GSM 的遠程控制機械開關裝置軟、硬件系統(tǒng)的設計，硬件電路圖和代碼正確、規(guī)范。 D)做出實物，并且調(diào)試后能穩(wěn)定運行。GSM 模塊式整個設計的核心，通過對模塊的參數(shù)設計，來實現(xiàn)我們需要達到的功能，在整個設計過程中，手機通信是最重要的，設置功能室通過短信控制的。硬件主要包括 GSM 接收與傳輸、單片機最小系統(tǒng)、繼電器電路、執(zhí)行器電路、液晶顯示電路、電源電路、串行通信電路等部分；軟件部分主要包括系統(tǒng)初始化、參數(shù)設置程序、數(shù)據(jù)分析程序、顯示 子程序、AT指令轉(zhuǎn)換子程序、 GSM 與單片機通信子程序等，軟件設計思路明確采用分段進行，便于調(diào)試和修改。 手機短信 短信服務中心 GSM 網(wǎng)絡 短信服務中心 手機短信 GSM模塊（ TC35） 單片機 89C52 繼電器 執(zhí)行器 液晶顯示 2 系統(tǒng)總體方案設計 6 GSM 模塊 本 GSM 模塊功能齊全，是天祥電子最新推出的一款基于 GSM 網(wǎng)絡的手機模塊。在明確設計題目的要求和內(nèi)容后，首先進行各個模塊的設計，分步調(diào)試，待每個模塊調(diào)試成功后，進行一個總體調(diào)試，最后實現(xiàn)題目的要求。 STC12C5A60S2有雙 UART 以及 ISP 串口。 GSM 模塊 GSM 簡介 接收與發(fā)送短信，來實現(xiàn)對單片機的遠程控制，工作電壓為 。模塊有 AT 命令集接口，支持文本和PDU(Protocol Data Unit)模式的短消息、第三組的二類傳真、以及 2． 4k， 4． 8k， 9． 6k的非透明模式。其中 IGT 信號對于 TC35控制是非常重要，只有正確的 IGT 信號才可以使 TC35正常運行。為了適合外部的 SIM接口，該接口連接到主接口 (ZIF 連接器 )。 GSM 模塊主要特性和參數(shù) 特性：接口方式支持串口、 USB 接口，自適應波特率為 ,利用 AT指令雙向傳輸指令和數(shù)據(jù)，可通過 AT指令或關斷信號實現(xiàn)重啟和故障恢復。 若要通過單片機來調(diào)試 TC35I，在給單片機下載程序時只短接 PC/MCU1，下載完后取下 PC/MCU1， 再短接 TC35I/MCU1的一組，重新上電即可，不建議兩組同時短接。 （ 2）外接一個電源，為單片機提供 5V的電壓 。線圈工作電壓 DC12V。當模塊通電以后，模塊進行初始化，初始化完成后， LED1燈亮，同時 D2燈 3S亮 75ms滅進行閃爍，說明模塊通電良好；當模塊接收到短信后， LED2LED4燈將會進行亮與滅，實行控制繼電器的通斷電。 VCC和 GND 引腳為繼電器的正負電源端口。其中， SIM_CARD 為 SIM卡的卡槽， TC35I 位接收信號的芯片，開關 START 為啟動按鈕 ，電路圖如圖 。這樣繼電器就能夠控制執(zhí)行器工作，實現(xiàn)機械開關的打開與關閉 ， 電路圖如圖 。 圖 電源模塊電路原理圖 LED 模塊 LED 模塊為整個設計的指示燈，當模塊接入電源后，單片機進行初始化，初始化完成后， LED1燈將常亮， D2燈將會持續(xù) 3s 亮 75ms 滅的閃爍。它包含三維建模、協(xié)同工作和分析仿真等各種功能，其無可匹敵的易操作性和設計速度幫助工程師將更多的精力用于產(chǎn)品設計本身，而不是軟件使用的技巧。在設計工具方面，提供了各種實體特征造型工具，以及對局部特征或表面進行“移動”、“匹配”、 “變半徑”等操作的表面修改功能。 2D 集成 CAXA 實體設計無縫集成了 CAXA 電子圖板，工程師可在同一軟件環(huán)境下自由進行 3D和 2D 設計，無需轉(zhuǎn)換文件格式，就可以直接讀寫 DWG/DXF/EXB 等數(shù)據(jù)，把三維模型轉(zhuǎn)換為二維圖紙，并實現(xiàn)二維圖紙和三維模型的聯(lián)動。執(zhí)行器選用的兩個電磁鐵，他們并不能長期的處于工作模式，否則就會被燒壞。軟件設計主要內(nèi)容有單片機與 GSM 模塊通信，液晶顯示，繼電器工作模式與 GSM 和手機用戶終端通信，通過軟件設計，我們能夠?qū)崿F(xiàn)本次設計的內(nèi)容與要求。在此過程中， GSM 模塊首先要接收到用戶發(fā)送的消息，收到后恢復給用戶，表明已經(jīng)模塊獲得該信息，然后模塊通過 AT 指令將用戶給予的信息指令傳送給單片機，單片機通過編寫的程序進行處理，然后將處理結果返回給 GSM 模塊，模塊進而發(fā)送給用戶，這樣我們就可以知道每一次指令，單片機是否獲得并處理。 本設計中運用到的指令 如表 41所示： 表 41 命 令 AT+CREG? 響 應 +CREG:mode,start OK 命 令 AT+CREG=mode 禁止 /開放網(wǎng)絡注冊結果碼 響 應 OK 命令有效 命 令 AT+CREG? 響 應 +CREG:(02) 支持 0、 2 模式 命 令 AT+CNMI=2， 1， 0， 0， 0 mt=1 響 應 OK 響 應 +CMTF: “SM”， 1 收到新消息提示 命 令 AT+CMGF? 查詢當前值 響 應 +CMGF: 1 OK TEXT 方式 命 令 AT+CMGF? 檢測命令 響 應 +CMGF: (01) OK 支持 TEXT 和 PDU 模式 響 應 RING 有來電 命 令 ATA 應答此來電 響 應 OK 接受呼叫 命 令 ATH 掛斷電話 響 應 NO CARRIER 電話已切斷 命 令 AT+CMGR=1 讀消息 響 應 +CMGR: “REC UNREAD”, “0146290800”, “98/10/1,18: 22:11+00” ADCdefGHI OK TEXT 方式 命令 AT+CREG 是否登錄網(wǎng)絡 命令 AT 聯(lián)機握手 命令 ATE0 關閉回顯 命令 AT+CNMI=2,1 短信接收提示設 置 命令 AT+CMGF=1 短信接收為 TXT 模式 命令 AT+CMGD=1 刪除第一條短信，為后續(xù)接收短信做準備 命令 ATamp。 GSM 與單片機控制程序： void main(void) { K1=0。 // 89系列單片機無效 P1M1 = 0X00。 while(!Hand1()) //判斷是否登錄了網(wǎng)絡 ,如果不成功延時一會 ,再發(fā)送 AT握手指令 { Send_ASCII(stri1)。 //延時 } while(!Hand(stri0)) //判斷是否握手成功 ,如果不成功延時一會 ,再發(fā)送 AT握手指令 4 系統(tǒng)軟件設計 21 { Send_ASCII(stri2)。 //延時 } CLR_Buf1()。//設置當有新短信到來時提示 Delay_ms(Delay_Time)。 //點亮設置成功指示燈 Delay_ms(Delay_Time)。 //等待設置成功 CLR_Buf1()。 //點亮設置成功指示燈 Set_TXT_Mode()。 LED1 = 1。//初始化 xianshi(3,1,stri26)。 Second_Serial_Port_Send(Buf1_Max)。 //保存配置到模塊 while(!Hand(stri0))。 //點亮設置成功指示燈 modify()。 //接收短信為文本 (TEXT)模式 Delay_ms(Delay_Time)。 //等待設置成功 CLR_Buf1()。 //點亮握手成功指示燈 Delay_ms(Delay_Time)。 //發(fā)送回車符 Send_Hex(stri27)。 //發(fā)送回車符 Send_Hex(stri27)。 Delay_ms(Delay_Time)。 // 89系列單片機無效 P2M1 = 0X00。單片機具有辨別 AT 指令的能力，可以分析每一條指令的內(nèi)容及要達到的功能，在做關于 GSM 的設計中， AT 指令必不可少。通過 TA， TE發(fā)送 AT命令來控制 MS（ Mobile Station）的功能，與 GSM網(wǎng)絡業(yè)務進行交互。實現(xiàn)目的后，單片機將處理結果反饋到 GSM 模塊（ TC35I）中，通過插入的 SIM 卡將處理結果反饋給用戶，用戶可根據(jù)短信內(nèi)容知道機械開關的打開或者關閉。 本章小結 本章詳細介紹了遠程控制機械開關系統(tǒng)的硬件設計，從 GSM 模塊通信，到執(zhí)行器進行運作和液晶顯示都進行了細致的電路設計，具體介 紹了各個模塊的功能與達到的要求，并繪制了系統(tǒng)總電路圖，見附錄 Ⅰ 。 機械裝置示意圖 本設計是基于 GSM 模塊遠程控制機械開關而設計的，在設計初期， GSM 模塊需要固定在一 個位置，而現(xiàn)場許多機械結構在特定的環(huán)境下，執(zhí)行器并不能夠達到控制的要求，所以需要進行機械裝置的設計，機械裝置的設計可以對整個模塊進行上、下、左、右和前后進行移動，這樣就能夠滿足控制的要求，并且在任何環(huán)境下，執(zhí)行器都能夠控制機械開關，如圖 。 設計模式 創(chuàng)新模式 創(chuàng)新模式將可視化的自由設計與精確化設計結合在一起，使產(chǎn)品設計跨越了傳統(tǒng)參數(shù)化造型 CAD 軟件的復雜性限制，不論是經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員，還是剛進入設計領域的初學者，都能輕松開展產(chǎn)品創(chuàng)新工作。 創(chuàng)新模式簡單易用，可大幅提高建模速度，尤其在開發(fā)新產(chǎn)品時具有無與倫比的優(yōu)勢；工程模式是和大多數(shù) 3D 軟件一樣采用全參數(shù)化設計思想，模型修改更加方便。 系統(tǒng)短信功能表 31： 短信指令 繼電器 1工作狀態(tài) 繼電器 2工作狀態(tài) 執(zhí)行器 1工作狀態(tài) 執(zhí)行器 2工作狀態(tài) Open relay one 通電 縮 Close relay one 斷電 伸 Open relay two 通電 縮 Close relay two 斷電 伸 圖 LED 模塊電路圖 機械裝置設計 設計環(huán)境 CAXA 實體設計是唯一集創(chuàng)新設計、工程設計、協(xié)同設計于一體的新一代 3D CAD 系 3 系統(tǒng)硬件及電路設計 15 統(tǒng)解決方案。 此電源模塊的輸入電壓為 DC5V，通過 LM2491模塊，輸出電壓為 VOUT=VREF（ 1+R1/R2），得到我們需要的電壓。當線圈端加 5V 直流電壓時，觸點吸合，負載端閉合或斷開。 3 系統(tǒng)硬件及電路設計 11 圖 單片機（ STC12C5A60S2）電路原理圖 GSM 模 塊電路原理圖（ TC35I） TC35I 模塊工作電壓為 DC5V 左