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)(文件)
【正文】 理界面。圖 為辦 公室管理界面。 圖 手動(dòng)控制界面 23 時(shí)間管理單元主要是設(shè)置辦公室開關(guān)空調(diào)的時(shí)間和自動(dòng)讀取電表的時(shí)間。 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器程序流程圖 如圖 所示。當(dāng)串口 0 收到 PC 集中控制端的短信時(shí)，轉(zhuǎn)換器讀取短信，并將內(nèi)容轉(zhuǎn)換成指令，再通過串口 1 發(fā)送到MBUS 總線上。 圖 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器程序流程圖 具體程序清單詳見附 錄 E。冬季模式時(shí)，若室溫大于關(guān)空調(diào)條件溫度，系統(tǒng)將自動(dòng)關(guān)閉空調(diào)，若室溫小于開空調(diào)條件溫度，系統(tǒng)則允許用戶開空調(diào)。 隨后燒寫臨時(shí)測(cè)試程序到最后一臺(tái)空調(diào)節(jié)能監(jiān)測(cè)器，使其一直在 MBUS 總線上發(fā)送 0xA5；燒寫臨時(shí)測(cè)試程序到 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器， 使其將 MBUS 總線上收到的信息通過串口 0 發(fā)送出來。 測(cè)試結(jié)果表明本系統(tǒng)能完全 達(dá)到預(yù)計(jì)的功能指標(biāo)。 本次設(shè)計(jì)主要是完成兩方面 的 工作，硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)中，我所學(xué)過的理論知識(shí)接受了實(shí)踐的檢驗(yàn)，增強(qiáng) 了 我 分析問題解決問題的 能力，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。軟件設(shè)計(jì) 主要是運(yùn)用 C 語言編寫程序控制系統(tǒng)工作。 GSM 模塊的遠(yuǎn)距離無線傳輸與 MBUS 總線的近距離有線傳輸相結(jié)合，使系統(tǒng)具有很大的靈活性，層級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也使得系統(tǒng)管理的空調(diào)數(shù)目大增。這樣 MBUS 總線雙向通信就調(diào)好了。 Y N Y N Y Y N Y N 開始 系統(tǒng)初始化 接收到正確的指令 廣播指令 全體執(zhí)行指令（開 /關(guān)空調(diào)） 測(cè)室溫，讀電表 溫度控制空調(diào)工作狀態(tài) 地址匹配否 發(fā)送執(zhí)行結(jié)果 執(zhí)行指令（開 /關(guān)空調(diào)，查詢電量 等 ） 25 第五章 系統(tǒng)測(cè)試 為最大限度地模擬系統(tǒng)實(shí)際工作環(huán)境， 測(cè)試場(chǎng)所選擇在一間閑置的實(shí)驗(yàn)室， 待測(cè)系統(tǒng)由 70 個(gè)空調(diào)節(jié)能監(jiān)測(cè)器、 1 個(gè) GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器和 1 個(gè) PC 集中控制端組成，不斷電測(cè)試時(shí)長(zhǎng)為一星期 ，期間 PC 集中 控制器會(huì)隨時(shí)發(fā)送 各類指令給任意一臺(tái)空調(diào)節(jié)能監(jiān)測(cè)器 。在主循環(huán)中系統(tǒng)一直檢測(cè)室溫和讀取電量，并根據(jù) 用戶設(shè)置的開關(guān)溫度自動(dòng)調(diào)整空調(diào)工作狀態(tài)。為防止惡劣條件下 TC35 死機(jī)，在主程序中一直檢測(cè) TC35 工作狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)切斷其電源，并利用看門狗觸發(fā)系統(tǒng)復(fù)位。 轉(zhuǎn)換器上電首先初始化系統(tǒng)，主要是 初始化串口 0，串口 1， 清空短信， 設(shè)置看門狗等。執(zhí)行的結(jié)果可以在自動(dòng)控制單元中查詢。使用前需手動(dòng)設(shè)置通訊端口。包括辦公室所在的樓宇名稱及編號(hào)，以及辦公室所在的部門、門牌號(hào)、模塊地址等信息。每一 棟 樓宇的信息 主要包括樓宇編號(hào)、樓宇名稱、 GPRS 號(hào)碼。 PC集中控制端 管理 軟件 PC 集中控制端 管理軟件 采用 VB6 設(shè)計(jì)，功能包括樓宇管理，辦公室管理，時(shí)間管理，自動(dòng)控制和手動(dòng)控制等。 圖 控制碼格式示意圖 數(shù)據(jù)域長(zhǎng)度 L 固定為 14H， 即數(shù)據(jù)域長(zhǎng)度為 20 個(gè)字節(jié)。 A0～ A5 為地址域，每個(gè) 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器都有唯一的通信地址。在繼電器由開通到關(guān)斷瞬間，由于工作線圈有電感的性質(zhì)，會(huì)在低壓端 產(chǎn)生一個(gè)瞬間電壓尖峰，并聯(lián)一個(gè)二極管能抑制電壓尖峰，保護(hù)三極管。 圖 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器繼電器電路 J1 外接一交流接觸器 來控制空調(diào)電源 。 其輸出頻率及占空比由以下公式計(jì)算得出： 3 2 1 01 . 4 4 3 38( 2 ) *F K H zR R C??? （ ） 232123RRR? ??? （ ） IRPWM 由單片機(jī) 腳控制。其特點(diǎn)如下：①滿足國(guó)際 ENl4343 標(biāo)準(zhǔn)；②具有動(dòng)態(tài)電平識(shí)別的接收邏輯；④無極性連接；⑧半雙工下波特率可達(dá) 9600 bps；⑨支持 UART 協(xié)議 。 485CTL 接單片機(jī) 腳控制。 17 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)控器硬件框圖如圖 所示 圖 空調(diào)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 如圖 所示。 POWERCTL 由單片機(jī) 腳控制。 J1 給 GSM模塊供電。 GSM 模塊與單片機(jī)通過串口 0 連接， MBUS 收發(fā)電路與單片機(jī)通過串口 1 連接。 RS232 串口線 PC 機(jī) TC35 模塊 9V 外接電源 15 為方便軟硬件調(diào)試，特增加調(diào)試輔助電路， SW1 和 SW2 分別接單片機(jī) 和 引腳。 圖 3 .2 STC12C5A60S2 最小系統(tǒng) STC12C5A60S2 單片機(jī)最小系統(tǒng) 包括復(fù)位電路，晶振電路以及 ISP 下載電路。如圖 所示。 遙控全碼包括 32 個(gè)二進(jìn)制位，發(fā)射順序?yàn)榈臀辉谇案呶辉诤蟆５谑褂脮r(shí)注意紅外線一體化接收頭的載波頻率，常用的載波頻率為 38kHz，占空比 為 1:3。 人們見到的紅外遙控系統(tǒng)分為發(fā)射和接收兩部分。在穩(wěn)態(tài)時(shí) ,線路將保持“ 1”狀態(tài)。 MBUS 的接收發(fā)送機(jī)制 。 MBUS協(xié)議 簡(jiǎn)介 儀表總線（ meter bus,MBus）是一種新型總線結(jié)構(gòu) 。每個(gè)指令執(zhí)行成功與否都有相應(yīng)的返回 ， 如果 AT 指令執(zhí)行成功 ， “OK” 字符串返回； 如果 AT 指令語法錯(cuò)誤或 AT 指令執(zhí)行失敗 ， “ERROR” 字符串返回。 90 年代初， AT 指令僅被用于 Modem 操作。 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(duì)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(gè)結(jié)點(diǎn)。這種通信接口允許在簡(jiǎn)單的一對(duì)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(zhǎng)度及可靠性是其他標(biāo)準(zhǔn)無 11 法比擬的。 單穩(wěn)態(tài)電路主要用于定時(shí)，消抖動(dòng)，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。 精度可達(dá) ℃ 。 它 在測(cè)溫精度、轉(zhuǎn)換時(shí)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。 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(hào) ,并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有的模擬和數(shù)字功能?？梢钥焖?、 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。 圖 STC12C5A60S2 系列單片機(jī)管腳圖 SIEMENS TC35 GSM 模塊簡(jiǎn)介 西門子公司的 TC35 是一款雙頻 900/1800MHZ 高度集成的 GSM 模塊。 8 第二章 設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) STC12C5A60S2 單片機(jī)簡(jiǎn)介 STC12C5A
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