【正文】 he system has simple structure, reliable system is suitable for those geographically dispersed, but office point local concentrated 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 (章左起書寫、 黑體 ，小四。s power on or off, set switch temperature, also can gather the information of each office39?？照{(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 。 圖 TC35 內(nèi)部 功能框圖 DS18B20 溫度傳感器簡(jiǎn)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 。正因?yàn)榇?，許多不同領(lǐng)域都采用 RS485 作為數(shù)據(jù)傳輸鏈路。 MBus 主要特點(diǎn)是 由 兩條無極性傳輸線來同時(shí)供電和傳輸串行數(shù)據(jù)，而各個(gè)子站并聯(lián)在 MBus 總線上。 發(fā)送電路按一定的編碼在輸出端產(chǎn)生一串編碼脈沖，該脈沖經(jīng)紅外載波調(diào)制 ，再經(jīng)驅(qū)動(dòng)由紅外發(fā)光二極管發(fā)射到空中。 如圖 所示。 圖 ３ .8 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器電源電路 220V 交流電經(jīng)變壓器降壓，單相橋式電路整流和電容濾波后得到較平穩(wěn)的直流12V，經(jīng)穩(wěn)壓器 7805 轉(zhuǎn)換后得到直流 9V。 RELAY 由單 片機(jī) 腳控制。 為更好地實(shí)施對(duì)管理，所有軟件模塊都與數(shù)據(jù)庫連接，只要有數(shù)據(jù)更新就會(huì)自動(dòng)更新到數(shù)據(jù)庫，并顯示到對(duì)應(yīng)的管理界面上。 當(dāng)某個(gè)辦公室查詢不到執(zhí)行結(jié)果時(shí)就說明該辦公室空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器出問題，這樣系統(tǒng)管理人員就可以及時(shí)進(jìn)行維修了。 首先用電纜按系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖（見圖 ） 連 接好。 近 3 個(gè) 月的畢業(yè)設(shè)計(jì) 接近尾聲 ，這 也 意味著我的大學(xué)生活 即將結(jié)束 ，但我的學(xué)習(xí)并 沒有結(jié)束 。即夏季模式時(shí)，若 室溫小于關(guān)空調(diào)條件溫度，系統(tǒng)將自動(dòng)關(guān)閉空調(diào)，若室溫大于開空調(diào)條件溫度，系統(tǒng)則允許用戶開空調(diào)。 圖 為手動(dòng)控制界面。 數(shù)據(jù)域 格式如圖 所示。 38KHz 載波與 IRPWM 通過 2 個(gè) PNP 三極管 調(diào)制。 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器 MBUS 收發(fā)電路 如圖 所示 。當(dāng)時(shí)鐘頻率高于 12MHZ 時(shí)，建議使用第二復(fù)位功能腳。發(fā)射電路功能組成如圖 所示。 例舉幾條 與 SMS 相關(guān)的 AT 指令。 由于使用靈活方便，所以 555 定時(shí)器在波形的產(chǎn)生與變換，測(cè)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。 TC35模塊的工作電壓為 — ,可以工作在 900MHz 和 1800MHz 兩個(gè)頻段 ,所在頻段功耗分別為 2w 和 1w。 被 監(jiān)控區(qū)指的是一棟相對(duì)獨(dú)立的樓宇和樓宇房間內(nèi)的空調(diào)設(shè)備。系統(tǒng)包括三部分： PC 集中控制端、 GSM/MBUS 轉(zhuǎn)換器和空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器 。 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)。 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 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 。 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。 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。 MBus 總線是一種半雙工通信總線，其可以通過集中器實(shí)現(xiàn)給終端儀表遠(yuǎn)程供電。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/MBUS 轉(zhuǎn)換器電源電路 如圖 ３ .5 所示。 空調(diào)節(jié)能監(jiān)控器 MBUS收發(fā)電路 如圖 所示。 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。 圖 為樓宇管理界面。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。 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)。 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。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。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。 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。其特點(diǎn)如下：①滿足國際 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 。 J1 給 GSM模塊供電。如圖 所示。在穩(wěn)態(tài)時(shí) ,線路將保持“ 1”狀態(tài)。 90 年代初， AT 指令僅被用于 Modem