基于GSM的遠程控制熱水器系統

季志宇 劉甜甜

【摘要】本作品主要選用STC89C52單片機為主控芯片，制作了這一款基于GSM的遠程控制熱水器系統。它主要包括水位控制模塊，水溫測量模塊，加熱控制模塊及GSM通信模塊。具有發送SMS短信，語音通話，GPRS數據傳輸等基于GSM網絡進行通信的所有基本功能。

【關鍵詞】GSM模塊DS18B20溫度傳感器HC-SR04遠程控制

一、引言

隨著現在現代通信技術、集成電路技術的日益發展和成熟，我國信息事業持續、快速發展。通信基礎設施日臻完善，固定電話、移動電話用戶總數接近兩億。本系統通過GSM短信息業務把要發的信息加上目的數據發送到短信息服務中心，經短信服務中心完成存儲后再發送給最終的信宿繼而完成對目標的無線遠程控制。

二、國內外研究現狀

現代電子信息技術的不斷發展進步、智能化家居、物聯網技術日漸成熟，應用日益廣泛。目前來說遠程控制系統分為兩大類：一是GSM網絡；二是CDMA網絡，綜合來看，由于GSM網絡的廣泛性和成熟性，在遠程控制系統中，常常受到開發者的親睞。各種產品在對水溫水位控制方面也有所不同。溫度傳感器分為接觸式溫度傳感器和非接觸式溫度傳感器。

大多數遠程控制熱水器系統沒有水位控制，考慮到用戶對水量的要求，及用水量過多造成浪費，所以本系統加進了水位控制模塊，可以達到用戶對用水量的要求。

三、系統方案

本系統采用STC89C52單片機作為主控芯片。并結合“水位控制模塊”，“水溫測量模塊”，“加熱控制模塊”和“GSM通信模塊”。

（1）水位控制模塊。水位測量模塊采用超聲波測距HC-SR04。超聲波測距是借助于超聲脈沖回波渡越時間法來實現的。基本原理：經發射器發射出上6mm，頻率為40KHZ的超聲波信號。此信號被物體反射回來由接收頭接收，接收頭實質上是一種壓電效應的換能器。它接收到信號后產生mV級的微弱電壓信號，繼而水位控制提供可能。（2）水溫測量模塊。本系統的水溫測量模塊采用DS18B20溫度傳感器。DS18B20是DALLAS公司生產的一線式數字溫度傳感器，具有3引腳TO-92小體積封裝形式；溫度測量范圍為-55℃～+125℃,可編程為9位～12位A/D轉換精度，測溫分辨率可達0.0625℃，被測溫度用符號擴展的16位數字量方式串行輸出。（3）加熱控制模塊。本系統的加熱控制模塊采用的是用繼電器來控制，電路簡單，只需要用三極管驅動繼電器即可，電路圖如圖1所示。（4）GSM通信模塊。本系統的GSM 模塊采用西門子公司的TC35模塊。TC35是Siemens公司推出的無線通訊GSM模塊。自帶RS232通訊接口，可以方便地與PC機、單片機聯機通訊、并能快速、安全、可靠地實現系統方案中的數據與語音傳輸、短消息服務和傳真。TC35模塊的工作電壓為3.3-5.5V，可以工作在900MHz和1800MHz兩個頻段，模塊有AT指令集接口，支持文本和PDU模式的短信息。TC35模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊（ASIC）、閃存、ZIF連接器、天線接口六部分組成。在系統開啟后，單片機首先完成自身和TC35模塊的初始化，設置相應的定時/計數器、串口、中斷等，準備處理相關指令。單片機每隔一定的時間向TC35模塊發出短信查詢命令。用戶通過手機終端向系統的TC35模塊發送短消息。TC35模塊在接收到短消息后，由單片機將短信內容進行處理得到對應操作命令，通過與系統中預存的指令相對比，選擇具體的二進制代碼進行調制發射。

四、創新性分析

（1）采用以單片機作為主控元器件，擁有成熟的技術支持。（2）通信控制是全雙工的，可以雙向控制。（3）采用TC35模塊作為GSM通信模塊可以方便地與PC機、單片機聯機通訊，并能快速、安全、可靠地實現系統方案中的數據與語音傳輸、短消息服務和傳真。（4）該系統應用范圍廣，可以直接用在家電熱水器中。

參考文獻

[1]李建東，郭梯云，鄔國揚，移動通信. 西安：西安電子科技大學出版社，2006

[2]黃智偉. 全國大學生電子設計競賽電路設計. 北京：電子工業出版社，2006

[3]Lee W C Y. Mobile Communication Engineering. New York:McGraw-Hill，1982