基于SIM900A的遠程汽車空調溫度控制系統

趙學斌+馮汝健+楊蕊+王強

【摘要】 遠程汽車空調溫度控制系統的設計一種以GSM 無線網絡為基礎，通過溫度傳感器，將用戶手機、汽車空調組合成一個小型物聯網的應用設計，現代汽車中的空調一般是利用手工進行控制的，空調只有等到司機進入駕駛室才能開啟或關閉，這就使得在炎熱的夏天或寒冷的冬天，剛進入車內時由于空調沒有開啟，人會感覺到異常的燥熱或寒冷，因此設計和制造出能監控車內溫度并根據監測到的溫度情況來進行提前遠程控制開啟車內空調系統的設備。

【關鍵字】 GSM 物聯網 SIM900a DS18B20 單片機 繼電器

引言

隨著無線通信、電子信息傳感技術的日益發展，物聯網通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、攝像頭等信息傳感設備，根據通信協議，將物聯網和我們生活中的物品連接起來，讓他們通過信息交換和通訊，以實現物品的自動識別、定位、跟蹤、監控和管理為目標的服務已成為一種時尚的潮流。

現在全球各個國家對物聯網技術的發展越來越重視，而且大多數國家為了形成更有利戰略部署已經將物聯網應用在軍事發展上。可想而知各個行業的發展中推廣使用物聯網技術是必然趨勢。

當我們經過市場調查后了解到現在大多數司機不管夏天還是冬天都是親自進到汽車里才能對汽車空調進行操作，但是因為沒有提前打開空調，所以人們在剛進到汽車內會感覺到非常的燥熱或寒冷。所以本系統就是從物聯網方便人們出行的角度出發，提出一種以GSM 無線網絡為基礎，設計出的一個小型物聯網的應用系統。本系統將溫度傳感器采集到的信息以短信的方式發送到手機用戶，利用短信發送控制指令來控制汽車空調，人們只需要通過手機就可以實現對汽車空調的控制，通過該系統可以讓人們享受便利出行的快樂。

一、系統的總體設計

本系統總體設計的模塊有STC89C51RC單片機控制模塊、DS18B20溫度采集模塊、SIM900a短信模塊、繼電路開關控制模塊和電源模塊。

設計思路：當天氣過于炎熱或寒冷時，一些用戶出行時想要知道自己愛車內的溫度時，便可以通過手機發送短信指令查詢汽車內的溫度的高低，該指令以短信的方式到安裝在車內的SIM900a，SIM900a接受到短信后用串口把該指令返回到主控芯片，單片機將采集到的溫度信息處理后，通過SIM900a將采集到的溫度傳回到用戶手機上，如果用戶覺得車內溫度較過高或太低，還可以發送調節溫度的指令控制車內空調來調節汽節車內的溫度，這樣一來可以早一步將汽車內的溫度調節到最佳。

二、硬件電路的設計

由系統組成方框圖所示可知，該系統設計包括微控制器模塊（STC89C51RC）、DS18B20溫度采集模塊、繼電路開關控制模塊、電源模塊和SIM900a模塊組成。

2.1微控制器模塊

采用的是STC89C51RC 微控制芯片， 該單片機有功耗低、控制和抗干擾能力強、性價比高的優點。最高工作時鐘頻率為80MHz，片內含4K Bytes的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，無需專門的仿真器和編程器，自帶看門狗電路，所以本系統的微控制芯片選用的是STC51單片機。

2.2溫度采集模塊

溫度采集模塊選用 DS18B20 溫度傳感器， 它的體積小、價格低、抗干擾能力強、精度高（-0.5℃～+0.5℃）并且采用單總線數據通信， 全數字溫度轉換及輸出。測量范圍（-55℃～125℃）也在本系統測量范圍內，所以選用DS18B20來采集溫度。

2.3繼電器開關模塊

該模塊主要包括光耦TLP521 -4、達林頓管ULN2803 和繼電器SRD-5VDC-SL-C及三極管， 通過單片機輸出的信號經過三極管構成的開關電路傳送到TLP521 -4 光耦芯片之后經過達林頓管ULN2803的放大后來驅動繼電器SRD-5VDCSL-C來控制汽車內空調。

2.4 SIM900a模塊

該模塊用5v供電（直流），并且支持 GSM/GPRS 四個頻段，包括 850，900，1800，1900MHZ及 GSM07.07，07.05 AT 命令和 Ai Thinker 擴展命令。該模塊不僅有短信，數據，彩信，上網而且還有 DTMF功能，能夠實現遠程遙控功能，在無人的情況下，也可以實現遠程復位。

2.5電源模塊

本系統電源模塊采用了LM1117-5和LM1117-3.3將直流供電電壓12V降低到本系統所需要的5 V和3.3 V 的電壓。

三、結語

現在手機基本上成年人人手一部，用戶只需發送發一條簡單地的溫度查詢指令，指令以短消息的方式發送給SIM900a，再通過串口將指令發送給單片機，然后單片機會把采集到的溫度信息通過GSM短信息服務中心發送給SIM900a再傳回到用戶手機上實現對汽車內溫度的實時調節和實時監控；同時根據自身的情況，用戶可以通過手機短信功能遠程控制汽車空調來調節汽車內溫度的高低，讓人們可以享受非常舒適便利的出行服務。

參 考 文 獻

[1] 汽車空調溫度控制系統設計方案.OFweek電子工程網.2011.07