基于GSM模塊的光線檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

龐斯棉

（柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西柳州，545616）

隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及微電子等技術(shù)和手段的日益成熟和發(fā)展，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛。路燈的控制就是利用檢測光照的強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)控制的，在白天或光線較亮?xí)r，路燈關(guān)閉，在晚上或光線較暗時(shí)，路燈打開。還有在一些公共場合下，也可以通過光線的亮暗情況實(shí)現(xiàn)照明設(shè)備的控制。本設(shè)計(jì)基于此目的，利用單片機(jī)和GSM模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控光線的情況，及時(shí)了解照明設(shè)備的工作狀態(tài)。

1 電路設(shè)計(jì)方案

1.1 單片機(jī)處理器

從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能需求及成本考慮，采用51單片機(jī)作為單片機(jī)控制模塊。51單片機(jī)具有豐富的內(nèi)部資源，集成8位CPU，片內(nèi)含4k Bytes的Flash存儲(chǔ)器，兼容標(biāo)準(zhǔn)51指令系統(tǒng)，同時(shí)具有功耗低、性能高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。

1.2 顯示模塊

LCD1602體積小、耗能少、驅(qū)動(dòng)電路簡單，可以由單片機(jī)直接輸出命令驅(qū)動(dòng)，因此設(shè)計(jì)中采用LCD1602顯示模塊，用來顯示光線的相關(guān)信息和照明設(shè)備的工作狀態(tài)。

1.3 GSM模塊

GSM采用的是TC35 GSM模塊。TC35 GSM模塊自帶RS－232通信接口，可以方便地與單片機(jī)連機(jī)通信，接口非常簡單，可以快速、安全、可靠的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。

1.4 光線檢測電路

光線檢測電路如圖1所示。DS1是電源指示燈，一上電DS1亮。R5是光敏電阻，當(dāng)光線變化時(shí)，其本身電阻也會(huì)跟著變化，經(jīng)過分壓后，光敏電阻兩端的電壓也會(huì)發(fā)生變化。把光敏電阻兩端的電壓輸入到LM393電壓比較器的比較端3端，基準(zhǔn)電壓接入到2端。當(dāng)光敏電阻兩端的電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，LM393輸出高電壓，當(dāng)光敏電阻兩端的電壓大于基準(zhǔn)電壓時(shí)，LM393輸出低電壓。通過調(diào)節(jié)R7可變電阻調(diào)整基準(zhǔn)電壓的大小。VCC接3.3V-5V電源，GND 是接地；AC1是模擬量輸出接口，可以接入AD轉(zhuǎn)換進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理。因此，通過單片機(jī)來檢測高低電平，由此來檢測環(huán)境的光強(qiáng)改變。

2 軟件設(shè)計(jì)

2.1 TC35模塊的調(diào)試

把模塊設(shè)置成上電自啟動(dòng)，將SIM 插入SIM 卡座（反面），然后插好；接通電源，按下電源按鍵后模塊開始尋找網(wǎng)絡(luò)，如果SIM卡未插入或網(wǎng)絡(luò)登錄未成功，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)指示燈閃爍，閃爍時(shí)間間隔600ms；當(dāng)?shù)卿浘W(wǎng)絡(luò)成功后，TC35模塊就處于待機(jī)狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)指示燈以亮端滅長時(shí)間在閃爍。

2.2 TC35 發(fā)送短信息

SMS 是由ETSI 所制定的一個(gè)規(guī)范（GSM 03.40 和 GSM 04.11），具體參數(shù)如表1所示。

大多數(shù)的手機(jī)采用的是16Bit 編碼。TC35 發(fā)送短信息設(shè)置如下：

如果設(shè)置成Text模式，就需要配置TC35模塊，AT命令為：AT+CMGF=1，模式參數(shù)設(shè)置如下：AT+CSMP=17,167,0,0。

數(shù)據(jù)編碼類型是最后一個(gè)參數(shù), 默認(rèn)字符集是為0 。

AT+CSCS=GSM 設(shè)置為GSM 字符集

AT+CMGS 輸入對方電話號碼 ＞

＜SP＞為 TC35 提示，”TEST LINE!”短信息內(nèi)容，＜Ctrl+Z＞表示結(jié)束.

圖1 光線檢測電路圖

2.3 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)

單片機(jī)要完成初始化操作、發(fā)送查看、發(fā)送和刪除短信息和設(shè)置短信息模式的AT指令等。單片機(jī)與TC35通信波特率是4800Kbps，因此在波特率初始化設(shè)置中要作如下設(shè)置：TMOD=0x20; SCON=0x40; TH1=0xfa;TL1=0xfa;REN=1;TR1=1;ES=1; EA=1;。

除此單片機(jī)還有在發(fā)送消息之前進(jìn)行一系列的程序初始化，比如說液晶顯示、中斷等。

具體的工作過程如下描述：

void main(void)

{

initUart();//初始化串口

delay(2000);

LCD_Init();//初始化液晶

Init_tc35(); //開啟TC35

delay(5000);

while(1)

{

if(K1==0) //檢測按鍵是否按下

{

Sendsms("LIGHT ON"); //按鍵按下發(fā)送短信

}

while(!K1); //按鍵釋放

}

}

單片機(jī)通過TC35模塊向指定的號碼發(fā)送短消息的過程如下：首先把數(shù)據(jù)緩沖區(qū)指針清0，接著通過串口向TC35模塊發(fā)送相關(guān)命令，等待TC35模塊有返回命令后進(jìn)入信息發(fā)送。

3 測試與結(jié)論

設(shè)計(jì)的基于GSM模塊的光線檢測系統(tǒng)安裝于實(shí)驗(yàn)室中，能夠?qū)饩€進(jìn)行檢測，當(dāng)有光線發(fā)生變化，從暗到亮，或是從亮到暗，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的的電信號。單片機(jī)要能夠把采集的電信號處理后，通過GSM模塊發(fā)送相應(yīng)的的信息到其它設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)信息的監(jiān)控。