基于GSM的远程卷帘门控制系统设计.doc

基于GSM的远程卷帘门控制系统设计 杨慧1周伯俊2 (1.南通大学电气工程学院，江苏南通226019；2.南通大学工程训练中心，江苏南通226019) 【摘要】目前大多商场卷帘门都是手动开关控制或近距离无线控制，这种控制方式需要工作人员必须在卷帘门附近。运用GSM技术，对原有的卷帘门控制系统进行升级，操作人员通过手机不仅能够远程控制卷帘门，还能实时了解卷帘门的工作状态，大大提高了商场的管理效率和安全。 关键词gsm；远程控制；卷帘门 DesignofRollingDoorRemoteControlSystemBasedonGSM YANGHui1ZHOUBo-jun2 (1.SchoolofElectricalEngineering,NantongUniversity,NantongJiangsu226019,China； 2.EngineeringTrainingCenter,NantongUniversity,NantongJiangsu226019,China) 【Abstract】Currently,mostrollingdoorsinmallsaremanualcontrolledorwirelesscontrolledinshortdistance,whichrequiresthattheoperatorsmustbeneartherollingdoors.ByusingGSMtechnologytoupgradetheoriginalrollingdoorcontrolsystem,operatorscannotonlycontrolrollingdoorsremotelybymobilephone,butalsocangrasptheworkingstateofrollingdoors,whichgreatlyimprovesthemanagementefficiencyandsecurityofmalls. 【Keywords】GSM；Remotecontrol；Rollingdoor 基金项目：南通大学自然科学基金（13040404）。 作者简介：杨慧（1988），女，江苏泰兴人，硕士，助理实验师，主要研究方向为控制理论与控制工程。 0引言 随着商场楼层越来越高，卷帘门的使用也越来越广泛。人们都在寻求更方便的控制方法。当前最常用的是使用无线控制，操作人员只需要拿着信号发射器就能控制卷帘门1,2。但这种控制方式需要近距离，而且一个卷帘门一个控制器。对于一个高层的商场而言，操作人员就需要管理一堆控制器且需要逐个控制，这就非常的不方便。文章提出了一种基于GSM技术的远距离无线控制方式，操作人员可以在任意的位置通过手机短信的方式，实现对卷帘门的控制，而且还升级了商场的消防系统，一旦发生火灾立即关闭火灾点周围的卷帘门防止火灾的蔓延。 1硬件设计 1.1硬件系统结构 本系统基于STM8S单片机开发，其硬件结构如图1所示。单片机选择的是最新的STM8S208微控制器，该芯片具有高达20MIPS的CPU性能和2.95-5.5V的电压范围，并提供真正的EEPROM数据写入操作，可达30万次擦写极限。另外该芯片还配备了丰富外设可支持精确控制和监视功能。GSM模块选用的是华为公司生产的GTM900-C无线通信模块。 系统主要实现以下几个功能： （1）微处理器STM8S与GSM模块通过串口通讯，处理器读取卷帘门限位开关的状态，编码处理后通过串口发送给GSM模块，GSM模块再将信息发送出去。 （2）GSM模块接收到信息通过串口传给微处理器，单片机对接收来的信息进行解析，然后控制电机带动卷帘门打开或关闭。 （3）一旦烟感火灾传感器或可燃气体探测器检测到有火灾危险，单片机立即启动报警功能，将附近的卷帘门关闭，并通过GSM模块发送短信给管理人员。 1.2无线通信模块 1.2.1电源电路 GSM模块选用的是华为公司生产的GTM900-C无线通信模块。该模块是一款两频段GSM/GPRS无线模块。它支持标准的AT命令及增强AT命令，提供丰富的语音和数据业务等功能，是高速数据传输等各种应用的理想解决方案3。 GTM900-C的1-6pin为电源输入口，需要接3.4V-4.7V的工作电压。如果使用较低的电压电源（比如3.4V），天线口就需要匹配，应尽量缩短外部电源到模块连线的长度，否则世纪输入模块的电压可能小于3.4V，会造成射频指标的恶化甚至模块工作不稳定4。为了简化硬件，本文选择12V的外界电源给电路供电，经过LM2941S稳压芯片转换成3.8V作为GTM900-C的工作电压，如图2所示。 GTM900-C的UART接口与外界进行串行通信，支持3V电平输入和输出。如果输入信号超过GTM900-C输入信号的幅值范围，这时需要对输入信号进行电平调整。目前GTM900-C模块输出的信号是TTL2.850.1V接口，而单片机是5V的TTL电平，因此需要进行串口电平转换的设计。如图3所示，为了避免串口电平转换芯片的电源，通过SN74LVC7407A进行电平隔离。 2软件设计 2.1短信编码解析 GTM900-C模块有两种输入和发送短消息的模式：PDU模式和文本模式。由于PDU模式既能支持英文短信也能支持中文短信，而文本模式只能支持英文短信，所以本文选择PDU模式5-7。在PDU模式下短信内容采用UCS2编码方式。具体接受和发送短信的过程如表1、表2所示。 2.2单片机软件设计 单片机软件主要功能包括：（1）设置白名单，将附近卷帘门控制器中SIM卡的号码和管理人员的手机号码设置为白名单，并将其存储在EEPROM中；（2）对GTM900-C进行相关配置；（3）当串口检测到有短信时，读取短信并解析其内容，卷帘门执行短信指定动作，并反馈完成情况，如有故障则报警；（4）查询传感器是否有报警信息，如果有报警，立即启动报警电路，同时通过短信控制附近的卷帘门关闭并告知管理人员。主程序流程图如图4所示。 3结语 本文将基于GSM的远程通信技术应用于商场卷帘门控制系统中，实现了卷帘门的远程无线控制，不仅省去了一大堆遥控器，方便了管理，而且改进了安防系统。本系统已经在一些大型的商场得到成功应用，并取得良好的效果。 参考文献 1薛静玮.防火卷帘门控制器设计与实现J.福建电脑,xx,06:115-117. 2黄晶晶.浅谈大型商业场所防火卷帘门系统的设置J.科技创新导报,xx,22:136. 3陈瑞祥,姜平,王亚芳,等.基于GSM/GPRS的家用太阳能热水器远程监控系统设计J.南通大学学报,xx,12(03):34-38. 4巩权庆,姜平,宋燕平,周伯俊.基于GPRS/SMS的温度监控终端系统设计J.仪表技术与传感器,xx,355(08):93-96.