CN201699752U - 基于gsm短信的远程控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于GSM短信的远程控制系统，包括基站和位于基站无线射频通信范围内的节点，基站包括第一供电单元、第一无线射频通信单元、第一GSM单元、第一串口单元和第一微控制器单元，第一供电单元分别与第一无线射频通信单元、第一GSM单元、第一串口单元、第一微控制器单元电连接，第一微控制器单元分别与第一无线射频通信单元、第一GSM单元、第一串口单元连接；节点包括第二供电单元、第二无线射频通信单元、响应电路单元和第二微控制器单元，第二供电单元分别与第二无线射频通信单元、响应电路单元、第二微控制器单元电连接，第二微控制器单元分别与第二无线射频通信单元、响应电路单元连接。本实用新型电路简单、成本低、性能稳定。

Description

基于GSM短信的远程控制系统

技术领域

本实用新型涉及远程控制领域，尤其是一种基于GSM短信的远程控制系统。

背景技术

GSM(Global System for Mobile Communications)作为全球性的移动通信标准，在全球213多个国家中广为分布。同样，在短短的十几年里，GSM在中国也取得了长足的发展。中国移动、中国联通和中国电信已逐步建立了覆盖广、通信质量高、业务品种丰富、服务水平一流的移动通信网路，中国已经成为世界上网络规模和用户规模最大的移动通信市场。在移动通信诸多业务中，短信业务与语音、数据、传真等业务一样，同为GSM网络的一项基本业务，目前已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视，基于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来。短信业务以其价格低廉、使用方便、信息传递准确及时、存储转发、离线通信等优点而倍受用户欢迎。基于短消息的增值业务被开发来：如远程控制、防盗报警、手机银行、无线E-mail、无线数据传真等。

目前，市场上有很多短信控制产品，其每个短信模块只控制一个对象。面对同一区域内大规模控制对象时，这种方法明显存在成本大，操作较为复杂等缺点。如果在这区域内布置一个带有短信功能的控制中心，通过控制中心的低成本无线射频单元控制区域内大规模对象，这种方法可以方便实现远程控制，降低整个控制系统的成本。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种低成本的基于GSM短信的远程控制系统。

为实现上述目的，本实用新型素采取的技术方案是：该基于GSM短信的远程控制系统，包括基站和位于所述基站无线射频通信范围内的节点，其特征在于：所述基站包括第一供电单元、第一无线射频通信单元、第一GSM单元、第一串口单元和第一微控制器单元，所述第一供电单元分别与第一无线射频通信单元、第一GSM单元、第一串口单元、第一微控制器单元电连接，所述第一微控制器单元分别与第一无线射频通信单元、第一GSM单元、第一串口单元连接；所述节点包括第二供电单元、第二无线射频通信单元、响应电路单元和第二微控制器单元，所述第二供电单元分别与第二无线射频通信单元、响应电路单元、第二微控制器单元电连接，所述第二微控制器单元分别与第二无线射频通信单元、响应电路单元连接。

2.根据权利要求1所述的基于GSM短信的远程控制系统，其特征在于：还包括上位机，所述上位机通过第一串口单元与基站连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要表现在：本实用新型采用基站作为系统的控制中心，通过低成本无线射频单元控制其无线射频通信范围内的节点，可降低系统成本，简化系统电路。本实用新型还具有结构合理、性能稳定等特点，适用于需要控制同一区域内大规模节点的应用。

附图说明

图1是本实用新型的基于GSM短信的远程控制系统的工作结构示意图。

图2是本实用新型的基站的工作结构示意框图。

图3是本实用新型的节点的结构示意框图。

图4是本实用新型的基站中第一供电单元的电路原理图。

图5是本实用新型的基站中第一无线射频通信单元的电路原理图。

图6是本实用新型的基站中第一GSM单元的电路原理图。

图7是本实用新型的基站中第一串口单元的电路原理图。

图8是本实用新型的基站中第一微控制器单元的电路原理图。

图9是本实用新型的节点中第二供电单元的电路原理图。

图10是本实用新型的节点中第二无线射频通信单元的电路原理图。

图11是本实用新型的节点中响应电路单元的电路原理图。

图12是本实用新型的节点中第二微控制器单元的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，本实用新型基于GSM短信的远程控制系统包括基站2和位于基站2的无线射频通信范围内的节点1。

如图1和图2所示，用户手机4通过GSM网络连接基站2，基站2通过串口连接上位机3，基站2通过第一无线射频通信单元与节点1的第二无线射频通信单元发生通信。

如图2，本实用新型的基站2包括第一供电单元、第一无线射频通信单元、第一GSM单元、第一串口单元和第一微控制器单元。第一供电单元分别与第一无线射频通信单元、第一GSM单元、第一串口单元、第一微控制器单元电连接。其中，第一供电单元，用于为基站2的正常工作供电，可外接5V，2A电源；第一无线射频通信单元，用于实现基站2与节点1之间的无线通信，可采用NRF905芯片的433M频段通信；第一GSM单元，用于实现基站2与用户手机4的通信，可采用西门子的TC35I模块；第一串口单元，用于实现基站2与上位机3的通信；第一微控制器单元，用于处理基站2与用户手机4的短信数据、基站2与节点1的无线射频数据、基站2与上位机3的串口通信数据，以及存放各种变量和缓存数据，是基站2的数据处理中心。

如图3，本实用新型的节点1包括第二供电单元、第二无线射频通信单元、响应电路单元和第二微控制器单元，第二供电单元分别与第二无线射频通信单元、响应电路单元、第二微控制器单元电连接，第二微控制器单元分别与第二无线射频通信单元、响应电路单元连接。第二供电单元，用于为节点1的正常工作供电，可用一节蓄电池供电或外接5v电源；第二无线射频通信单元，用于实现节点1与基站2的无线射频通信，接收基站2命令包和反馈状态信息包，可采用NRF905芯片的433M频段通信；响应电路，控制对象状态，如家里的灯、窗帘、门窗等；第二微控制器单元，用于处理节点1接收到的基站2控制信息，控制响应电路和反馈状态信息。

图4示出了本实用新型的基站2中第一供电单元的电路原理图。其中，第一供电单元可采用外接5V，2A电源。第一GSM单元中，TC35i模块工作电压为3.3～5V，稳定工作电压4.4V左右，在启动连接登陆网络的传输过程中要求电源能提供2A的峰值电流、不大于400mV的压降。第一无线射频通信单元需要3.3V电源，可采用AMS1117芯片，5V直接转化成3.3V的直流电源。

如图5，第一无线通信射频通信单元可采用苏州天铱电子科技有限公司的NRF905射频模块。该模块可分为三种接口：模式控制接口、SPI接口、状态输出接口。模式控制接口由PWR、TRX_CE、TX_EN组成控制由NRF905组成的高频头的四种工作模式：掉电和SPI编程模式；待机和SPI编程模式；发射模式；接收模式。SPI接口由CSN、SCK、MOSI以及MISO组成。在配置模式下微控制器通过SPI接口配置高频头的工作参数；在发射/接收模式下微控制器通过SPI接口发送和接收数据。状态输出接口为：提供载波检测输出CD，地址匹配输出AM，数据就绪输出DR。接口连接微控制器的P1.0-P1.7，P2.0-P2.2管脚。

如图6，第一GSM单元可采用西门子的TC35I模块。电路接口包含TC35i接口和SIM卡接口。所述TC35i接口有40个引脚，通过一个ZIF(Zero InsertionForce，零阻力插座)连接器引出。TC35i的18脚RXD和微控制器的RXD第10脚连接，TC35i的19脚TXD和微控制器的TXD第11脚连接，进行数据输入/输出。TC35i的启动端第15引脚连接按键，上电后可以给一个低电平信号TC35i就会登陆GSM网络，登陆成功通过32引脚连接着的D1可以查看，如果登陆成功D1就会闪烁。TC35i的1～5接电源4.4V，6～10接地。TC35i使用外接式SIM卡，24～29为SIM卡引脚，SIM卡同TC35i是这样连接的：SIM上的C_IO、C_CLK、C_RST、GND和C_VCC通过SIM卡阅读器与TC35i的同名端直接相连。TC35i上的CCIN与CCVCC相连，这种连接方式是由SIM卡阅读器决定的。ZIF连接座的CCIN引脚用来检测SIM卡是否插好，如果连接正确，则CCIN引脚输出高电平，否则为低电平。

如图7，第一串口单元可采用单电源RS-232发送/接收芯片MAX232，外接只需4个电容。C4、C5、C9、C11是电荷泵升压及电压反转部分电路，产生V+、V-电源供RS-232电平转换使用，C10是电源对地去耦电容，其值为0.1μF，五个电容安装时必须尽量靠近MAX3232芯片引脚，以提高抗干扰能力。

如图8，第一微控制器单元可采用STC公司的STC89LE516RD单片机芯片，3.3V电源，63K字节的FLASH程序存储器，1280字节的RAM存储器。STC89LE516RD由40个引脚组成，电路中有1个引脚接地，1个引脚接3.3V电压，RXD和TXD分别与GSM模块TC35i的RXD和TXD直接相连用来数据的输出与输入，P1口以及P20-P22口接NRF905模块，通过SPI口控制NRF905模块的工作方式。引脚9、18、19外接电容、晶振、电阻、按键共同构成了单片机最小系统。

如图9，节点1中的第二供电单元可采用一节9V蓄电池或5V，1A的稳压电源。外接9V蓄电池电压从J9进入，经过电容C1和电容C2的滤除交流电压，再通过7805芯片稳压成5V，或者直接从J10输入5V，1A的稳压电源。5V电源可采用AMS1117芯片转化成3.3V的直流电源提供各个单元。

如图10，节点1中的第二无线射频通信单元接口和所述基站2的无线射频通信单元接口功能一样，只是所述接口连接微控制器的P2.0-P2.7，P3.5-P3.7管脚。

如图11，节点1中的响应电路单元可采用节点1上4个指示灯和4个按键，其分别接微控制器的P1.0-P1.4，P3.2-P3.4。也可以替换成其他控制对象，如家里的灯、窗帘、门窗等对象。

如图12，节点1中的第二微控制器单元可采用STC公司的STC89LE52单片机芯片，3.3V电源，4K字节的FLASH程序存储器，512字节的RAM存储器。P0口到P3口，均用排针外部引出，18，19管脚为外接晶振管脚。P3.5-P3.7和P2口外接NRF905模块。

如图1，本实用新型利用基站2作为控制中心，通过第一无线射频通信单元控制其无线射频通信范围内的节点1。其工作过程如下：首先，通过用户手机4对基站2发送命令短信，基站2接收到用户的命令短信，读取短信内容。其次，基站2判断短信内容是否有效，若短信内容有效，基站2通过低功耗、低成本的第一无线射频通信单元对节点1发送命令包。节点1通过第二无线射频通信单元接收到基站2的命令包后，对命令进行译码，地址符合的节点1按照命令执行程序，并反馈状态信息包。地址不符合的节点1则丢弃该命令包。接着，基站2如果在一定时间内收到反馈状态信息并且反馈状态信息有效，则控制节点1成功，否则控制节点1失败。最后，以短信的方式通知用户是否控制成功。并通过串口发送当前控制信息到上位机3，以便上位机3保存操作信息，监控当前操作，方便用户查询。

Claims (2)

1.一种基于GSM短信的远程控制系统，包括基站和位于所述基站无线射频通信范围内的节点，其特征在于：所述基站包括第一供电单元、第一无线射频通信单元、第一GSM单元、第一串口单元和第一微控制器单元，所述第一供电单元分别与第一无线射频通信单元、第一GSM单元、第一串口单元、第一微控制器单元电连接，所述第一微控制器单元分别与第一无线射频通信单元、第一GSM单元、第一串口单元连接；所述节点包括第二供电单元、第二无线射频通信单元、响应电路单元和第二微控制器单元，所述第二供电单元分别与第二无线射频通信单元、响应电路单元、第二微控制器单元电连接，所述第二微控制器单元分别与第二无线射频通信单元、响应电路单元连接。

2.根据权利要求1所述的基于GSM短信的远程控制系统，其特征在于：还包括上位机，所述上位机通过第一串口单元与基站连接。

Images