基于GSM的远程控制热水器系统

季志宇 刘甜甜

【摘要】本作品主要选用STC89C52单片机为主控芯片，制作了这一款基于GSM的远程控制热水器系统。它主要包括水位控制模块，水温测量模块，加热控制模块及GSM通信模块。具有发送SMS短信，语音通话，GPRS数据传输等基于GSM网络进行通信的所有基本功能。

【关键词】GSM模块DS18B20温度传感器HC-SR04远程控制

一、引言

随着现在现代通信技术、集成电路技术的日益发展和成熟，我国信息事业持续、快速发展。通信基础设施日臻完善，固定电话、移动电话用户总数接近两亿。本系统通过GSM短信息业务把要发的信息加上目的数据发送到短信息服务中心，经短信服务中心完成存储后再发送给最终的信宿继而完成对目标的无线远程控制。

二、国内外研究现状

现代电子信息技术的不断发展进步、智能化家居、物联网技术日渐成熟，应用日益广泛。目前来说远程控制系统分为两大类：一是GSM网络；二是CDMA网络，综合来看，由于GSM网络的广泛性和成熟性，在远程控制系统中，常常受到开发者的亲睐。各种产品在对水温水位控制方面也有所不同。温度传感器分为接触式温度传感器和非接触式温度传感器。

大多数远程控制热水器系统没有水位控制，考虑到用户对水量的要求，及用水量过多造成浪费，所以本系统加进了水位控制模块，可以达到用户对用水量的要求。

三、系统方案

本系统采用STC89C52单片机作为主控芯片。并结合“水位控制模块”，“水溫测量模块”，“加热控制模块”和“GSM通信模块”。

（1）水位控制模块。水位测量模块采用超声波测距HC-SR04。超声波测距是借助于超声脉冲回波渡越时间法来实现的。基本原理：经发射器发射出上6mm，频率为40KHZ的超声波信号。此信号被物体反射回来由接收头接收，接收头实质上是一种压电效应的换能器。它接收到信号后产生mV级的微弱电压信号，继而水位控制提供可能。（2）水温测量模块。本系统的水温测量模块采用DS18B20温度传感器。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO-92小体积封装形式；温度测量范围为-55℃～+125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出。（3）加热控制模块。本系统的加热控制模块采用的是用继电器来控制，电路简单，只需要用三极管驱动继电器即可，电路图如图1所示。（4）GSM通信模块。本系统的GSM 模块采用西门子公司的TC35模块。TC35是Siemens公司推出的无线通讯GSM模块。自带RS232通讯接口，可以方便地与PC机、单片机联机通讯、并能快速、安全、可靠地实现系统方案中的数据与语音传输、短消息服务和传真。TC35模块的工作电压为3.3-5.5V，可以工作在900MHz和1800MHz两个频段，模块有AT指令集接口，支持文本和PDU模式的短信息。TC35模块主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块（ASIC）、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成。在系统开启后，单片机首先完成自身和TC35模块的初始化，设置相应的定时/计数器、串口、中断等，准备处理相关指令。单片机每隔一定的时间向TC35模块发出短信查询命令。用户通过手机终端向系统的TC35模块发送短消息。TC35模块在接收到短消息后，由单片机将短信内容进行处理得到对应操作命令，通过与系统中预存的指令相对比，选择具体的二进制代码进行调制发射。

四、创新性分析

（1）采用以单片机作为主控元器件，拥有成熟的技术支持。（2）通信控制是全双工的，可以双向控制。（3）采用TC35模块作为GSM通信模块可以方便地与PC机、单片机联机通讯，并能快速、安全、可靠地实现系统方案中的数据与语音传输、短消息服务和传真。（4）该系统应用范围广，可以直接用在家电热水器中。

参考文献

[1]李建东，郭梯云，邬国扬，移动通信. 西安：西安电子科技大学出版社，2006

[2]黄智伟. 全国大学生电子设计竞赛电路设计. 北京：电子工业出版社，2006

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