基于GSM的远程卷帘门控制系统设计

杨慧+周伯俊

（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

Design of Rolling Door Remote Control System Based on GSM

YANG Hui1 ZHOU Bo-jun2

（1.School of Electrical Engineering， Nantong University， Nantong Jiangsu 226019， China；

2.Engineering Training Center， Nantong University， Nantong Jiangsu 226019， China）

【Abstract】Currently， most rolling doors in malls are manual controlled or wireless controlled in short distance， which requires that the operators must be near the rolling doors. By using GSM technology to upgrade the original rolling door control system， operators can not only control rolling doors remotely by mobile phone， but also can grasp the working state of rolling doors， which greatly improves the management efficiency and security of malls.

【Key words】GSM；Remote control；Rolling door

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TTL2.85±0.1V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，2014，06：115-117.

[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，2012，22：136.

[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，2013，12（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，2012，355（08）：93-96.

[5]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，2012，22：136.

[6]冯军，陈文波，王超，黄智伟.基于GSM的家居防盗报警系统的设计[J].中国科技信息，2015，06：70+72.

[7]冯志荣，王红梅.嵌入式无线智能家居监控系统[J].电子设计工程，2015，06：149-152.

[责任编辑：刘展]