基于GSM的遠(yuǎn)程卷簾門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

楊慧+周伯俊

（1.南通大學(xué)電氣工程學(xué)院，江蘇 南通 226019；2.南通大學(xué)工程訓(xùn)練中心，江蘇 南通 226019）

【摘 要】目前大多商場卷簾門都是手動(dòng)開關(guān)控制或近距離無線控制，這種控制方式需要工作人員必須在卷簾門附近。運(yùn)用GSM技術(shù)，對原有的卷簾門控制系統(tǒng)進(jìn)行升級，操作人員通過手機(jī)不僅能夠遠(yuǎn)程控制卷簾門，還能實(shí)時(shí)了解卷簾門的工作狀態(tài)，大大提高了商場的管理效率和安全。

【關(guān)鍵詞】GSM；遠(yuǎn)程控制；卷簾門

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

隨著商場樓層越來越高，卷簾門的使用也越來越廣泛。人們都在尋求更方便的控制方法。當(dāng)前最常用的是使用無線控制，操作人員只需要拿著信號發(fā)射器就能控制卷簾門[1，2]。但這種控制方式需要近距離，而且一個(gè)卷簾門一個(gè)控制器。對于一個(gè)高層的商場而言，操作人員就需要管理一堆控制器且需要逐個(gè)控制，這就非常的不方便。文章提出了一種基于GSM技術(shù)的遠(yuǎn)距離無線控制方式，操作人員可以在任意的位置通過手機(jī)短信的方式，實(shí)現(xiàn)對卷簾門的控制，而且還升級了商場的消防系統(tǒng)，一旦發(fā)生火災(zāi)立即關(guān)閉火災(zāi)點(diǎn)周圍的卷簾門防止火災(zāi)的蔓延。

1 硬件設(shè)計(jì)

1.1 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)基于STM8S單片機(jī)開發(fā)，其硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。單片機(jī)選擇的是最新的STM8S208微控制器，該芯片具有高達(dá)20MIPS的CPU性能和2.95-5.5V的電壓范圍，并提供真正的EEPROM數(shù)據(jù)寫入操作，可達(dá)30萬次擦寫極限。另外該芯片還配備了豐富外設(shè)可支持精確控制和監(jiān)視功能。GSM模塊選用的是華為公司生產(chǎn)的GTM900-C無線通信模塊。

系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)功能：

（1）微處理器STM8S與GSM模塊通過串口通訊，處理器讀取卷簾門限位開關(guān)的狀態(tài)，編碼處理后通過串口發(fā)送給GSM模塊，GSM模塊再將信息發(fā)送出去。

（2）GSM模塊接收到信息通過串口傳給微處理器，單片機(jī)對接收來的信息進(jìn)行解析，然后控制電機(jī)帶動(dòng)卷簾門打開或關(guān)閉。

（3）一旦煙感火災(zāi)傳感器或可燃?xì)怏w探測器檢測到有火災(zāi)危險(xiǎn)，單片機(jī)立即啟動(dòng)報(bào)警功能，將附近的卷簾門關(guān)閉，并通過GSM模塊發(fā)送短信給管理人員。

1.2 無線通信模塊

1.2.1 電源電路

GSM模塊選用的是華為公司生產(chǎn)的GTM900-C無線通信模塊。該模塊是一款兩頻段GSM/GPRS無線模塊。它支持標(biāo)準(zhǔn)的AT命令及增強(qiáng)AT命令，提供豐富的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等功能，是高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞣N應(yīng)用的理想解決方案[3]。

GTM900-C的1-6pin為電源輸入口，需要接3.4V-4.7V的工作電壓。如果使用較低的電壓電源（比如3.4V），天線口就需要匹配，應(yīng)盡量縮短外部電源到模塊連線的長度，否則世紀(jì)輸入模塊的電壓可能小于3.4V，會(huì)造成射頻指標(biāo)的惡化甚至模塊工作不穩(wěn)定[4]。為了簡化硬件，本文選擇12V的外界電源給電路供電，經(jīng)過LM2941S穩(wěn)壓芯片轉(zhuǎn)換成3.8V作為GTM900-C的工作電壓，如圖2所示。

GTM900-C的UART接口與外界進(jìn)行串行通信，支持3V電平輸入和輸出。如果輸入信號超過GTM900-C輸入信號的幅值范圍，這時(shí)需要對輸入信號進(jìn)行電平調(diào)整。目前GTM900-C模塊輸出的信號是TTL2.85±0.1V接口，而單片機(jī)是5V的TTL電平，因此需要進(jìn)行串口電平轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)。如圖3所示，為了避免串口電平轉(zhuǎn)換芯片的電源，通過SN74LVC7407A進(jìn)行電平隔離。

2 軟件設(shè)計(jì)

2.1 短信編碼解析

GTM900-C模塊有兩種輸入和發(fā)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，所以本文選擇PDU模式[5-7]。在PDU模式下短信內(nèi)容采用UCS2編碼方式。具體接受和發(fā)送短信的過程如表1、表2所示。

2.2 單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)

單片機(jī)軟件主要功能包括：（1）設(shè)置白名單，將附近卷簾門控制器中SIM卡的號碼和管理人員的手機(jī)號碼設(shè)置為白名單，并將其存儲(chǔ)在EEPROM中；（2）對GTM900-C進(jìn)行相關(guān)配置；（3）當(dāng)串口檢測到有短信時(shí)，讀取短信并解析其內(nèi)容，卷簾門執(zhí)行短信指定動(dòng)作，并反饋完成情況，如有故障則報(bào)警；（4）查詢傳感器是否有報(bào)警信息，如果有報(bào)警，立即啟動(dòng)報(bào)警電路，同時(shí)通過短信控制附近的卷簾門關(guān)閉并告知管理人員。主程序流程圖如圖4所示。

3 結(jié)語

本文將基于GSM的遠(yuǎn)程通信技術(shù)應(yīng)用于商場卷簾門控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了卷簾門的遠(yuǎn)程無線控制，不僅省去了一大堆遙控器，方便了管理，而且改進(jìn)了安防系統(tǒng)。本系統(tǒng)已經(jīng)在一些大型的商場得到成功應(yīng)用，并取得良好的效果。

【參考文獻(xiàn)】

[1]薛靜瑋.防火卷簾門控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].福建電腦，2014，06：115-117.

[2]黃晶晶.淺談大型商業(yè)場所防火卷簾門系統(tǒng)的設(shè)置[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012，22：136.

[3]陳瑞祥，姜平，王亞芳，等.基于GSM/GPRS的家用太陽能熱水器遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].南通大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，12（03）：34-38.

[4]鞏權(quán)慶，姜平，宋燕平，周伯俊.基于GPRS/SMS的溫度監(jiān)控終端系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 儀表技術(shù)與傳感器，2012，355（08）：93-96.

[5]黃晶晶.淺談大型商業(yè)場所防火卷簾門系統(tǒng)的設(shè)置[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012，22：136.

[6]馮軍，陳文波，王超，黃智偉.基于GSM的家居防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].中國科技信息，2015，06：70+72.

[7]馮志榮，王紅梅.嵌入式無線智能家居監(jiān)控系統(tǒng)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2015，06：149-152.

[責(zé)任編輯：劉展]