孟祥江,尹黎明,胡學(xué)青（宿州學(xué)院　機械與電子工程學(xué)院,安徽　宿州　234000）

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基于GSM平臺的農(nóng)業(yè)環(huán)境控制系統(tǒng)

孟祥江,尹黎明,胡學(xué)青
（宿州學(xué)院機械與電子工程學(xué)院,安徽宿州234000）

摘 要：本文研究的是GSM模塊與下位機通訊，利用單片機將采集到的數(shù)據(jù)通過GSM模塊以發(fā)送短信的形式推送給用戶，從而達到異地實時監(jiān)控，完成正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。用溫度傳感器、濕度傳感器、光照強度傳感器采集溫度、濕度、光照強度等信息，并將這些信息送給單片機，由單片機分析得到下位機控制信號的命令和發(fā)送相應(yīng)的手機提示消息。

關(guān)鍵詞：GSM；異地監(jiān)控；單片機

1　引言

近年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展越來越迅速，同時涌現(xiàn)出越來越多的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的產(chǎn)品，其不僅提高了人們的生活水平，更解放了人們的雙手。研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)代的潮流，更是當(dāng)代的需求。

農(nóng)業(yè)環(huán)境控制系統(tǒng)是基于GSM平臺的控制系統(tǒng)，其利用下位機采集環(huán)境信息，通過MCU進行數(shù)據(jù)處理，再通過執(zhí)行電路執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)，最后通過GSM模塊進行數(shù)據(jù)的推送，將物體與物體、物體與網(wǎng)絡(luò)、人與物體連接起來，將生產(chǎn)生活連接起來，極大的方便了人們的生活。

2　基于GSM平臺的農(nóng)業(yè)環(huán)境控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案

①該設(shè)計是以IAP15F2K61S2單片機為主控芯片的控制板，包括TFT液晶顯示模塊，環(huán)境傳感器檢測模塊，GSM數(shù)據(jù)推送模塊和模擬執(zhí)行模塊組成。

②主控制器通過傳感器采集待控制對象的環(huán)境信息，并把數(shù)據(jù)顯示于TFT液晶模塊上，便于日常檢查，GSM數(shù)據(jù)推送模塊是將被監(jiān)控對象的信息異地推送給監(jiān)控者，實現(xiàn)遠程異地交互。

③用戶可以本地設(shè)置當(dāng)前被監(jiān)控環(huán)境應(yīng)保持的參數(shù)，控制器會根據(jù)采集到的溫濕度及光照強度參數(shù)，并通過控制模擬執(zhí)行模塊進行差補控制，使被監(jiān)控對象的環(huán)境參數(shù)保持在用戶設(shè)置的范圍內(nèi)，用戶也可以同過手機短信的形式進行遠程異地控制及查詢，實現(xiàn)多方位實時控制，便于人們的生產(chǎn)生活。

3　硬件電路設(shè)計

硬件電路分為MCU控制模塊、TFT液晶顯示模塊、GSM數(shù)據(jù)推送模塊、傳感器模塊、模擬執(zhí)行模塊。下面介紹一下TFT液晶顯示模塊、傳感器模塊。

3.1TFT液晶顯示模塊電路

TFT液晶顯示模塊采用3.2寸標準8080接口的彩色液晶，基于ILI9341控制器，并結(jié)合單片機FSMC接口技術(shù)進行控制，顯示界面豐富，便于用戶日常使用。

3.2溫濕度傳感器DHT11電路

DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準的數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合式傳感器，它利用數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)具有出色的可靠性和卓越的長期持久性。

3.3光照強度檢測電路

光照強度檢測電路是基于簡單的光敏電阻的電阻受光照變化而變化的原理，數(shù)據(jù)采集使用MCU內(nèi)部自帶的12位高精度DMA傳輸?shù)腁DC模塊組成，實時性高。

4　軟件代碼調(diào)試

首先系統(tǒng)上電初始化，進行各個執(zhí)行模塊的檢測，GSM網(wǎng)絡(luò)注冊初始化，各個模塊組件正常后，進入主顯示界面，上位機檢測是否有按鍵按下，當(dāng)有按鍵按下，其通過輸入的命令或參數(shù)進行數(shù)據(jù)的下行，然后進行傳感器模塊的數(shù)據(jù)讀取，并校驗于用戶設(shè)置的參數(shù)進行模擬執(zhí)行模塊的控制，當(dāng)用戶使用手機進行遠程異地的控制時，單片機會回應(yīng)相應(yīng)的信息，完成異地交互。

5　結(jié)論

本項目基于GSM為平臺極大的方便了用戶管理，初步的將物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系到人們的生活當(dāng)中。用戶通過發(fā)送短信，實現(xiàn)遠程異地控制，改變了傳統(tǒng)的控制思維。同時本地上位機檢測按鍵輸入命令，結(jié)合傳感器采集的信息，對執(zhí)行機構(gòu)進行差補控制，達到本地簡易控制，異地實時監(jiān)控的目標，實現(xiàn)多方位實時控制，完成項目要求。

參考文獻：

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本文為國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃基金項目，項目名稱：基于GSM平臺的農(nóng)業(yè)環(huán)境控制系統(tǒng)

項目編號：201410379011

個人簡介：孟祥江（1992-），男，安徽霍邱人，本科，學(xué)生，研究方向：電氣工程及其自動化

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.225