孟祥江,尹黎明,胡學(xué)青（宿州學(xué)院　機(jī)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(jī)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(jī)通訊，利用單片機(jī)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(dá)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(qiáng)度傳感器采集溫度、濕度、光照強(qiáng)度等信息，并將這些信息送給單片機(jī)，由單片機(jī)分析得到下位機(jī)控制信號的命令和發(fā)送相應(yīng)的手機(jī)提示消息。

關(guān)鍵詞：GSM；異地監(jiān)控；單片機(jī)

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(jī)采集環(huán)境信息，通過MCU進(jìn)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(jìn)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(jī)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(yuǎn)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(qiáng)度參數(shù)，并通過控制模擬執(zhí)行模塊進(jìn)行差補(bǔ)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(jī)短信的形式進(jìn)行遠(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)8080接口的彩色液晶，基于ILI9341控制器，并結(jié)合單片機(jī)FSMC接口技術(shù)進(jìn)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(zhǔn)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(qiáng)度檢測電路

光照強(qiáng)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(jìn)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(jìn)入主顯示界面，上位機(jī)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(jìn)行數(shù)據(jù)的下行，然后進(jìn)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(jìn)行模擬執(zhí)行模塊的控制，當(dāng)用戶使用手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程異地的控制時，單片機(jī)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(yuǎn)程異地控制，改變了傳統(tǒng)的控制思維。同時本地上位機(jī)檢測按鍵輸入命令，結(jié)合傳感器采集的信息，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行差補(bǔ)控制，達(dá)到本地簡易控制，異地實時監(jiān)控的目標(biāo)，實現(xiàn)多方位實時控制，完成項目要求。

參考文獻(xiàn)：

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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