邵阳学院 邓喜兵 许建明 陈炯明



基于单片机控制的远程短信控制器设计

邵阳学院 邓喜兵 许建明 陈炯明

【摘要】本设计由单片机控制器和GSM模块组成。GSM模块以紧凑型、高可靠性的无线模块SIM900A，该模块采用SMT封装的双频GSM/ GPRS模块解决方案，采用功能强大的处理器ARM9216EJ-S内核，能满足低成本、紧凑尺寸的开发要求；以STC89C52RC芯片作为整个电路的控制核心，并通过串口与GSM模块通信。经测试系统的性能达到了预定指标要求，实现了远程短信控制的功能，具有较好的应用价值。

【关键词】单片机；串口；GSM模块

1　系统工作原理

本系统采用51单片机为控制芯片，SIM900A GSM模块，系统原理图如图1所示。使用单片机串口与GSM模块通信，当GSM模块收到信息时，GSM模块通过串口发送指令给单片机，单片机串口接收到数据后产生串口中断，通过相应的服务函数对信息内容经行读取和分析，然后根据不同的短信内容分别实现相应的控制功能。

图1　系统框图

2　硬件系统设计

2.1单片机最小系统

单片机最小系统包括晶振、复位电路（用于复位）、电源、程序下载接口等构成。晶振电路由晶振和30pF的起振电容构成，51单片机复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2 us以上的高电平信号，因此只要保证复位电容的充放电时间大于2us，即可实现复位，所以电路中采用22uF电容和10K电阻组成复位电路。当系统上电后通过电源对电容进行充电，使RST引脚为高电平，当电容充电完成后，RST引脚通过10K电阻下拉到地电平，维持低电平从而实现单片机复位的过程。电源则采用5V供电，程序下载接口则使用单片机串口。

2.2GSM模块

GSM最小系统由SIM900A主模块、SIM卡电路、天线、供电电路、开机电路、指示灯等构成。供电电路：SIM900A的供电范围为3.2～4.8V供电电流大于等于2A，由于系统供电为5V，则通过一个二极管降压给GSM模块供电。开机电路：根据SIM900A开机方式，用户可以通过拉低PWRKEY 号至少1秒然后释放来开机，此引脚已在模块内部上拉到3V。指示灯电路：指示灯采用共阳极的方式，通过一个限流电阻连接阴极与SIM900A主模块相连。天线电路：天线则采用专门的天线条，则只需要给天线端口预留相应的接口。

2.3整体电路设计

本设计硬件电路包括51单片机最小系统和SIM900A最小工作系统构成，系统电路原理图如图2所示。

3　软件设计

根据系统的设计要求完成系统的软件设计结构和层次设计，由主程序和子程序等组成。子程序主要是完成SIM900A的驱动、字符串的处理、串口服务程序等，主程序经过调用子程序达到整个程序实现的功能。该程序以串口中断为主线，以各项功能作为分支。该系统的程序工作流程大致为：单片机与SIM900A模块初始化、建立连接、SIM900A各项参数设置以及SIM卡检测，然后串口信息检测、串口信息分析、单片机发送读短信命令、接收短信内容、分析短信内容、执行相应功能，最后再回到串口进行信息检测。

图2　系统电路原理图

4　结束语

本文完成了一款基于单片机的远程短信控制器设计，采用了STC89C52RC单片机和SIM900A GSM模块实现远程控制的功能。该系统鲁棒性好，体积小能在空间狭窄的地方安装。稳定性强，失误率和故障率都比较低。而且用户只需要通过手机发送特定的短信命令给控制器就可以实现远程控制，该设备使用简单操作方便。控制精度高、实用性强、电路简单、成本低具有很好的研究价值。是如今市场上一般的远程短信控制器价格的一半，让广大消费者能够接受。

参考文献

[1]江世明,许建明,朱群峰,申寿云.单片机原理及应用[M].上海:上海交通大学出版社,2013.

[2]韩克,薛迎霄.单片机应用技术[M].北京:电子工业出版社,2013.

[3]王东锋,王会良等.单片机C语言应用100例[M].西安:电子工业出版社,2009.

邓喜兵（1993—），男，湖南娄底人，电子科学与技术专业在读本科生。

许建明（1977—），男，湖南武冈人，硕士，副教授，主要从事电子技术研究。

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