基于SMS的單片機無(wú)線(xiàn)監控系統的設計

摘要：本文介紹了基于 SMS的單片機遠程監控系統，采用內置 CAN控制器的 AT90CAN128作為控制器來(lái)實(shí)現 J1939的數據采集功能，通過(guò)串口控制 GSM/GPRS模塊實(shí)現短信發(fā)送，主要采集發(fā)動(dòng)機的相關(guān)參數，可以滿(mǎn)足高時(shí)效等要求。

1.引言

目前，工程機械不僅力求采用內部網(wǎng)絡(luò )來(lái)解決各個(gè)系統間進(jìn)行數據交換的問(wèn)題，尤其因為需要經(jīng)常工作在偏遠地區，工程機械希望結合電子通訊等行業(yè)，采用發(fā)高性?xún)r(jià)比的設備來(lái)實(shí)現遠程監控功能。針對網(wǎng)絡(luò )化的要求，汽車(chē)行業(yè)已經(jīng)開(kāi)始引入現場(chǎng)總線(xiàn)，并且形成了統一的標準— J1939標準[6]，并且相關(guān)的產(chǎn)品系統逐漸進(jìn)入國內市場(chǎng);而短消息服務(wù)業(yè)務(wù) SMS作為 GSM網(wǎng)絡(luò )的一種基本業(yè)務(wù)，具有：永遠在線(xiàn);不需撥號;價(jià)格較便宜;覆蓋范圍廣等特點(diǎn)，特別適用于小流量的數據傳輸的應用。 GSM短信業(yè)務(wù)[2]、J1939數據采集[8]、無(wú)線(xiàn)監控系統都是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，但是將三者結合起來(lái)的設備在國內為數不多。將三者集合起來(lái)，不僅可以解決單點(diǎn)的實(shí)時(shí)監測，更貫穿密集的網(wǎng)絡(luò )上各個(gè)節點(diǎn)，使結構更加靈活，又可以進(jìn)一步降低成本。本文設計的遠程監控系統就是綜合了以上三者的在工程機械上的一個(gè)應用。安排設計了一個(gè)安裝在工程機械上的裝置，帶有符合 J1939標準[6]的 CAN總線(xiàn)接口以讀取總線(xiàn)上發(fā)動(dòng)機工作狀態(tài)，然后將這些信息定時(shí)通過(guò)GSM短信形式發(fā)送出去的監控系統，對工程機械的使用有很多實(shí)際意義。整體系統實(shí)現了對發(fā)動(dòng)機參數進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示與發(fā)送的功能，用戶(hù)不僅可以根據需要實(shí)時(shí)監測發(fā)動(dòng)機狀況，而且可以把相關(guān)參數以短消息形式發(fā)送給監控中心，完成遠程監控，并且可以保存作為后期研究比較的依據。

2.系統硬件結構本課題所設計的監控系統是基于 GSM的短信業(yè)務(wù)，并且采用 AT90CAN28作為控制器來(lái)實(shí)現遠程監控的?？傮w結構圖如下圖 1：

設計中主要研究的是監控系統終端的硬件設計，其中監控中心可以是用戶(hù)手機也可以是載有 GSM模塊的 PC。

2.1、監控終端的硬件模塊化設計硬件結構圖如圖 2

硬件設計時(shí)采用了模塊化思想，將監控終端分成五大模塊：電源、J1939數據采集、 GSM短信模塊、人機界面(包括鍵盤(pán)和液顯)和控制模塊。

控制模塊使用的單片機是 AVR出產(chǎn)的具有 RISC 內核的 8位低功耗 CMOS微處理器，典型特點(diǎn)：內置 CAN控制器，顯著(zhù)的節省了硬件資源 ,簡(jiǎn)化了程序代碼。而短信模塊選擇的是西門(mén)子公司的GSM/GPRS模塊MC35i;液晶顯示模塊則是選用了北京青云 LCM12864ZK，可顯示四行，每行 8個(gè)漢字。