基于SMS的單片機無線監控系統的設計

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作為控制器來實現 J1939的數據采集功能，通過串口控制 GSM/GPRS模塊實現短信發送，主要采集發動機的相關參數，可以滿足高時效等要求。

1.引言

目前，工程機械不僅力求采用內部網絡來解決各個系統間進行數據交換的問題，尤其因為需要經常工作在偏遠地區，工程機械希望結合電子通訊等行業，采用發高性價比的設備來實現遠程監控功能。針對網絡化的要求，汽車行業已經開始引入現場總線，并且形成了統一的標準— J1939標準[6]，并且相關的產品系統逐漸進入國內市場;而短消息服務業務 SMS作為 GSM網絡的一種基本業務，具有：永遠在線;不需撥號;價格較便宜;覆蓋范圍廣等特點，特別適用于小流量的數據傳輸的應用。 GSM短信業務[2]、J1939數據采集[8]、無線監控系統都是近年來研究的熱點問題，但是將三者結合起來的設備在國內為數不多。將三者集合起來，不僅可以解決單點的實時監測，更貫穿密集的網絡上各個節點，使結構更加靈活，又可以進一步降低成本。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應用。安排設計了一個安裝在工程機械上的裝置，帶有符合 J1939標準[6]的 CAN總線接口以讀取總線上發動機工作狀態，然后將這些信息定時通過GSM短信形式發送出去的監控系統，對工程機械的使用有很多實際意義。整體系統實現了對發動機參數進行實時顯示與發送的功能，用戶不僅可以根據需要實時監測發動機狀況，而且可以把相關參數以短消息形式發送給監控中心，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的短信業務，并且采用 AT90CAN28作為控制器來實現遠程監控的。總體結構圖如下圖 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(包括鍵盤和液顯)和控制模塊。

控制模塊使用的單片機是 AVR出產的具有 RISC 內核的 8位低功耗 CMOS微處理器，典型特點：內置 CAN控制器，顯著的節省了硬件資源 ,簡化了程序代碼。而短信模塊選擇的是西門子公司的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個漢字。