发布时间 : 星期五 文章基于物联网的温湿度控制演示系统更新完毕开始阅读
图4-1 无线传感器节点模型
无线传感网络的建立是基于传感器加无线传输模块的，传感器采集的数据，简单处理后经过无线传输模块传到服务器或应用终端。目标、观测节点传感节点和感知视场是无线传感器网络所包括的4个基本实体对象。另外，要完成对整个系统的应用刻画，还需要对远程任务管理单元、外部网络和用户进行定义。大量传感节点随机部署，单个节点经过初始的通信和协商，通过自组织方式自行配置，形成一个传输信息的单跳链接或一系列的无线网络节点组成的网络，协同形成对目标的感知视场。
传感节点检测的目标信号经过传感器本地简单处理后通过单播或广播以多跳的方式通过邻近传感节点传输到观测节点。用户和远程任务管理单元则能够通过卫星通信网络或Internet等外部网络，与观测节点进行数据信息的交互。观测节点向网络发布查询请求和控制指令，接收传感节点返回的目标信息。
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图4-2 无线传感器网络通信体系结构
无线传输模块可以实现短距离（小于300米）的信号传输。在实际应用中，需要根据不同需求选择传感器，如电压电流、功耗、温湿度、液面、震动、压力等等。 2.数据采集模块
温湿度探头直接使用IIC接口进行控制。其电路原理图如下所示：
图4-3 数据采集模块电路图
4.2 GPRS通信模块设计
以ARM6410为总控制核心，通过GPRS进行远程数据的发送与处理，使用6410串口与GPRS进行数据通信，可以将家庭内部数据信息发送给远离房间的主人手机，并可以通过主人手机发送的控制信息控制房间内家电设备。GPRS通信模块安装在智能家居控制器中，主要功能为通过GPRS网络连接到Internet网络，并主动与监控中心建立通信链路，进行双向数据通信。
此部分采用的是华为MC703的模块接收和传送用户手机短信息。单片机对收到信
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息进行解释同时将处理结果通过ZigBee无线网络传给相应节点达到控制目的，实现外部网络对室内控制。
在MC703的基带处理器上有一个综合SIM接口，他直接接线到主机接口(端到端连接器)用于连接到外部的SIM卡座。
这里接的SIM卡有6个引脚CCCLK，CCVCC，CCIO，CCRST，CCIN以及CCGND分别对应接在TC35i的第24到第29个引脚上。模块的连接器和SIM卡座的引脚之间的距离不要超过20 cm，为了达到最佳的效果，在SIM支架下敷设一层铜隔离网，该层敷铜与SIM卡的CCGND引脚相连。
CCVCC和CCGND之间的两个电容要离引脚尽量近，并且走线尽量阻抗低，以满足规范要求。单片机与键盘相连，可以通过键盘来向单片机发送数据。该单片机的振荡器的晶振为11.0592 MHz，数据传输率设置为9600 b/s。单片机的复位键RESET为高电平时复位。
1~14引脚为电源部分，其中l~5引脚为电源电压输入端VBATT+；6~10引脚为电源地GND；11~12引脚为充电端；13引脚为对外输出电压(供外部电路使用)；14引脚ACCU/TEMP接负温度系数的热敏电阻；24~29引脚为SIM卡连接端；33~40引脚为语音接口用来接电话手柄。15、30、31和32引脚为控制部分；15引脚为启动线IGT(Ignition)。当TC35i通电后必须给IGT一个大于100 mV的低电平，模块才能启动。30引脚为RTC back up；31引脚为掉电控制；32引脚为SYNC，16~23引脚为数据输入/输出端。
GPRS通信模块设计采用了内嵌TCP/IP协议的G24GPRSOEM。该模块尺寸小，功耗低，便于集成。GPRS通信终端收发模块主要由G24模块、天线、SIM 卡、相关的电平转换电路和RS 232串口组成。其供电电压为5V,可采用USB端口供电；通过RS 232串行口与智能家居控制器ARM进行通信。
单片机与GSM模块采用串行异步通信接口，由于单片机与GSM模块工作电平不一致，二者之间要用电平转换电路连接。
GSM模块通过I2C总线扩展了一个E2PROM存储器芯片AT24C64，其主要作用是存储手机发送的短消息。
该芯片能够反复擦/写，能够持久保存数据，而且断电信息也不会丢失，这些特性正是存储数据所必需的。在单片机通过I2C总线扩展了一个Flash存储器，系统选用Am29F016D作为闪存(Flash)，单片存储容量为2M字节，16位数据宽度，用于存放显字库信息。
五 软件系统的设计
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5.1 GPRS通信模块
收发模块采用AT指令操作，通过RS 232串行口进行数据通信[12]。AT命令使计算机或终端与调制解调器通讯。可以按照自己的需要设置您的调制解调器，AT指令的所有命令行必须由ASCII字符“AT”开始并由
字母\用以提醒调制解调器注意，其后将有一条或多条命令出现, \及其后的字母可以是大写或小写。 一串命令可以写在一行里。为了便于阅读可以加或不加空格。命令中或命令间的空格会被忽略，命令行的最多字符数为39(包括\。
在输入一条命令期间，可以用退格键(backspace)改正除\以外的错误。若命令行中任一处出现语法错误，本行其后的内容将被忽略，并返回ERROR。大数带有超出正常范围的参数的命令将不被接收并返回ERROR。
这部分程序是单片机从GPRS模块读取信息。当手机控制端发来命令时，立即响应，并将控手机制端的SIM卡号和短信内容都通过串口传到SystemBuf数组中，单片机可以从此数组读到命令。
然后要对这组命令的内容进行识别。要保证对信息内容的正确识别，需要一部分繁琐的程序和算法[13]。
假设需要向13838083675发送一条短信——“AT kt open（打开空调）”，那么形成下列的AT指令：
AT+CMGF=0 <回车> AT+CMGS=21<回车>
<0891683138083876F411000B91683138083876F500000006C8329BFD0E01
后面这一长串的数字就是PDU数据，它的长度为60位，扣掉前面短信中心的号码而PDU数据的具体含义如表4-1所示。
通过上面的分析，由图表在这里可以能够看到这条短信的内容是“kt open”，通过7-bit编码编译成“6B 74 6F 70 65 6E”。
这样我们便可以在串口中将获得的数据发送出去,空调打开。整个数据处理都是要经过中心控制器的读取，分析，发送指令。
系统的每个指令都可以同过嵌入式的指令方式，存储在单片机的存储芯片中，当无线手持设备远程发送信息指令时，单片机芯片进行信息的读取，分析，处理，做出如指令需求的所相应的操作。 分段 08 含义 SMSC地址信息的说明 共8个八位字节(包括91) 18位（即前9个字节不计数），同时除以2，得到21（字节长），填入“AT+CMGS=_”；
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