阅读说明：本技术 一种基于gsm网络的远程遥控空气开关系统 (Remote control air switch system based on GSM network ) 是由 刘伟 于 2019-11-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及电子技术领域,特别涉及一种基于GSM网络的远程遥控空气开关系统,包括硬件系统和软件系统,所述硬件系统包括手机端发射模块、所述手机端发射模块通过GSM网络发送信息至GSM接收模块,所述GSM接收模块将信息传输至单片机,所述单片机连接有继电器模块,所述继电器模块连接有空气开关模块,所述软件系统包括硬件初始化程序,GSM模块程序,时钟芯片程序和中断服务程序,本发明不受时间、地点限制,利用手机遥控实现瞬时跳闸、指定时间合闸的空气开关控制系统,开关通断的时间点可通过手机键盘实时修改。(The invention relates to the technical field of electronics, in particular to a remote control air switch system based on a GSM network, which comprises a hardware system and a software system, wherein the hardware system comprises a mobile phone end transmitting module, the mobile phone end transmitting module transmits information to a GSM receiving module through the GSM network, the GSM receiving module transmits the information to a single chip microcomputer, the single chip microcomputer is connected with a relay module, the relay module is connected with an air switch module, the software system comprises a hardware initialization program, a GSM module program, a clock chip program and an interruption service program.)

一种基于GSM网络的远程遥控空气开关系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种基于GSM网络的远程遥控空气开关系统。

背景技术

目前无论在工业用电还是家庭用电上，空气开关发挥着重要保护作用，但是空气开关不具备定时跳闸和遥控跳闸的功能，脱离不了人工近距离控制。如果工作人员下班后忘记关断用电设备电源，就必须有能够接触到电源开关的人才能切断电又如需要远距离紧急关断建筑内所有用电设备，或者在下班后定时断电，让在场人员自觉离场，这都需要人工操作。

目前市场上的常用遥控开关多为基于短距离电磁波或以太网传输形式，缺点是传输距离短、对遥控设备的功率有限制、功能单一等。随着全球移动通信技术的不断发展，GSM无线通讯技术的短信息(SMS)因其具备随时在线、广范围覆盖性、可靠性高的特点，被广泛应用于各种数据通讯设备。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种基于GSM网络的远程遥控空气开关系统，利用手机遥控实现瞬时跳闸、指定时间合闸的空气开关控制系统，开关通断的时间点可通过手机键盘实时修改。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明所述的一种基于GSM网络的远程遥控空气开关系统，包括硬件系统和软件系统，所述硬件系统包括手机端发射模块、所述手机端发射模块通过GSM网络发送信息至GSM接收模块，所述GSM接收模块将信息传输至单片机，所述单片机连接有继电器模块，所述继电器模块连接有空气开关模块，所述软件系统包括硬件初始化程序，GSM模块程序，时钟芯片程序和中断服务程序。

在上述方案基础上优选，所述单片机连接有时钟模块，两者相互协调控制，时钟模块采用PCF8563芯片外接32.768kHz晶振，时钟线和数据线分别用一个上拉电阻与正电源相连。

在上述方案基础上优选，所述GSM接收模块可在计算机上用AT指令通过串口发送命令进行设置，这使它成为在数据通讯上通用的一个GSM终端产品，该模块由两部分电路组成：TC35I电路和SIM卡电路。

在上述方案基础上优选，所述硬件初始化包括单片机初始化和GSM模块初始化，单片机的初始化包括串口、定时器和IO端口的初始化，所述GSM接收模块初始化包括将短信息收发控制模式设置为Text模式、设置短消息服务中心为广东移动和设定为串口回显模式。

在上述方案基础上优选，所述主程序实施流程为：首先初始化单片机和GSM接收模块，延时30秒后，判断是否有中断，是的话进入中断，不是的话，时钟芯片提供时钟信号，系统处于时间检测状态，设定跳闸时间，空气开关自动跳闸，设定允许合闸时间，在该时刻允许合闸，并把系统的在线状态以短信形式返回手机用户。

在上述方案基础上优选，所述中断服务程序实施流程为：首先判断是否收到特定手机号码的信息，然后GSM接收模块回显短信内容到单片机，单片机截取该条短信的序号并发送读取命令。

采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明不受时间、地点限制，利用手机遥控实现瞬时跳闸、指定时间合闸的空气开关控制系统，开关通断的时间点可通过手机键盘实时修改。

附图说明

图1是本发明的整体结构意图；

图2是本发明的单片机主控原理图；

图3是本发明的时钟模块电路图；

图4是本发明的继电器模块电路图；

图5是本发明的空气开关模块电路图；

图6是本发明的主程序流程图；

图7是本发明的终端服务程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1至图7所示，本发明所述的一种基于GSM网络的远程遥控空气开关系统，包括硬件系统和软件系统，所述硬件系统包括手机端发射模块、所述手机端发射模块通过GSM网络发送信息至GSM接收模块，所述GSM接收模块将信息传输至单片机，所述单片机连接有继电器模块，所述继电器模块连接有空气开关模块，所述软件系统包括硬件初始化程序，GSM模块程序，时钟芯片程序和中断服务程序。

在上述方案基础上优选，所述单片机连接有时钟模块，两者相互协调控制，时钟模块采用PCF8563芯片外接32.768kHz晶振，时钟线和数据线分别用一个上拉电阻与正电源相连。

在上述方案基础上优选，所述GSM接收模块可在计算机上用AT指令通过串口发送命令进行设置，这使它成为在数据通讯上通用的一个GSM终端产品，该模块由两部分电路组成：TC35I电路和SIM卡电路。

在上述方案基础上优选，所述硬件初始化包括单片机初始化和GSM模块初始化，单片机的初始化包括串口、定时器和IO端口的初始化，所述GSM接收模块初始化包括将短信息收发控制模式设置为Text模式、设置短消息服务中心为广东移动和设定为串口回显模式。

在上述方案基础上优选，所述主程序实施流程为：首先初始化单片机和GSM接收模块，延时30秒后，判断是否有中断，是的话进入中断，不是的话，时钟芯片提供时钟信号，系统处于时间检测状态，设定跳闸时间，空气开关自动跳闸，设定允许合闸时间，在该时刻允许合闸，并把系统的在线状态以短信形式返回手机用户。

在上述方案基础上优选，所述中断服务程序实施流程为：首先判断是否收到特定手机号码的信息，然后GSM接收模块回显短信内容到单片机，单片机截取该条短信的序号并发送读取命令。

本发明首先在单片机程序中设置唯一可以控制该装置的手机号码，由该号码手机端发射模块发出一组可识别的信息，可控制空气开关定时和随时跳闸。每次空气开关动作后系统发送空气开关的状态信息到手机上，手机用户能够实时获取反馈信息，了解系统是否正常工作。SIM卡中短信的数量达到50条后，单片机发送清除短信命令以保证GSM模块正常运作，从而确保整个系统的长时间稳定运行。

如图3所示，本发明时钟模块PCF8563提供时钟信号，并且GSM模块接收信息时单片机获取移动网络端的标准时间，校正时钟芯片的时间，保证时间的准确性；通过主控芯片设定的时间与时钟模块时间做比较，发出控制命令，且该设定时间可由手机信号命令随时修改，每次修改后的时间和空气开关的状态保存在单片机自带的E2PROM中，保证系统断电后保持上一次空气开关的状态，满足定时控制空气开关的要求。

如图2所示，本发明本系统选用STC12C5052AD单片机，指令代码完全兼容传统8051，是一款单时钟、机器周期和低功耗的单片机。工作电压范围2.4～3.8V；用户可利用的程序空间高达5K字节；片上集成了256字节的RAM；支持ISP(在系统可编程)和IAP(在应用可编程)。

如图2所示，本发明单片机核心控制模块的设计主要包括MCU单片机的最小系统与时钟芯片、GSM模块、继电器的连接设计。其中P3.0、P3.1作为与GSM模块通信的串口；P3.5为采用三极管9013驱动的继电器引出端；P1.5和P1.4分别作为时钟芯片PCF8563的I2C通信的数据线和时钟线；单片机外接11.0592MHz晶振，保证时钟准确。

如图5所示，本发明空气开关模块选用正泰空气开关DZ47LE，该开关采用VG54123芯片构成漏电保护器，具有漏电、过流保护等功能，空气开关内部电路如图5所示，D1-D4为整流桥，KM为继电器，SB为常开按钮，ZTA为零序电流互感器，监测漏电流，SCR为晶闸管，虚线框内为VG54123芯片的内部电路图。当SB按钮按下时，空气开关自动跳闸。基于这个原理，继电器的输出回路与SB按钮并联，通过继电器的闭合来控制空气开关跳闸，形成一种新型可遥控的开关。

本发明不受时间、地点限制，利用手机遥控实现瞬时跳闸、指定时间合闸的空气开关控制系统，开关通断的时间点可通过手机键盘实时修改。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。