发布时间 : 星期四 文章SIM900A模块-单片机资料更新完毕开始阅读efc4c2cadbef5ef7ba0d4a7302768e9951e76ec1
棉蚜快速监测装置的远程控制系统设计
3.美国CAMPBELL SCIENTIFIC公司的CR系列数据记录仪。该记录仪是以单片机为核心控制器开发的，与基于笔记本和掌上电脑的农业数据采集与处理系统相比，该记录仪不仅成本低，配置灵活，而且还可以依据实际情况对设备进行单独设置，但由于单片机具有处理速度或存储量有限的缺点，导致这类设备不能采集存储图片等大信息量的数据，采集到的数据往往需要发送至上位机进行后期处理，不支持无线数据传输。
相对国外用于农业数据采集和传输的产品己经有较为成熟的体系而言，国内在农业数据采集的研究和应用起步较晚。近年，国内一些有实力的公司与科研院所相互合作，投入了大量的财力和人力，研发了一些能够实现远距离数据采集和传输的装备。在基于笔记本电脑和掌上电脑的研发方面，并没有具有自主知识产权的应用系统，绝大多数都是在常规的软件上进行的二次开发，尚未形成通用的产品，一些公司和研究机构基于单片机的采集系统做了一定的研发。
北京惠泽农科技有限公司是国内在农业信息化方面做出过突出贡献的单位之一，该公司研发了大量用于数据采集和环境监测的设备，在实际应用中取得良好的效果。其高精度温湿度记录仪，其自带的存储器最多可以存储十万个记录，用户可任意设置扫描周期。手持式袖珍气象站，该设备内置的各种传感器能准确测量现场的温湿度、风速、大气压及露点温度，并能在屏幕上数字显示。此外，该公司开发的其他设备还有其他各种功能，如用于土壤养分分析、植物生理监视、水质监测等，这些设备对农业信息化都有一定的实际意义。
1．3研究的内容及意义
计算机控制技术在我国众多领域获得的广泛应用，采用了以计算机控制技术为手段的自动化监控与调度的管理模式。但在农业病虫害监测领域，我国现行管理水平与发达国家相比差距较大，虽然随着病虫害监测技术的推广和远程自控控制技术的不断进步，远程病虫害监控及控制系统逐渐得到应用，因此研制一种适合农民经济承受能力的远程病虫害监控控制系统，就成为一项重要的任务。
基于GSM短消息的远程自动控制系统是通过手机设定特定命令，以短消息方式指
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挥控制系统及时或定时开启或关闭电磁阀。
农田棉蚜快速监测装置的远程控制系统的设计与开发，不仅为各级用户掌握实时棉花受灾情况，及时播撒相对应的农药，指导生产提供了可靠的依据，提高操作的准确性，还为远程控制系统的推广提供了行之有效的方法和手段，有利于我国广大农村劳动力转移和农村经济结构调整。
2 系统方案论证和选择
2．1设计方案模块
本设计是用单片机控制GSM模块采集和控制远程设备信息的无线通信控制系统。该系统主要是以C8051F340单片机为核心部件，通过对数据采集、数据处理、GSM、输出控制等模块的设计，实现土壤水分、灌溉流量信息的自动采集、无线传输、灌溉控制等功能。
本设计采用模块化设计，整个系统由单片机模块、外扩存储模块、土壤信息采集
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模块、GSM通信模块和输出控制模块组成，系统的整体方案框图如下图2.1：
图2.1 系统框图
系统中各个模块的功能如下：
(1) 单片机模块：完成参数设置及储存、数据比较与处理、控制与管理外部设备等功能。
(2) GSM通信模块：收取用户的手机短息进行译码，并通过串口实现与单片机的通信
(3) 输出控制模块：实现对外部设备的控制，通过控制继电器来控制棉蚜快速检测装置的工作。
2．2单片机的选择
方案一：采用C8051F340单片机。C8051F340器件是完全集成的混合信号片上系统型MCU。是增强型51单片机。C8051F340器件使用Silicon Labs的专利CIP-51微控制器内核。具有标准8052的所有外设部件，包括4个16位计数器/定时器、两个具有扩展波特率配置的全双工UART、一个增强型SPI端口、多达4352字节的内部RAM、128字节特殊功能寄存器（SFR）地址空间及多达40个I/O引脚。高速、流水
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线结构的8051兼容的微控制器内核（可达48MIPS），并含有电源稳压器，多达64KB的片内FLASH存储器， 多达4352字节片内RAM（256+4KB）。真正10位200 ksps的单端/差分ADC，带模拟多路器。具有片内上电复位、VDD监视器、电压调整器、看门狗定时器和时钟振荡器的C8051F340器件是真正能独立工作的片上系统。对本系统而言是一个高性价比的单片机。
方案二：采用AT89C51单片机。AT89C51单片机是8位的微处理器芯片，它是高性能的微处理器，带有4KB的闪存空间，可以通过电擦除，便于程序的修改调试。AT89C51微控制器在使用上有很高的效率，是由于该芯片组合了8位CPU和闪存，以及中断控制和定时器等部件。它的兼容性很好，与8051等其他型号单片机兼容，结构简单且价格便宜。
由于单片机控制系统的核心，通过外围电路和GSM模块要实现能够控制GSM模块短消息的接收和发送、接收频率、功耗大小、工作模式等各项参数设置及各项控制输出的功能。因此必须需要一个功能强大的微控制器才能达到要求，而C8051F340单片机不仅满足设计要求，而且内部有A/D转换器，在短时间内和有限的条件下使设计更加轻松和方便。因此本设计采用C8051F340单片机为系统的控制核心。
2．3 无线通信模块的选择
方案一：采用SIM340
SIM340 GSM／GPRS模块应用于WLL，M2M和手持设备的GSM／GPRS模块。SIM340是小体积即插即用模块中完善的四频GSM／GPRS解决方案使用工业标准界面，使得具备GSM／GPRS 850／900／1800／1900MHz功能的SIM340以小尺寸和低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的高速传输。SIM340的优良性能让它应用于许多方面，例如WLL、M2M、手持设备等等。 四频GSM／GPRS 模块，外形尺寸40mm x33mm x2.85mm 。支持用户定制的MMI和键盘／LCD内嵌强大的TCP／IP协议栈
方案二:采用SIM900A。
SIM900A是一款尺寸紧凑型、高可靠性的无线模块，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