1.导言
跟着社会信息化技能的开展及遍及，工业进程操控的自动化水平越来越高，各种对工业现场的数据搜集越来越遍及，可是在对现有的一些工业现场进行改造的时分发现其对工业现场数据的搜集存在一些困难，比方数据搜集操控中心离工业现场间隔太远，或许底子就不在一个区域，有或许散布在几个不同的城市或许区域，或许由所以老厂区，假如在老厂区在进行走线有或许影响出产或许不能够穿墙凿洞或许是深埋地下的情况下，都必须运用其他办法对数据进行搜集，其间无线是运用比较遍及的办法，由于无线技能不需求进行二次布线，数据搜集点能够灵敏设置，能够多点搜集。在无线数据收会集又有多种形式，比方无线输出技能，zigbee技能，蓝牙技能、红外技能等等，在本文中咱们介绍的是依据GSM网络的数据搜集技能，由于现在GSM网络的掩盖现已遍布全国，凭借GSM网络，在国内乃至全球只需有手机信号的当地都能够对特定的工业现场数据进行搜集和监控。在本文中，以工业现场中的温湿度搜集作为搜集方针，将温湿度信息经过GSM模块发送到操控终端，然后依据温湿度信息对工业现场的各个开关量进行操控使工业现场的温湿度维持在一个安稳的规模内。
2.体系剖析与需求
（1）需求剖析
首要体系需求将工业现场的温湿度信息搜集起来，然后再操控G S M模块发送信息，当操控终端接纳到信息并处理完结之后还需求承受操控终端的操控信息，并对操控终端的操控信息做出相应的呼应。
（2）体系规划
依据上述规划思维，首要需求一个智能操控芯片，本文选用比较遍及运用的51单片机体系，当工业进程操控的杂乱程度进步的时分，能够呼应的运用arm系列操控芯片或许DSP之类的芯片而且结合嵌入式操作体系完结整个进程的操控。当数据搜集完结之后还要经过GSM模块发送到数据终端，所以整个搜集体系需求由三部分组成：温湿度传感器、智能操控芯片、与操控终端的通讯模块——GSM模块。
3.元器材阐明
温度搜集传感器：
由于选用51单片机作为操控中心，51单片机由于其本身的约束，假如选用模仿传感器的话势必会添加更多的外围电路，而且由于工业现场的各种搅扰严峻，所以选用了一款数字式的温度传感器DS18B20(＄2.0074)作为温度搜集探头。DS18B20选用单总线结构，只需一根数据线就能够完结数据搜集，而且能够完结在一根总线上完结多点丈量，即在一个总线上挂载多个温度传感器。而且在间隔较近的情况下还能够完结用数据线供电然后削减线缆运用，简化接线，供电电压规模广，兼容 3.3V和5.5V供电，而且能够界说温度报警信息。一起该传感器的温度丈量规模也很广，从-55度到正的125度，正常的工业现场的温度搜集现已满意， 其温度的精度规模从0.5度到0.065可调。相同的，选用DHT11作为湿度搜集探头。也是单总线的数字式传感器，十分合适作为低成本的数字式湿度搜集体系中的传感器运用。
体系中在GSM通讯方面，选用Q2406B作为通讯模块完结操控终端与现场的51单片机进行通讯。Q2406B是法国wavecom公司出产的一款功用十分优胜的GSM模块，其内部自带AT指令体系，使其很简单的和外部经过串行接口完结通讯，完结信息交互和操控模块的信息接纳发送使命。
4.硬件原理图
4.1 电气衔接图
51单片机经过数据总线将现场环境的数据搜集到MCU中暂存，然后经过GSM模块将数据发送出去，如图1所示。
4.2 电路原理图该电路的电路图如图2所示。
如图2所示：主控芯片经过P1.0、P1.1、P1.2P1.3衔接四路单总线传感器，该传感器能够使温度传感器也能够是湿度传感器，当传感器衔接好之后，在硬件编程的时分由于两种器材的逻辑时序不同，所以要别离编写不同的代码来驱动。在本例中界说如表1所示。
5.软件编程
5.1 软件流程图
软件编程是在硬件电路的基础上对各个硬件管脚进行驱动，然后完结其特定的功用，软件流程图如图3所示。
如图3所示：体系上电之后首要对51单片机本身进行初始化装备，然后进入体系主循环，首要判别是否抵达守时时刻，假如没到则判别是否有上位机数据终端发送的数据搜集指令，假如这两个条件都不满意则程序持续查询时刻是否道道守时时刻。当守时时刻抵达之后，首要经过搜集端口将传感器的数据搜集到单片机内部，然后对搜集回来的数据依据通讯协议将数据进行格局组合，组合完结之后经过串口将GSM模块初始化一下，承认GSM模块通讯正常之后将数据写入GSM模块，然后发动发送指令，将信息发送出去。若果操控终端宣布指令要求搜集模块搜集数据的话，搜集模块会立刻发动搜集数据并经过GSM模块上传回操控终端。
5.2 温度搜集流程
温度搜集流程图如图4所示。
每次在搜集温度信息之前，都需求首要对传感器进行初始化，初始化完结之后等候传感器初始化完结而且在总线上发生应对信号，由于每个端口只挂接一个传感器，所以越过写序列号过程，直接发送温度转化指令，然后开端承受温度转化值，接纳完结之后退出温度读取程序
5.3 GSM模块发送流程（见图5）
在此进程中，首要是单片机和GSM模块通讯，当数据从温湿度传感器搜集回数据之后，仍是原始的数据，还需求依据通讯协议将搜集回的数据进行排序编码，变为操控终端能够识其他代码序列，然后将编好的数据放入发送寄存器，然后等候GSM模块准备好，等候准备好之后将数据发送给GSM模块，然后等候GSM模块将数据发送出去之后回来一个应对信号，单片机能够承认发送成功。
6.结束语
本文首要介绍了单片机在无法完结有线数据传输的情况下经过无线传输的方法将工业现场的各种实时信息传送出去而且接纳操控终端发给搜集模块的指令并履行相应的动作。
