《基于GSM的远程家居智能控制研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于GSM的远程家居智能控制研究（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 摘要本文建立一个基于G S M 短信息的家居智能化遥控检测系统，实现对家庭设备，家居环境的监控，设计中采用了A T 8 9 C 5 1 单片机，无线G S M 短信息模块，电力线载波技术和L o n w o r k s 现场总线技术。本文主要内容包括：系统主控模块电路设计，子功能模块电路设计( 防盗报警模块，电力线通信模块等) 和系统软件设计等几部分。本文首先讨论了智能家居的概述和基本功能，然后介绍了常用的几种通信技术，和其他一些与智能家居相关的技术，通过对比分析，得出采用G S M 无线通信技术实现对家居的远程监控。G S M 短消息模块执行发送短消息给用户和接收用户短消息把数据传送给单片
2、机，从而建立用户和主控系统直接的远程通信功能。在家居内部，通过电力线载波技术和L o n w o r k s 技术实现子模块和主控模块之间的通信。L o n w o r k s 的N e u r o n 芯片本身有C P U ，所以在子模块中它可以很方便的实现数据采集处理与传输。主控模块为单片机控制，完成发送，接收，解释短消息，并实现对各子功能模块的控制。该系统采用C 语言编程，基本实现了各系统功能。关键字：智能家居6 S M电力线载波技术单片机远程控制A b s t r a c tI nt h i sp a p e r , b a s e do nG S Ms h o r tm e s s
3、a g e ，ar e m o t ea n dd e t e c t i n gs y s t e mf o rs m a r th o m ei sd e v e l o p e d ，r e a l i z i n gt h ed e t e c t i n go ft h eh o m ee q u i p m e n ta n dt h es t a t eo fh o m ee n v i r o n m e n t I nt h ed e s i g n ，A T 8 9 C 51m i c r o - c o n t r o ls y s t e m ，w i r e l e
4、s sG S Ms h o r tm e s s a g e ，p o w e rl i n ec a r r i e rw a v em o d e mL o n w o r k sa reu s e d T h ep a p e ri n c l u d e sh o s tc o n t r o lm o d u l ea n ds e v e r a ls u bf u n c t i o nm o d u l e s ( a l a r mm o d u l ea n dp o w e rl i n ec a r r i e rw a v em o d e m ) a n ds y
5、s t e ms o f t w a r ea n dS Oo n I nt h i sp a p e r , w ei n t r o d u c e dt h eo v e r v i e wa n dt h eb a s i cf u n c t i o no ft h ei n t e l l i g e n th o m ea tf i r s t ，a n dt h e ni n t r o d u c e ds e v e r a lc o m m o n l yu s e dc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g ya n do t
6、 h e rs m a r th o m er e l a t e dt e c h n o l o g y B yc o m p a r i n g ，w ed e c i d e dt ou s eG S Mw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n st e c h n o l o g yf o rr e m o t em o n i t o r i n go fs m a r th o m e T h ef u n c t i o no fG S Mm o d u l ei st os e n da n dr e c e i v em e s s
7、a g ea n ds e n dd a t at oM C U ，t h e nt os e tu pu s e ra n dar e m o t ec o n t r o Is y s t e mo fd i r e c tc o m m u n i c a t i o n I nt h eh o m e ，w eu s e dp o w e r1 i n ec a r t i e rw a v et e c h n o l o g ya n dL o n w o r k st e c h n o l o g yt oa c c o m p l i s ht h ec o m m u n
8、i c a t i o nb e t w e e nm a s t e rm o d u l ea n ds l a v em o d u l e N e u r o nc h i ph a saC P U ，S Ot h es l a v em o d u l ec a ne a s i l yh a n d l et h ed a t ac o l l e c t i o na n dt r a n s m i s s i o n T h em a s t e rm o d u l eu s e sM C Uf o rc o n t r o l l i n g ，i n c l u d e
9、s e n d i n g ，r e c e i v e i n g ，t r a n s l a t i n gm e s s a g e ，c o n t r o l l i n gs l a v em o d u l e s T h es y s t e mU S e SCp r o g r a m m i n gl a n g u a g et oa c c o m p l i s ht h ew h o l ef u n c t i o n K e yw o r d s ：s m a r th o m eG S Mp o w e rl i n ec a r r i e rw a v
10、et e c h n o l o g yM C Ur e m o t ec o n t r o lI I长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，基于G S M 的远程家屠智能控制研究是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：主园) 叠一上丝L 年上月旦日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版
11、权使用规定“ ，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和C N K I 系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子舨，允许论文被查阕和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：主亟! 叠盟年上月兰日指导导师签名：年月竺日第一章绪论1 1 智能家居概述智能家居是以住宅为平台，是将建筑、网络通信、信息家电、设备自动化、系统、结构、服务、管理融为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的家居环境。它是通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术，建立一
12、个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统，从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。智能家居系统从功能上划分，包括以下五个基本单元：家居网络控制平台、智能远程抄表子系统、智能家居信息子系统、智能家居安防子系统、智能家居控制子系统。如图1 1 所示。图1 1 智能家居网络系统组成( 1 ) 家居网络控制平台家居网络控制平台是智能家居网络的核心，相当于智能家居网络的“心脏“ 。对外不但可以通过I n t e m e t 、电话和手机等方式接收家庭主人命令或向家庭主人发送家居环境信息，还可以通过总线与小区的区域控制器连接，形成小区控
13、制网络；对内通过家庭总线与各家居智能子系统连接，形成智能家居网络。家居网络控制平台可单独设立服务器，亦可利用家庭计算机实现，采用超大屏幕液晶显示屏，住户不但可以利用它监控和管理家居网络，而且还可以通过它与小区管理中心进行信息交换，既可查阅接收小区管理中心发来的天气预报、各种通知等短信息，又可向中心发送短信息，请求或咨询各种服务，另外，还可进行室内或远程家庭留言。( 2 ) 智能远程抄表子系统智能远程抄表子系统通过家庭总线上配置的数据采集器，完成住宅三表( 水表、电表、气表) 的数据自动记录和上传，以便小区管理中心进行记录、换算、统计、查询和打印等管理操作，为住户提供联网付费，银行自动结算和远程
14、在线查询水、电、气使用情况等相关服务。( 3 ) 智能家居信息子系统智能家居信息子系统由电话联接模块、有线电视分配模块和宽带网络接入模块组成，分别用于将家居中的话音类、音频与视频类和计算机类三大类信息家电通过家居网络控制平台与电话网、电视网和I n t e r n e t 宽带接入网相连，完成信息家电与外界的大批量信息高速传输。( 4 ) 智能家居安防子系统智能家居安防子系统中安装了各种专用探测器和前端探测设备，提供玻璃破裂、火灾、煤气泄漏、盗贼入户、门禁破坏等报警，住户可通过监视器、监听器、可视对讲机等设施对住宅内外的情况进行监控，利用紧急按钮进行报警。住户还可设定不同防区的类型和报警方式，
15、可通过远程监控方式或室内直接方式进行设防撤防，设置多种通信报警方式，如本地声光报警、电话语音报警或向小区管理中心报警等等。( 5 ) 智能家居控制子系统智能家居控制子系统的控制对象主要是网络家电中的耗能类家电，如电冰箱、空调、微波炉、热水器、电饭煲、电灯等等家用电器。这些网络家电通过现场总线互联成智能家居控制系统子网，再通过路由器与家居网络控制平台相连，进而实现与互联网的连接。通过组建智能家居控制子网，不但使耗能类智能网络家电之间可通过现场总线进行互操作，同时还可让用户通过互联网进行远程监控。1 2 智能家居网络的协议标准目前，在家居网络的组建中主要采用下述三种协议标准，它们分别是R a d
16、i os h a r eC h a i n 公司的X 1 0 系统、美国电子工业协会( E I A ) 制定的总线协议C E B u s 系统和E c h e l o n 公司的L o n W o r k s 系统。( 1 ) X 1 0 系统X 1 0 系统是由美国R a d i os h a r eC h a i n 公司于1 9 7 8 年研制成功的，是国际上第一个应用于家庭设备自动控制的系统。X 1 0 系统的基本控制原理是：由主控制器发出的地址或控制命令是以串行的二进制代码表示。在5 0 6 0 H z 的交流电源的过零处，如果出现持续2 0 0 u s 左右时间的频率为1 2 0 k H z 的脉冲群，则表示为“1 ”信号，如果没有这样的脉冲群，则表示为“O 信号。由于系统每次传输的二进制串行数据的长度很短，因此，可以保证一定的可靠性。X 1 0 系统主要实现的是单向控制，即各控制模块只能接收主控器发来的信息，而各控制模块之间是不能交换信息的，信息的传输较慢，只能应用于普通家庭中的简单控制和专项控制，如灯光、电饭煲和微波
