《智能家居控制系统毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能家居控制系统毕业论文（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 毕业论文(设计)智能家居管理系统院 系 ：电子工程系专业（班级）： 姓名： 学号: 指导教师： 职称： 完成日期： 2012年 6 月7日摘 要随着经济的快速增长，快节奏的生活状态使得人们越来越注重生活的质量和品位。如何建立一个高效率、低成本的智能家居系统已成为当今世界的一个热点问题。目前，国内外各种类型的智能家居产品越来越多，其中大部分是基于电话网的安防控制系统。但在我国，家庭电话用户正逐步减少，且电话线路易被破坏，故此类产品有一定局限性。随着电信 GSM 网络覆盖范围的广阔化、无缝化、以及手机的日益普及为基于 GSM 网络的智能家居系统提供了巨大的应用空间。本文设计了一种基于GSM网络的
2、智能家居控制系统。本系统采用 STC单片机为系统控制核心，对家庭中出现的意外情况用各种传感器进行采集，通过GSM模块把采集到的信息发送给管理人员，管理员根据收到的信息发送相关指令给GSM模块来控制现场执行机构，完成意外情况的排除。关键词：智能家居；GSM模块；传感器；远程控制AbstractWith the rapid economic growth, the life of fast rhythm state that allows people pay more and more attention to the quality of life and grade. How to buil
3、d a high efficient, low cost of intelligent household system has become a hot spot in the world today. At present, the domestic and foreign various types of intelligent household products more and more, much of which is based on the network security control system. But in our country, family telepho
4、ne users are reduced gradually, and telephone lines Louis is destroyed, so this kind of product has a certain limitation. With the telecommunications GSM network coverage of the broad, seamless change, and the increasing popularity of mobile phone based on GSM network intelligent household system pr
5、ovide great application space. This paper introduces a design based on GSM network of intelligent home control system of the working principles and main function. The SCM system control core STC, to family of possible accidents with all kinds of sensors for acquisition, through the GSM module gather
6、ing the information sent to management personnel, administrator according to receive sending the information related instructions to GSM module to control peripherals, including control specified electrical appliances, switch electronic door multiple functions. Practice shows that this system reliab
7、le performance, cost is not high, suitable for the general public use, can be widely used in modern residence, has a broad market prospect. Key words：smart home；GSM module；sensor； remote control目 录1 引 言12 系统方案13 硬件电路23.1 主控模块23.2 通信模块33.2.1 TC35模块简介33.2.2 TC35模块与单片机连接方式33.3 传感器模块43.3.1 烟雾传感器及其特性参数43
8、.3.2 可燃气体泄漏传感器及其特性参数53.4 信号处理电路63.4.1 信号放大调理电路63.4.2 采样保持电路73.4.3 A/D转换电路73.4 现场控制模块84 系统软件部分84.1 主程序及中断程序流程图94.2 短消息程序设计104.2.1 AT指令介绍104.2.2 PDU 编码规则124.2.3 短信模式设置134.2.4 短信的发送方法135结 论13谢 辞13参 考 文 献14附录15IV智能家居控制1 引 言21世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。智能家居开始展现在人们的眼前。目前，国内外各种类型的智能家居产品越来越多，其中大部分是基于
9、电话网的安防控制系统。但在我国，家庭电话用户正逐步减少，且电话线路易被破坏，故此类产品有一定局限性。随着电信 GSM 网络覆盖范围的广阔化、无缝化、以及手机的日益普及为基于 GSM 网络的智能家居系统提供了巨大的应用空间。本文介绍的数字化家居控制系统可以使得人们通过手机在任何时候、任意地点对家中的任意电器（例如：空调、热水器、电饭煲、灯光等）进行远程控制；你可以在下班途中，预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭，而这一切的实现都仅仅是靠一条短信完成。本系统采用STC89C52单片机作为主控器件，远程控制是基于GSM网络短消息通信方式，AT指令作为系统控制命令，单片机
10、通过对收到的信息进行解码来识别控制信号，用户只需向TC35模块发送相应指令即可实现远程控制操作。各种传感器完成现场信息的采集，利用输入通道送单片机进行数据处理，实现实时测控；短消息发送部分采用基于GSM模块TC35和TI公司的电平转换芯片MAX232等器件构成的移动终端的硬件电路，完成短消息收发功能。2 系统方案本设计采用模块化设计，整个系统由GSM模块、控制模块、电源模块和传感器模块组成。单片机通过对传感器模块传送来的信息进行判断，如果信息异常，则进入相应中断，导通相应的电控器件，并通过GSM模块向用户发送报警信息。同时用户也可以根据需要，发送短信给GSM模块来控制相应的家电。系统框图如图2
11、-1所示。GSM网路采样保持A/D转换单片机烟雾感器用户手机TC35模块可燃气体传感器放大调理采样保持A/D转换家电家电控制模块图2-1 系统总体设计框图3 硬件电路3.1 主控模块本系统采用STC89C52RD单片机为控制核心，单片机不断监测有没有异常信息，当发现异常信息时，则进入相应中断，利用单片机通过UART串口向GSM模块发送一系列AT指令并启动GSM模块发送报警短信给用户。再根据用户发送回来的指令打开相应的继电器来控制家用电器，完成现场控制和监测任务。STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CP
12、U 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T
13、/12T可选。3.2 通信模块3.2.1 TC35模块简介TC35是西门子公司推出的一种完整的无线GSM模块，主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块（ASIC）、闪存、ZIF连接器、天线接口、SIM卡支架七部分组成。它可以快速、安全可靠地实现系统方案中的数据传输、短消息服务（Short Message Service）。模块的工作电压为3.34.8V。该模块有AT指令集接口，支持文本和PDU模式的短消息第三组的二类传真等。此外，该模块还具有电话簿功能、多方通话、漫游检测等功能。常用工作模式有省电模式、IDLE、TALK等模式。通过独特的40管脚ZIF连接器，实现电源连接、指令、数据、
14、语音信号、及控制信号的双向传输。基带处理器作为TC35的核心，主要处理GSM终端内的语音、数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下，可支持FR、HR和EFR语音编码。3.2.2 TC35模块与单片机连接方式 TC35模块主要通过串口与单片机进行连接，从而单片机实现对TC35模块的控制。虽然TC35的串口提供了许多控制线，但由于考虑到设计接口的简单性，并且与单片机的UART进行连接，所以采用两线（TXD、RXD）连接。对TC35模块通信的控制可以通过软件来实现，采用软件实现控制具有使用灵活等特点，也很好地避免了过多硬件信号的检测。对于TC35的其它管脚在
15、不使用的时候，如果该管脚为输出时，一般将该管脚悬空；如果该管脚为输入管脚，则需要将该管脚通过10的电阻上拉。另外由于/IGT管脚是控制TC35模块工作的管脚，所以需要将该管脚上拉，并且将该管脚与单片机进行连接，从而可以通过单片机来控制TC35模块的工作状态。在设计时需要考虑TC35模块的电源管脚并连在一起，由于TC35是一个功能完全的模块，因此这里不需要做任何的信号处理和射频处理。此外，TC35模快的IGT管脚是启动脚，与单片机的ALE管脚相连接。系统加电后为使TC35i进入工作状态,必须在ALE管脚加一个大于100ms的低脉冲,电平下降持续时间不可超过1ms。以下为TC35模块的接口设计。电路如图3-1所示。单片机MAX232电平转换芯片TC35模块电源 图3-1 单片机与TC35I的连接3.3 传感器模块3.3.1
