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1、作品名称：基与GSM模块的防火防盗防漏智能家居系统目录：一、申报者信息：3作品类别：基本电子技术应用类4二、引言：41.智能家居国内现状5三、方案设计61、方案选择62、方案确定93、理论分析与方案论证11四、总体设计11五、单元电路或软件模块设计141. 日历/时钟/E,PROM程序152. 键处理程序151.1 键盘扫描程序161.2 数据读取程序163. 防盗报普模块164. 报普模块程序设计175. 家电控制器的总体结构196. ATmega16简介197. 晶振电路218. 子控制器模块229. 灯光控制模块2310. 温度监测模块2311. 红外集中控制模块2412 实时时钟241
2、3. DS12887功能与特点介绍2514. 时间、日历和定闹单元2615. 后备电源2716. 遥 控 器2817. 传 感 器2917.1 红外传感器2917.2 烟雾传感器2917.3 气体泄漏传感器30六、单元电路测试30七、整体测试30八、结论31九、附录33十、参考文献33一、申报者信息：队员1：XX余枭昆,性别男,出生年月,所在学院、专业电子信息工程、年级 2012级 ,教学号,邮箱, 18844189781队员2：XX卓友维,性别男,出生年月,所在学院、专业电子信息科学与技术、年级 2012级,教学号,邮箱, 18844189484队员3：XX徐嵩,性别男,出生年月,所在学院、
3、专业电子信息工程、年级 2012级 ,教学号,邮箱, 18844189484作品类别：基本电子技术应用类二、引言：1.智能家居国内现状智能家居控制系统中大家目前最迫切需要的是安防报警、灯光控制和空调控制等家用电器控制功能。另外,现在市场上智能家居产品的稳定性和可靠性还较差,有待进一步提高。智能家居是这样定义的:它是以用户住宅为平台,利用各种新技术技术,如通信技术,自动控制技术等,把生活息息相关的各种家电,安防等设施集成,组成住宅设施管理系统,造就一个安全、便利、舒适,环保的家居生活环境。目前智能家居正朝着具备无线远程和近程控制相结合、多媒体,游戏娱乐功能于一身、快速便利的家电控制等功能的方向发
4、展,其核心技术为扩展性强的智能家居控制器和满足信息传输快而准需要的家庭。回首过往,智能家居进入中国也已有十多年历程,在这十多年发展中,市场的不温不火着实伤了很多人的心。国内任何一家智能家居厂家在涉足智能家居领域这几年肯定是在彷徨和自信中度过,智能家居当中存在的问题可能在未来的一段时间得不到解决。GSM移动通信系统是目前移动通讯领域中比较成熟!完善!应用最广泛的一种系统作为GSM网络的基本服务之一的短消息SMS,也受到了越来越多的系统运营商和系统开发商的重视,各种基于短信的应用也随之蓬勃发展起来本报告以GSM移动网络作为信息传输平台,设计了一个通过短消息进行远程家电控制的组件,短消息遵循GSM的
5、标准AT指令集,用户可以通过手机发送短信对家用电器进行远程ON/OFF控制,控制组件主要由GSM模块TC35,单片机atmega16及继电器组成硬件设计,控制组件的程序采用了前后台的设计方式,由主程序,串口接收中断服务程序,定时器中断服务程序等功能模块组成。其中主程序负责和TC35进行短消息收发,串口接收中断服务程序和定时器中断服务程序共同完成串口数据的接收,串口数据接收和PDU编码/解码是两个难点问题。以家庭的常用电器为被控对象,成功的实现了对电饭锅的远程开启与关闭的控制。三、方案设计1、方案选择 在智能家居控制系统中,家居智能控制终端面向用户的,因此其个方面就显得尤其重要,综合目前的研究现
6、状,主要有以下几种方案:第一种方案,采用键盘、红外遥控器、触摸平板和LCD显示器等设备对家电进行控制。当前智能家居控制系统大都采用此种控制终端,使用此种方式需要分别对控制终端的软件与硬件进行设计,设计复杂,成本高,用户必须购买厂家的控制器以及随后产生维修升级等问题。此外,使用此种控制终端只能进行本地控制,不能实现远程控制。第二种方案,采用家庭或者办公电脑作为智能家居控制系统的控制终端。随着家居智能控制网关技术和高速宽带进入等技术发展和应用,使得电脑能够通过internet对家居系统、安防设备的控制方式成为了可能。但是,使用这种控制方式缺点也是显而易见的,那就是只能固定点对家居进行控制,控制终端
7、不能移动造成此种控制方式不够方便,便捷。第三种方案,采用手机作为控制终端,使用手机通过无线网络对家居系统进行控制,可以真正做到方便、快捷、触手可及。但目前采用这种方式的智能家居系统还不是很多,而且大部分操作繁琐,没有良好的用户体验。GSM短信息通信模块的选择目前,在国内己经开始使用的GSM模块有Faleom的AZD系列,WvaCeolll的WM02系列,西门子的TC35系列模块,这些模块的功能!用法差别不大其中TC35系列模块性价比很高,并且已经有国内的无线电设备入网证,西门子的TC35i模块是西门子推出的最新的无线模块,功能上与TC35兼容,设计紧凑,大大缩小了用户产品的体积,TC35i与G
8、SMZ/2+兼容,双频RS232数据口符合ETSI标准GSM07O7和GSMO7OS,且易于升级为GPRS模块,该模块集射频电路和基带于一体,向用户提供标准的AT命令接口,为数据、语音、短消息和提供快速、可靠、安全的传输,方便用户的应用开发及设计。它主要是由射频天线,内部FalhsGsM基带处理器,匹配电源和一个40脚的Zip插座组成,其中GSM基带处理器是核心部件,它的作用相当于一个协议处理器,用来处理外部系统通过串口发送过来的AT指令射频电路部分主要实现信号的调制与解调,实现外部射频信号与内部基带处理器之间的信号转换,匹配电源为处理器以及射频部分提供所需的电源,插座是提供给用户的应用接口主
9、要有音频接口!数据接口!SIM卡接口!电源及其控制接口TC35I工作频段为双频GSM900MHz和GSM1800MHz;支持数据!语音!短消息和TC351的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器,符合工TU一TRS232接口标准它有固定的参数:8位数据位和1位停止位,无校验位,波特率在30ObPs!115kbps之间可选,硬件握手信号用TROS/CTSO,软件流量控制用ON/XOFF,CMOS电平,支持标准的AT命令集GSM模块提供的命令接口符合GSM07.05和GSM07.07规范GSM07.07中定义的ATC皿nad接口提供了一种移动台与数据终端设备之间的通用接口,GSM07.05对
10、短消息作了详细的规定在短消息模块收到网络发来的短消息时,能够通过串口发送指示消息,数据终端设备可以向短消息模块发送各种命令2、方案确定用户可以发送GSM短信息控制窗户的开关;该系统能感知下雨,从而自动将窗户关闭;在家时主人可以用按钮遥控器控制窗户的开关方便居民的日常生活GSM短信息模块的短信息收发处理程序GSM短信息模块接收到短信息后,通过短信息模块的串行口将短信息数据传送给18251A,18251A接收完一个数据就会向主控单片机的外部中断口NIOT申请中断,进入工NOT中断服务程序同样,当单片机系统要向用户手机发送短信息时,单片机系统将数据通过P0口发送给工n七e1825A1,之后nIt1e
11、8251从串口将数据传给GSM短信息模块短信息的收发都是在单片机的中断服务程序中完成的1INTO中断服务子程序当工nte18251A向NITO申请中断后,则表示825A1在接收或发送一个数据,即接收或发送短信息这时单片机转到水TO中断服务程序入口,通过输入状态字来查询1825A1是接收数据中断申请,还是发送数据中断申请,然后转至对应的子程序入口处理无线通信模块 CC2511 和 Android 手持终端的智能家居无线控制系统。它将家居环境中的灯光控制、家居环境中温度的检测、红外遥控家电的控制,都转化为基于 2.4G 无线通信技术的无线控制。本系统通过控制中心、灯光控制模块、温度控制模块、红外集
12、中控制模块,搭建起了基于 SimpliciTI 协议的智能家居 2.4G 无线网络控制系统。3、理论分析与方案论证详细说明该方案的工作原理及与题目要求对应的各项技术保证方案中那部分保证实现题目中那一条要求。四、总体设计智能家居系统智能安防系统智能控制系统智能家电系统红外传感器燃气泄漏传感器烟雾传感器Atmega16键盘及显示器GSM模块手机温度传感器五、单元电路或软件模块设计根据总体要求中对各单元电路或软件模块的要求设计各单元电路或软件模块。最好在几种方案中选择一种。论述选择各原器件的理由,设计计算各原器件的参数例如：电阻、电容值、功率、类型、型号等。1. 日历/时钟/E,PROM程序X122
13、6是一个功能非常强大的日历/时钟芯片,其内部寄存器被分为两大部份,一部分是时钟/控制寄存器,另一部分是EZPROM。读写时钟主要是对时钟/控制寄存器操作,读写参数主要是对EZPROM。时钟/控制寄存器当中包括报警寄存器、实时时钟寄存器、控制寄存器和状态寄存器。读写时钟/控制寄存器和读写EZPROM的区别在于从地址不同,读写时钟/控制寄存器的从地址是1102一llX,读写E,PROM的从地址是10一0一1llX,其中X为1时,进行读操作,X为O时,进行写操作。系统只要向实时时钟寄存器写入年、月、日、小时、分和秒等时间参数,X1226就会自动按照时间来运行。反之,系统只要读取实时时钟寄存器中的数据
14、就可以得到当前的准确时间。2. 键处理程序键处理程序包括键盘扫描程序、数据读取程序、密码输入程序、按键后续处理程序、校准操作程序、主站上位机地址输入程序和参数设置程序。采集集中器一共5个按键,其中,SET键用于工作状态和设置状态的切换;循环键用于数据读取、参数设置和校准操作等;加键和减键用于数据的修改;确认键用于数据和状态的确认。如前所述,基于GSM网络的分布式数据采集系统不论进行任何键处理,主程序都不会停下来,而是继续运行模拟量采集和RS一485通讯等程序。主程序只会根据当前的键处理状态和相关的标志位来确定本次按键所要进行的处理方式,并且LED数码管会对当前状态有所显示。1.1 键盘扫描程序在按键没有被按下的时候,PZ.OP2.4的状态均为高电平。当有键按下的时候,相应的端口就会变为低电平,只要检测P2.0P2.4的状态就知是否有键按下。在读键时,一定要考虑到键盘的机械特性,避免错读和多读。因此,按键首先要解决去抖问题,去抖共有两种方法:硬件去抖采用基本RS触发器,软件去抖按键后延时12ms即可。1.2 数据读取程序在采集集中器刚上电的时候,它处于正常的工作状态。6位LED的第一位显示是第几个模拟量输入通道的采集量,第二位显示采集量的类型温度T、压力P
