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1、引言(ynyn)21世纪是信息化的世纪，各种电信(dinxn)和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。本文介绍的数字化家居控制系统的出现使得人们可以通过 或 在任何时候、任意地点(ddin)对家中的任意电器空调(kn dio)、热水器、电饭煲、灯光、音响、DVD录像机进行远程控制；也可以(ky)在下班途中，预先将家中的空调翻开、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打一个简单的 。此外，该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监控等多种功能，如果不幸出现某种险情，您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动。舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志，智能家居控制系统
2、能够在不改变家中任何家电的情况下，对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便地控制，使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活。实现智能化离不开运算和控制单元，本系统采用MCU(SM8952AC25P)作为主控器件，单片机应用系统由硬件和软件组成。硬件由单片机扩展的存储器、输入/出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成；软件由单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组成。只有系统硬件和软件紧密配合、协调一致，才可能组成高性能的单片机应用系统。在单片机应用系统开发的过程中，应不断调整软、硬件，协调地进行软、硬件设计，以提高工作效率。单片机应用系
3、统其开发过程的系统的总体设计、硬件设计、软件设计和系统调试阶段应根据开发的实际需要，相互协调、交叉，有机的进行。本设计的MCU与各个芯片和模块的接口、各项标准都严格遵循国家有关标准，为以后的产品化提供了良好的根底。本系统的 远程控制是基于 交换网络的国际双音频通信标准DTMF通信方式，程控交换信令作为系统控制命令，采用MT8870双音频编解码电路实现，单片机通过MT8870识别来自PSTN网络的控制信号，用户可以根据系统的语音提示进行按键选择以实现用户身份的识别与远程控制；各种传感器的检测是利用数据采集系统将多路被测量值转换成数字量，再经过单片机进行数据处理，实现实时测控；短消息发送局部采用基
4、于SIEMENS TC35 GSM模块TC35 modem 和TI公司的电平转换芯片MAX3238等器件构成的移动终端的硬件电路可以完成短消息收发等功能。随着电子技术与计算机技术的开展，面对各种检测对象和大量控制单元，需要利用各种接口标准和MCU进行连接，再经过MCU进行数据处理，实现实时测控。而此时采用单片机来实现智能家居控制系统不仅具有采集控制方便、简单、灵活等优点，而且可以大幅度提高采各模块和芯片的协调性，从而大大提高系统的可利用性。此次系统设计统正是把MT8870、TC35 modem与SM8952AC25P单片机有机的结合起来，顺利的完成了本设计的要求。本人在此次设计中主要担任了系统
5、的硬件电路图的设计、硬件的装配和调试、软件的设计、以及各个芯片和模块的资料查找与整理等工作。设计中超出了任务书所给的任务，并且实现了学习型远程红外遥控功能，为控制红外家电和设备提供了良好的根底。本系统也可应用于工农业中,实现对无人值守岗位的远程监控等。1 绪 论1.1 课题(kt)背景21世纪是信息时代，各种电信新技术推动(tu dng)了人类文明的进步。自从(zcng)1876年，Alexander Graham Bell贝尔创造(chungzo) 以来(yli)，世界各国的 网络开展非常迅速，近十年来，中国的固定 业务呈现出举世瞩目的快速增长。1997年8月局用 交换机总容量突破1亿门，网
6、络规模跃居世界第二位，2006年初固定 用户总数到达35539.2万户，移动 用户到达40407.2万户，现代 网络是由程控交换机进行交换传输，移动通信也从模拟时代走向了高度数字化时代，它们的性能已经有了很大的进展，而且可靠性非常高。正是因为通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术的迅猛开展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、平安化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。智能家居控制系统的主要功能包括通信、设备自动控制、平安防范三个方面。随着新技术和自动化的开展，传感器的使用数量越来越大，功能也越
7、来越强，各种传感器都已经标准化、模块化这给智能家居控制系统的设计提供极大方便。 远程控制作为一较新的课题与常规的遥控方式相比，显示出一定的优越性，不需进行专门的布线，不占用无线电频率资源，防止了电磁污染。同时，由于 线路各地联网，可以充分利用现有的 网，因此遥控距离可跨省市，甚至跨越国家。另外 属双工通信手段。因此，这可以大大表达出利用 进行遥控的更大优越性。操作者可以通过各种提示音即时了解受控对象的有关信息，从而进行进一步的操作。 遥控局部课题目前已有涉足者，但是只是还只限于实验室阶段，因而距离实际应用，尤其是对于日常生活尚有一定的差距，并不能完全表达出 遥控方式的双工通信特点。本设计正是针
8、对这一点进行了较大改良，采取单片机智能控制，利用不同的提示音到达对于不同操作的提示及对受控方状态的信息反应，从而使操作者能够及时了解受控方信息，使产品到达交互式与智能化。而且本设计的调试都是在线调试，已经在电信、铁通的交换机实验并且能够成功的使用移动 进行操作。短信息效劳(xio lo)Short Message Service，SMS是GSMGlobal System for Mobile Comm unication系统中提供(tgng)的一种GSM终端 之间，通过(tnggu)效劳(xio lo)中心(service center)进行文本信息(xnx)收发的应用效劳，其中效劳中心完成信
9、息的存储和转发功能。短信息效劳作为GSM网络的一种根本业务，已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视，基于这种业务的各种应用也蓬勃开展起来。由于GSM网络在全国范围内实现了联网和漫游，具有网络能力强的特点，用户无需另外组网，在极大提高网络覆盖范围的同时为客户节省了昂贵的建网费用和维护费用。同时，他对用户的数量也没有限制，克服了传统的专网通信系统投资本钱大、维护费用高、且网络监控的覆盖范围和用户数量有限的缺陷。比传统的集群系统在无线网络覆盖上具有无法比较的优势，加上GSM的SMS本身具备的数据传送功能，都使得这些应用得到迅速的普及。利用GSM短信息系统进行无线通信还具有双向数据传输功能，性能
10、稳定，为远程数据传送和监控设备的通信提供了一个强大的支持平台。在此以GSM网络作为数据无线传输网络，它可以应用在银行、储蓄点机房监控、电信机房动力环境监控、通信行业远端无人值守站机房监控和远程维护如移动通信基站、微波站、光纤中继站等及其他无人值守点如仓库、办公楼等监控及城市公用事业实时监控维护系统像煤气调压站、自来水、污水管网和热力系统 、电力系统城市中电网等情况中。在此本系统采用了Siemens公司新一代无线通信GSM模块TC35是，它设计小巧、功耗很低很大程度上方便了智能家居控制系统的设计。1.2 智能家居控制系统的概述 随着社会信息化的加快，人们的工作、生活和通讯、信息的关系日益紧密。信
11、息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时，也对传统的住宅提出了挑战，社会、技术以及经济的进步更使人们的观念随之巨变。人们对的要求早已不只是物理空间，更为关注的是一个平安、方便、舒适的居家环境。家居智能化技术起源于美国，它是以家为平台进行设计的。智能家居控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共 网、无线网的传输网络为物理平台，计算机网络技术为技术平台，现场总线为应用操作平台，构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭平安防范等功能的控制系统。 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息效劳和管理系统，以此来提高
12、住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。 大型(dxng)的智能家居控制系统(kn zh x tn)通常(tngchng)由系统效劳(xio lo)器、家庭控制器(各种( zhn)模块)、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等主要局部组成。1.3 课题研究的目的及意义智能家居控制系统可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、平安、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒
13、适平安、高品位且宜人的家庭生活空间。还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的平安性，甚至为各种能源费用节约资金。其网络化功能可以提供遥控、家电空调，热水器等控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、 远程控制、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和平安。因智能家居控制系统布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。1.4 系统设计主要任务本文利用SM8952AC25P、MT8870、TC35 modem和各类家居传感器设计制作一款智
14、能家居控制系统样机。实验样机的设计包括：系统硬件的设计与调试和控制软件的编写与调试。（1） 硬件局部 智能家居控制系统其硬件局部主要由五大局部构成，即 交换网程控交换信令局部、控制单元、传感器数据采集系统、GSM模块TC35 modem与接口和电源局部。 交换网程控交换信令局部主要由MT8870和电压检测元件组成，它是系统中控制局部关键的元件，它与控制单元组成控制局部功能；传感器数据采集系统、GSM模块TC35 modem和控制单元完成报警等信号的处理和发送；电源局部那么为各个局部提供工作电源。2软件局部软件设计局部主要由五大局部构成：即数据采集与数据分析局部、 交换网程控交换信令识别与分析局
15、部、GSM模块TC35 modem接口程序局部、分析控制局部。其中数据采集与数据分析局部和 交换网程控交换信令识别需要作实时处理；GSM模块TC35 modem接口程序局部和分析控制局部那么是根据采集和 交换网交换信令进行分时操作有利于提高系统效率。2 方案(fng n)设计(shj)2.1 系统(xtng)总体(zngt)设计(shj)与分析2.1.1单片机控制局部本设计属于单片机应用系统。它是单片机在系统检测以及工程控制方面的应用，其特点是体积小，本钱低，功能强，功耗低，是微机应用产品化的最正确机种之一，它已广泛地应用在产品智能化和工业自动化上。而把单片机面向工控领域对象，嵌入到工控应用系统中，实现嵌入式应用的计算机称之为嵌入式计算机系统，简称嵌入式系统。嵌入式系统一般分为四种:工控机，通用CPU模块，嵌入式微机处理，单片机。嵌入式系统具有以下特点：(1)面对控制对象。如传感信号输入、人机交互操作,伺服驱动等。(2)嵌入到工控应用系统中的结构形态。(3)能在工业现场环境中可靠运行的品质。 (4)突出控制功能。如对外部信息的捕捉、对控制对象实时控制和有突出控制功能的指令系统(I/O控制、位操作和转移指令等)。单片机有惟一的专门为嵌入式应用系统设计的体系结构与指令系统，最能满足嵌入式应用要求。单片机是完全按嵌入式系统要求设计的单芯片形态
