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1、盐城工学院本科生毕业说明书( 2011)基于GPRS的远程智能家电控制系统设计专业学生姓名班级学号指导教师完成日期基于GPRS的远程智能家电控制系统设计摘 要随着网络技术和通信技术的不断发展以及人们对生活要求的不断提高，实现家庭智能的远程控制已经成为必然的趋势。本文采用嵌入式系统和GPRS通讯技术相结合的方式，搭建了一个家庭智能管理平台。通过该平台，通过短信或Internet网络等方式，实现对家庭系统的远程监控。本文设计了一个基于单片机的智能家电控制系统。系统模块主要包括GPRS无线通讯模块、家庭智能控制器模块。其中家庭智能控制器是系统的核心，主要完成了对家庭系统的智能管理以及和GPRS无线模
2、块的通讯。本设计以实现家用电器的开关为例。硬件方面以AT89C51单片机为核心，采用了HK21F继电器控制家用电器的通断，以周立功公司ZWG-23A型号的GPRS无线通信模块为基础，基于AT指令和数据采集器，构建一个远程的智能家电控制系统，对家电进行控制，本设计以控制灯泡为例，实现了对灯泡的开关控制和状态反馈。软件方面，主要实现对用户短信的分析识别处理，根据处理好的数据对继电器进行控制，以达到控制灯泡的目的，通过光电开关对灯泡的当前状态进行检测并把数据送给AT89C51单片机，AT89C51单片机再通过GPRS模块以短信的方式把具体信息反馈给用户。实践结果表明，该系统使用效果良好，应用前景广泛
3、。关键词：家电远程控制；GPRS；VC+；单片机Based on GPRS wireless home the overall intelligent control system solutionsAbstract:As the continuous development of network and communication technology as well as the improvement of peoples living standard, the realization of remote control of Home Intelligence has become
4、an inevitable trend. In this paper, a Home Intelligent management platform, which combines home applications, burglary protection system and hydroelectric system organicly, is established by using embedded system combined with GPRS technology and RS485 bus technique to realize intelligent management
5、 of home applications and other home systems. Based on the platform, SMS and Internet can be used to realize remote control of the home system.In the thesis design a based on SCM intelligent appliances control system. System module mainly including GPRS wireless communication module, family intellig
6、ent controller module. One family intelligent controller is the core of the system, the main completion of the family system of intelligent management and GPRS wireless module communications. The family system module mainly realizes the family system in the more commonly used the switch quantity con
7、trol etc. Function. Hardware with AT89C51, using a HK21F relay control household appliances hige to GPRS wireless communication module as the foundation, based on instructions and data terminal tractor, build a remote intelligent appliances control system, control of home appliance. Software for the
8、 user SMSs main realization analysis to identify treatment, output control quantity, the current state of home appliance with SMS way feedback function. The practice indicates that the system used to good effect, the application prospect of extensive. Key Words: Appliance remote control, GPRS, VC +
9、+, Microcontrolle目 录1.概 述11.1 课题设计背景11.2 国内外研究历史11.3课题设计内容22. 系统的总体结构与硬件电路设计22.1 系统总体结构设计22.2单片机电路设计42.2.1单片机的选择42.2.2 时钟（晶振）电路62.2.3 复位电路72.3状态反馈模块82.4 GPRS DTU的选择92.4.1 GPRS DTU硬件简介92.4.2 GPRS DTU的选择102.4.2 ZWG-23A GPRS DTU的组网方式112.4.2 串口通信电路123. 下位机软件设计133.1 软件开发环境133.2 下位机软件的总体设计143.3 状态反馈程序设计17
10、3.4 串口通信程序设计194. GPRS DTU的配置214.1 GPRS DTU软件简介214.2 GPRS DTU的工作模式224.3 DTU的配置234.3.1 DTU的配置方式234.3.2 本地方式下配置模式的进入234.3.3 远程方式下配置模式的进入244.3.4 配置模式的退出244.3.5 DTU的参数配置协议244.4 GPRS DTU的工作过程255. 系统集成与调试256. 结束语27参考文献28致 谢29附 录30附录1：程序清单30附录2：设计图纸33附录2.1 智能家电远程控制系统电路图33附录2.2 智能家电远程控制系统PCB图34附录3：元器件目录表36盐城
11、工学院本科生毕业说明书(2011)1.概 述1.1 课题设计背景家永远是人们最关心的地方，无论走到哪里人们都希望能够随时随地了解家中的情况。因此人们一直设想：将来有一天即便是外出时，也能够通过网络或者手机短信等方式时刻监控家中情况，并且当家中发生煤气泄漏或者有人恶意闯入等紧急情况时，能够第一时间得到电话或短信通知。这些设想，已经随着网络技术和电子通讯技术的迅速发展，逐步成为现实。人们的生活也因此变得越来越舒适。智能家居系统是一个开放的、使用了多项高新技术的智能化、人本化的集成型家居系统，它把宽带互联网、家电设备、家居自动化和家庭安全防护防盗有机地结合到一起。家庭智能控制器是家庭网络的枢纽，它集
12、中控制家中的各种家电设备并能接入互联网，起到家庭系统与互联网之间的通用接口平台的作用，通过家庭智能控制器可以对家庭网络中的信息家电进行中央监控和远程控制。现阶段家庭系统接入互联网的方式主要为有线接入，目前最流行的有线宽带接入技术是ADSL（非对称数字用户线）和HFC（同轴光纤混合网）。然而，现有的无线通信网络也具备了为数据通信业务提供一定传输速率的能力，如GPRS作为一种高速、高效、经济的无线系统，具有网络覆盖范围广、数据带宽宽、适应性强、计价按数据流量计算、实时在线的优点，特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔大量的数据传输，能够满足数据采集及监控的双向数据信息传输
13、。GPRS技术从实验室研究、地区范围内试用到正式商用，经过了长时间的完善，技术先进可靠。GPRS设备终端传输设备一开机就能自动附着到GPRS网络上，与数据中心实时在线进行实时数据通信,高速输，可靠性高。3G网络也将要全面铺开，届时能够提供宽带接入Internet，所以说，家庭网络无线接入Internet的方案具有可行性。因此，本文论述了基于GPRS技术和单片机嵌入式系统实现家庭智能系统的远程控制的方案。用户可以通过短信及Internet网络等方式，访问家庭智能控制器，达到对家用设备监控的目的。1.2 国内外研究历史1979年，美国斯坦福研究所就提出了在建筑物内将家用电器、电气设备的控制线统一为
14、家庭总线的概念，此后又成立了现代住宅研究会。1983年，美国电子工业协会开始制定家庭电气设计标准。1984年，美国住宅建筑者协会成立了现代住宅开发公司，开展有关基础性研究工作，并在1989年推出了将电力供应、空调控制和数据通讯合成为整体的布线示范单元。在这期间，智能住宅(Smart Home)的概念在欧美等发达国家得到了广泛的认同和发展。欧洲在1986年曾把集成化的家庭系统研究列为尤利卡计划，进行了大力研究。在20世纪80年代，欧洲电气标准化委员会制定了家用数字总线标准，从而进一步规范了智能住宅的技术标准。日本在80年代初也以相当大的力度推进家庭电子化。在80年代中期，将家用电器、保安设备、通
15、讯设备的功能综合后，提出了家庭自动化的新构想。1988年，日本建立了住宅信息化促进会，主要开展了家庭总线技术的研究，并公布了总线标准。近年来，为了适应大型住宅小区的需要，又提出了超级家庭总线系统的概念。1996年，日本推出多媒体住宅样板计划，将多媒体技术引入智能住宅，取得了重要的研究成果，并将它投入开发建设。在东南亚，新加坡的智能建筑技术研究目前已处于领先水平。例如宝得胜家庭智能化系统，已经用于30多个住宅小区。在98年亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会上展示的“未来之家”，其智能品质受到人们的广泛关注。我国对智能住宅的研究刚刚起步，1994年，国家科委立项资助重大科技项目“2000年小康型城乡住宅科技产业工程项目”，其目标是以科技为先导，以示范住宅小区建设为载体，推进我国住宅产业现代化，构建新一代住宅产业。标志着我国家庭智能化产业发展的开端。总体来说，我国智能建筑市场有着极其广阔的发展前景，智能建筑市场也正逐渐进入成熟、完善和规范。目前，我国已成为全球最有潜力的智能建筑市场，智能建筑在我国的发展呈现出一派良好的势头。据预测，2007年全球数字家庭市场规模将高达1026亿美元。目前，数字家庭网络市场仅处于从市场导入期向市场成长期的过渡阶段。但是，随
