基于SIM300的家用電器控制系統(tǒng)本科畢業(yè)論文

1、基于sim300的家用電器控制系統(tǒng)摘要隨著 gsm(global system for mobile communication)移動通信網(wǎng)絡(luò)的迅速普及和競爭的日益激烈，新業(yè)務(wù)和新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)提到一個十分重要的位置。短消息業(yè)務(wù)（sms）作為 gsm 網(wǎng)絡(luò)的一種基本業(yè)務(wù)，已得到越來越多的系統(tǒng)運(yùn)營商和系統(tǒng)開發(fā)商的重視，基于短消息業(yè)務(wù)的各種應(yīng)用也蓬勃發(fā)展起來。本系統(tǒng)是一種基于 gsm 短消息的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，以單片機(jī)（stc12c5axs2）為系統(tǒng)的中央控制器，將sim300模塊，各類傳感器模塊，受控部件等有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成整個家用電器控制系統(tǒng)。通過傳感器模塊檢測家用電器是用情況，以 gsm 網(wǎng)絡(luò)

2、作為遠(yuǎn)程信號的傳輸平臺，從而達(dá)到用戶通過手機(jī)遠(yuǎn)程控制家用電器。數(shù)據(jù)的傳輸方式主要是短消息方式，系統(tǒng)中采用 pdu 模式，短消息的接收和發(fā)送是通過 at 指令來實(shí)現(xiàn)的，本論文講述了常見的 at 指令及其使用方法。系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中，對主要硬件 sim300和stc12c5axs2單片機(jī)及其外圍電路進(jìn)行了詳細(xì)的講述。硬件包括 sim300通信模塊sim300，stc12c5axs2 單片機(jī)，顯示單元，各種傳感器和數(shù)據(jù)采集與處理單元。軟件包括單片機(jī)初始化、主程序、信號采集中斷程序、通過串口通訊的短消息接收和發(fā)送程序。論文的最后部分以 gsm 短消息的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合家用電器檢測技術(shù)設(shè)計(jì)出一套基

3、于 gsm 的家用電器控制系統(tǒng)，并給出了此系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的一些探討和研究。關(guān)鍵詞：單片機(jī)、sim300、stc12c5axs2。abstractwith the gsm ( global system for mobile communication ) mobile communication network to the rapid popularization and the increasingly fierce competition, new business and new technology development and application has been referr

4、ed to a very important position. short message service ( sms ) as a basic service of gsm network, has gained more and more attention to the system operator and developer attention, based on the short message service in a variety of applications also flourish.this system is based on gsm short message

5、 remote control system with single chip microcomputer ( stc12c5axs2), as the system central controller, sim300 module, various types of sensor module, controlled component such as organic combination, constitute the entire household electrical appliance control system. through the sensor module for

6、detecting the household appliances is used, with gsm network as a long-range signal transmission platform, so as to achieve the user through the mobile phone remote control household appliances.data transmission is the main way of short message, the system adopted pdu model, short message receiving

7、and transmitting through the at instruction to implement, this paper described the common at instruction and its using method.hardware design of the system, the main hardware sim300and stc12c5axs2scm and its peripheral circuit were described in detail. the hardware includes communication module sim3

8、00sim300, stc12c5axs2 single chip, a display unit, all kinds of sensors and data acquisition and processing unit. software includes mcu initialization, the main program, interrupt program signal acquisition, serial communication through the short message receiving and sending program. the last part

9、of the paper to the gsm short message remote control system as the foundation, combined with household appliances detection technology to design a set of household electrical appliance control system based on gsm, and gives the application domain of the system and some discussion and research on the

10、.key words: scm, sim300, stc12c5axs2. 翻譯結(jié)果重試抱歉，系統(tǒng)響應(yīng)超時(shí)，請稍后再試 支持中英、中日在線互譯 支持網(wǎng)頁翻譯，在輸入框輸入網(wǎng)頁地址即可 提供一鍵清空、復(fù)制功能、支持雙語對照查看，使您體驗(yàn)更加流暢目 錄摘要i第一章 緒論11.1 課題背景11.2 課題研究的目的及意義21.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要任務(wù)31.3.1硬件部分31.3.2 軟件部分3第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)4第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)53.1單片機(jī)控制模塊53.2 溫度采集及煙霧濃度檢測模塊53.3 gsm控制及報(bào)警模塊53.4 lcd顯示模塊63.5 無線傳輸模塊73.6 受控單元模塊7第四章 系統(tǒng)

11、軟件設(shè)計(jì)94.1中央控制器流程圖94.2受控單元流程圖10第五章 系統(tǒng)整機(jī)調(diào)試及功能測試115.1 家用電器檢測與控制模塊115.2 溫度采集、煙霧濃度檢測模塊115.2.1 溫度采集115.2.2 煙霧濃度檢測115.3 gsm控制及報(bào)警模塊11第六章 設(shè)計(jì)總結(jié)及技術(shù)展望12致謝13參考文獻(xiàn)14附錄15第一章 緒論1.1 課題背景21世紀(jì)是信息化的世紀(jì)，移動通信從模擬時(shí)代走向了高度數(shù)字化時(shí)代，它們可靠性非常高，而且性能已經(jīng)有了很大的進(jìn)展，由此可見，各種電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)極大地推動了人類文明的巨大進(jìn)步。家用電器控制系統(tǒng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，手機(jī)終端遠(yuǎn)程控制作為一較新的課題與常規(guī)的遙控

12、方式相比，顯示出一定的優(yōu)越性，不需進(jìn)行專門的布線，因此通過gsm網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程遙控距離可跨省市，這可以大大體現(xiàn)出利用gsm遠(yuǎn)程控制的優(yōu)越性。操作者通過各種指令即時(shí)了解受控對象的有關(guān)信息，從而進(jìn)行進(jìn)一步的操作。遠(yuǎn)程控制部分課題目前已有涉足者，但是還只限于實(shí)驗(yàn)室階段，因而距離實(shí)際應(yīng)用，尤其是對于日常生活尚有一定的差距，并不能完全體現(xiàn)出手機(jī)遠(yuǎn)程遙控方式的特點(diǎn)。和傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，基于sim300的家用電器控制系統(tǒng)有其鮮明的特征。首先，它是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用。其次，它是一種建立在gsm網(wǎng)絡(luò)上的控制系統(tǒng)。sim300的家用電器控制系統(tǒng)不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠?qū)ξ矬w實(shí)施智

13、能控制，在家用電器控制系統(tǒng)上尤為突出。家用電器控制系統(tǒng)是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、 智能家居-系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。它將讓用戶有更方便的手段來管理控制家庭設(shè)備，更可以執(zhí)行場景操作，使多個設(shè)備形成聯(lián)動；另一方面，智能家居內(nèi)的各種設(shè)備相互間可以通訊，不需要用戶指揮也能根據(jù)不同的狀態(tài)互動運(yùn)行，從而給用戶帶來最大程度的高效、便利、舒適與安全。家用電器控制系統(tǒng)不僅具有傳統(tǒng)的控制功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間，還將原來的被動靜止

14、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?，提供全方位的信息交換功能，幫助家庭與外部保持信息交換暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性，甚至為各種能源費(fèi)用節(jié)約資金。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化功能可以提供遙控、家電（空調(diào)，熱水器等）控制、室內(nèi)外遙控、照明控制、防盜報(bào)警、窗簾自控、可編程定時(shí)控制及計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制等多種功能和手段。使生活更加舒適、便利和安全。因智能家居控制系統(tǒng)布線簡單、功能靈活，擴(kuò)展容易而被人們廣泛接受和應(yīng)用。 家用電器控制系統(tǒng)發(fā)展將大大推動我國實(shí)現(xiàn)家庭信息化進(jìn)程，家用電器控制系統(tǒng)能夠?yàn)槿藗兲峁└虞p松、有序、高效的現(xiàn)代生活方式。我們有了更為完善的基于sim300家用電器控制系統(tǒng)設(shè)

15、計(jì)理念。1.2 課題研究的目的及意義目前家用電器控制系統(tǒng)，性價(jià)比較低，難以推廣，僅在別墅與豪華酒店等高檔場所中才有。本設(shè)計(jì)正是針對這一點(diǎn)進(jìn)行了較大改進(jìn)，以“人性化、智能化、高性價(jià)比”為原則，采取手機(jī)、單片機(jī)的鏈接，利用不同的指令達(dá)到對于不同操作的提示及對受控方狀態(tài)的信息反饋，從而使操作者能夠及時(shí)了解受控方信息，使產(chǎn)品達(dá)到交互式與智能化。在設(shè)計(jì)本系統(tǒng)時(shí)，面對各種檢測對象和大量控制單元，需要利用各種接口標(biāo)準(zhǔn)和mcu 進(jìn)行連接，再經(jīng)過mcu(stc12c5a60s2)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測控。而此時(shí)采用mcu來實(shí)現(xiàn)家用電器控制系統(tǒng)不僅具有采集控制方便、簡單、靈活等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高各模塊和芯

16、片的協(xié)調(diào)性，從而大大提高系統(tǒng)的可利用性。本系統(tǒng)完成了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)其開發(fā)過程的總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)試，根據(jù)開發(fā)的實(shí)際需要，相互協(xié)調(diào)、交叉，有機(jī)的進(jìn)行。本系統(tǒng)的mcu與各個芯片和模塊的接口、各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)都嚴(yán)格遵循國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為以后的產(chǎn)品優(yōu)化提供了良好的基礎(chǔ)。 本系統(tǒng)，鑒于人性化與智能化的理念，該設(shè)計(jì)可使得人們在任何時(shí)刻，任意地點(diǎn)對家中的任意電器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，如在外提前將空調(diào)打開制冷、熱水器燒好熱水、電飯煲煮好香噴噴的米飯，打開洗衣機(jī)幫你提前洗好衣物，打開豆?jié){機(jī)為你磨好豆?jié){、開啟微波爐幫你加熱食品等等，大大節(jié)省了用戶的時(shí)間。當(dāng)用戶在住宅內(nèi)時(shí)，可通過手機(jī)，控制室內(nèi)家電的開關(guān)，此方法對于

17、生活無法自理的人，尤其適用，使人們盡享高科技帶來的簡便而時(shí)尚的現(xiàn)代生活。系統(tǒng)中還配置了報(bào)警功能，若監(jiān)測到火災(zāi)時(shí)，將啟動門禁執(zhí)行單元，gsm模塊將向用戶手機(jī)發(fā)送火災(zāi)報(bào)警信息，以便用戶進(jìn)一步采取行動，達(dá)到安防的重要目的。對家中裝有溫度要求較為嚴(yán)格的嬰兒房或是物品儲物柜時(shí)，系統(tǒng)中配置溫度采集器，煙霧檢測器，可實(shí)時(shí)檢測與采集室內(nèi)的煙霧濃度與溫度，當(dāng)室內(nèi)溫度超過預(yù)設(shè)溫度值時(shí)，將進(jìn)行蜂鳴器提示和gsm短信溫度異常報(bào)警，同時(shí)也方便用戶根據(jù)實(shí)際的溫度情況，以合理調(diào)整生活狀況，同樣，檢測到煙霧濃度異常時(shí)，將進(jìn)行g(shù)sm火災(zāi)報(bào)警。當(dāng)系統(tǒng)中的傳感器感應(yīng)到空氣質(zhì)量異常時(shí)，如co、ch4、nh4、h2等有害氣體濃度超標(biāo)時(shí)

18、，空氣質(zhì)量檢測與清新系統(tǒng)中的語音報(bào)警器將自動啟動，同時(shí)臭氧發(fā)生器自動開啟，換氣扇同時(shí)工作，達(dá)到清新空氣的目的。以上所述，即是我們基于sim300家用電器控制系統(tǒng)所必須有的功能，其家庭中央處理平臺兼容性極強(qiáng)，家用電器控制系統(tǒng)發(fā)展將大大推動我國實(shí)現(xiàn)家庭信息化進(jìn)程，能夠?yàn)槿藗兲峁└虞p松、有序、高效的現(xiàn)代生活方式！1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要任務(wù)本文利用gsm模塊與單片機(jī)stc12c5a60s2和各類家居傳感器設(shè)計(jì)制作一款家用電器控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括：系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)與調(diào)試和控制軟件的編寫與調(diào)試。 1.3.1硬件部分 智能家居控制系統(tǒng)其硬件部分主要由六大部分構(gòu)成：(1)控制單元。單片機(jī)stc12c5a60

19、s2是系統(tǒng)中控制部分關(guān)鍵的元件，它與控制單元組成控制部分功能。(2) gsm（ sim300）模塊。通過gsm完成報(bào)警功能。(3) 傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。利用傳感器采集信息（ds18b20和mq-2），為用戶提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。(4) 受控部件。通過控制設(shè)備，控制器件，完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能。(5)無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。準(zhǔn)確穩(wěn)定地傳輸數(shù)據(jù)。(6)lcd顯示模塊。準(zhǔn)確直觀的了解各傳感器的狀態(tài)。1.3.2 軟件部分 軟件設(shè)計(jì)部分主要由三大部分構(gòu)成：(1)數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)分析部分。即通過單片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的集與處理。(2)（ sim300）模塊部分。讀取信息，執(zhí)行命令。(3)分析控制部分。根據(jù)采集的信息進(jìn)行分時(shí)操

20、作有利于提高系統(tǒng)效率。第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)基于上述社會目前所擁有的成熟技術(shù)，我們以單片機(jī)為中心控制單元，通過各個傳感器采集室內(nèi)各信息，將數(shù)據(jù)通過gsm網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)反饋到手機(jī)終端。同時(shí)，用戶可經(jīng)過手機(jī)終端遠(yuǎn)程操作家居，可到達(dá)實(shí)時(shí)監(jiān)控與操作的目的。系統(tǒng)總設(shè)計(jì)框圖如圖2.1 圖2.1基于sim300家用電器控制系統(tǒng)總框圖本系統(tǒng)以控制單元（stc12c5a60s2）、傳感器數(shù)據(jù)采集器件、受控部件、gsm（ sim300）模塊、手持設(shè)備（手機(jī)）、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊構(gòu)成一個完整的基于sim300家用電器控制系統(tǒng)。第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件電路包括單片機(jī)中央控制器、溫度采集及煙霧濃度檢測模塊、gsm控制與報(bào)

21、警模塊、lcd顯示模塊、無線傳輸模塊，整體的電路設(shè)計(jì)簡約，可靠性強(qiáng)。3.1單片機(jī)控制模塊采用stc12c5a60s2單片機(jī)。stc12c5a60s2/ad/pwm 系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘/機(jī)器周期(1t)的單片機(jī)，是高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,但速度快8-12倍。內(nèi)部集成max810專用復(fù)位電路,2路pwm,8路高速10位a/d轉(zhuǎn)換,針對電機(jī)控制，強(qiáng)干擾場合。雖然精確度較arm有所降低，但基本可以滿足家用電器控制系統(tǒng)各項(xiàng)要求。3.2 溫度采集及煙霧濃度檢測模塊當(dāng)ds18b20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以1

22、6位帶符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲在高速暫存存儲器的第1，2字節(jié)。單片機(jī)可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并發(fā)送給主機(jī)。當(dāng)煙霧傳感器感應(yīng)到家里有一定濃度煙霧時(shí)，通過lm324電壓比較器比較輸出低電平，啟動蜂鳴器報(bào)警，同時(shí)單片機(jī)控制高低電平使整個家里的電源斷開，防止意外發(fā)生或減小意外發(fā)生的概率3.3 gsm控制及報(bào)警模塊gsm無線接人(gsm fixed radio access，gfra)技術(shù)又稱gsm無線用戶環(huán)路(wll)，是采用gsm數(shù)字蜂窩技術(shù)替代傳統(tǒng)固話來為用戶提供電信業(yè)務(wù)的技術(shù)。隨著電信市場開放競爭格局的形成，聯(lián)通、網(wǎng)通、移動和電信等無線運(yùn)營商都獲得了公用電話經(jīng)營權(quán)。gsm就是

23、在這種競爭格局下誕生的一種語音接人設(shè)備，它能在gsm蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，快速、經(jīng)濟(jì)、廉價(jià)地提供通信業(yè)務(wù)，與傳統(tǒng)的固定電話接人方式相比主要有以下特點(diǎn)：1)經(jīng)濟(jì)。運(yùn)營維護(hù)費(fèi)大大低于有線系統(tǒng)，且成本與距離無關(guān)，對農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)優(yōu)勢明顯。2)能迅速提供業(yè)務(wù)。gfra在很短的時(shí)間即可投入使用。3)靈活可變。無須預(yù)測話務(wù)量，可隨時(shí)按需進(jìn)行變更、擴(kuò)容方便。在偏遠(yuǎn)地區(qū)、城區(qū)人口密集等布線困難和受到自然災(zāi)害破壞等地區(qū)推行具有傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無可比擬的優(yōu)勢。4)容量大。采用小區(qū)覆蓋、頻率再用等技術(shù)?？蓴U(kuò)大用戶容量。5)安全可靠。保密性好等 。市場已經(jīng)出現(xiàn)了多款無線接入設(shè)備，主要缺點(diǎn)是抗干擾能力差，容易掉線，有的甚至無法建

24、立呼叫等，本文從硬件和軟件等方面對其進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。本系統(tǒng)利用at指令完成控制gsm模塊進(jìn)行sms通訊的所有流程，歐洲通信委員會etst發(fā)布的gsm0705標(biāo)準(zhǔn)at指令集是目前全球所有g(shù)sm模塊都支持的收發(fā)sms的命令集，常見的at指令見表3.1。表3.1 與sms有關(guān)的at指令命令功能at+cmgr讀短信息at+cmgl 列出sim卡中的短信息at+cmgs發(fā)送短信息at+cmgf 選擇短信息格式t+cmgd刪除短信息at+cnmi顯示新收到短的信息每個at指令以“at+”開頭，以回車結(jié)尾。在at指令中還包括以下控制符：發(fā)送符(用表示)，十六進(jìn)制為0xla；結(jié)束符(用表示)

25、，十六進(jìn)制為0x0d。3.4 lcd顯示模塊帶中文字庫的128x64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級、二級簡體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192個16*16點(diǎn)漢字，和128個16*8點(diǎn)ascii字符集.利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示84行1616點(diǎn)陣的漢字. 也可完成圖形顯示.低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊?；咎匦?（

26、1）、低電源電壓（vdd:+3.0-+5.5v）（2）、顯示分辨率:12864點(diǎn) （3）、內(nèi)置漢字字庫，提供8192個1616點(diǎn)陣漢字(簡繁體可選) （4）、內(nèi)置 128個168點(diǎn)陣字符 （5）、2mhz時(shí)鐘頻率 （6）、顯示方式：stn、半透、正顯 （7）、驅(qū)動方式：1/32duty，1/5bias （8）、視角方向：6點(diǎn) （9）、背光圖3.1 lcd12864接口電路方式：側(cè)部高亮白色led，功耗僅為普通led的1/51/10 （10）、通訊方式：串行、并口可選 （11）、內(nèi)置dc-dc轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓 （12）、無需片選信號，簡化軟件設(shè)計(jì)（13）、工作溫度: 0 - +55,存儲溫

27、度: -20 - +60。3.5 無線傳輸模塊ft-1100-232 數(shù)據(jù)通信模塊發(fā)射功率為10mw，低功耗。使用無線數(shù)據(jù)傳輸433mhz 免向無委申請頻段（420mhz440mhz）。基于fsk 的調(diào)制方式，采用高效前向糾錯好信道交織編碼技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)抗隨機(jī)干擾和突發(fā)干擾的能力，在信道誤碼率為10-2 時(shí)，可得到實(shí)際誤碼率10-510-6。在開闊視距情況下，天線放置高度位置2 米,9600bps 可靠傳輸距離大于200m (ber=10-3/9600bps)；1200bps 傳輸距離可達(dá)300m (ber=10-3/1200bps)。提供透明的數(shù)據(jù)接口，能適應(yīng)任何標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)的用戶協(xié)議。自

28、動過濾掉空中產(chǎn)生的假數(shù)據(jù)(所收即所發(fā))；通信軟件支持無線抄表系統(tǒng)的dl/645 規(guī)約。ft-1100-232 在同一個頻段可以按照用戶500khz 間隔頻點(diǎn)則可以提供至少40個信道，滿足用戶多種通信組合方式。提供3 種接口方式。ft-1100-232 提供3選1 接口方式，ttl電平uart 接口或標(biāo)準(zhǔn)電平的rs-232或標(biāo)準(zhǔn)的rs-485 口。接口波特率等于空中有效波特率：1200、2400、4800、9600、19200bps（接口速率最高可設(shè)置到19200bps）；數(shù)據(jù)格式為8n1/8e1/8o1 用戶自定義，可傳輸無限長的數(shù)據(jù)幀，用戶編程更靈活。即使是半雙工通信，用戶也無需編制多余的程

29、序，只要從接口收/發(fā)數(shù)據(jù)即可，其它如空中收/發(fā)轉(zhuǎn)換，控制等操作，ft-1100-232模塊自動完成。3.6 受控單元模塊在某些應(yīng)用場合，需要控制設(shè)備的狀態(tài)，比如開機(jī)或者關(guān)機(jī)，因此本系統(tǒng)也設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制電路。該控制電路相對比較簡單，主要利用繼電器來實(shí)現(xiàn)，具體的控制電路如圖所示。圖3.2繼電器控制電路在圖中，在一般狀態(tài)下，繼電器處于開路狀態(tài)，當(dāng)在in管腳輸出高電平時(shí)，繼電器吸合，則電路導(dǎo)通，這樣就可以控制設(shè)備的狀態(tài)了。第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件是系統(tǒng)至關(guān)重要的一部分，本系統(tǒng)軟件包括：中央控制器部分，gsm部分，受控單元部分，溫度和空氣質(zhì)量檢測部分，家用電器檢測與控制部分。本章介紹具體流程。4.1中

30、央控制器流程圖中央控制器流程如圖4.1所示圖4.1中央控制器流程圖用戶在遠(yuǎn)程手持設(shè)備發(fā)送指令，由中央控制器讀取并判斷信息，通過cc1100發(fā)送控制指令并接受反饋信息。4.2受控單元流程圖受控單元流程如圖4.2所示。通過單片機(jī)處理cc1100所接受到的控制信令與各個傳感器所反饋回的信息，達(dá)到控制家電與監(jiān)控室內(nèi)情況的目的。圖4.2受控單元流程圖第五章 系統(tǒng)整機(jī)調(diào)試及功能測試系統(tǒng)所包含的功能模塊有：家用電器檢測與控制模塊，溫度采集、煙霧濃度檢測模塊及gsm報(bào)警模塊。本章介紹具體功能。5.1 家用電器檢測與控制模塊用戶在遠(yuǎn)程終端通過發(fā)送控制指令至主機(jī)，然后中央控制器進(jìn)行信令識別、判斷與執(zhí)行，使家中的電

31、器可以隨意開啟與關(guān)閉。5.2 溫度采集、煙霧濃度檢測模塊5.2.1 溫度采集通過ds18b20采集溫度信息，利用無線模塊傳送到中央控制器，同時(shí)通過gsm網(wǎng)絡(luò)對異常溫度進(jìn)行手機(jī)短信報(bào)警。5.2.2 煙霧濃度檢測通過mq-2檢測煙霧濃度，利用無線模塊傳送到中央控制器，同時(shí)通過gsm網(wǎng)絡(luò)對異常濃度進(jìn)行手機(jī)短信火災(zāi)報(bào)警。5.3 gsm控制及報(bào)警模塊當(dāng)主人在家的時(shí)候，尤其是有青壯年的時(shí)候，不需要設(shè)定防盜功能，即可以關(guān)閉功能；假如主人要離開房屋或夜間睡眠時(shí)，則可以打開防護(hù)功能。如果在主機(jī)上安裝一些開關(guān)來設(shè)定“設(shè)防”、“撤防”，紅外檢測會隨之起作用，以免引起不必要的麻煩和誤報(bào)。本系統(tǒng)在設(shè)防和撤防的選擇上，采

32、用流行的無線遙控裝置，包括發(fā)送和接收兩部分,分別采用pt2272和pt2262模塊，也可以通過的手機(jī)設(shè)防。gsm模塊采用流行的sim300模塊，確保各方面功能穩(wěn)定性的實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)中的單片機(jī)判斷檢測部分送來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的操作，比如讓揚(yáng)聲器發(fā)聲，讓gsm模塊發(fā)送短信等，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的預(yù)設(shè)功能。第六章 設(shè)計(jì)總結(jié)及技術(shù)展望目前家用電器控制系統(tǒng)性價(jià)比較低，實(shí)用功能少，僅在高檔場所中才有，而我們的系統(tǒng)完美地將各個功能模塊有機(jī)結(jié)合起來，且其設(shè)計(jì)人性化、智能化（如任何手持設(shè)備均可對家電進(jìn)行操作），性價(jià)比高，性能優(yōu)越，配置簡單，安裝方便，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，適合普及于私人住宅，也可應(yīng)用于對安防溫度等要求較高的場所。系統(tǒng)

33、的創(chuàng)新點(diǎn)在于：使用gsm網(wǎng)絡(luò)控制;同樣也是在開發(fā)過程中所攻克的技術(shù)難關(guān)。在本系統(tǒng)基礎(chǔ)上，還可進(jìn)行進(jìn)一步的研發(fā)，如借助3g網(wǎng)絡(luò)，在手機(jī)終端上以視頻形式檢測室內(nèi)情況；在手機(jī)端運(yùn)用java編程軟件，對軟件進(jìn)行操作達(dá)到控制家電的目的，同時(shí)在軟件界面中顯示反饋信息，脫離短信控制家電的不便。3g和物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合，家用電器控制系統(tǒng)的發(fā)展將迎來了一個全新的變革。3g平臺為智能家居的應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)，視頻通話、家庭遠(yuǎn)程監(jiān)控、手機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制，以及通過3g技術(shù)發(fā)展的各種智能家電的控制等等都得到了消費(fèi)者的喜愛。另外，在3g的產(chǎn)業(yè)鏈上，包括電信運(yùn)營商、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供商、終端提供商、終端軟件提供商等等，每個環(huán)節(jié)都蘊(yùn)藏著巨大商

34、機(jī)。3g平臺推進(jìn)了智能家居行業(yè)的快速發(fā)展，這必將成為今后公眾的焦點(diǎn)。家用電器控制系統(tǒng)仍然處于一個不斷研究探索的過程，需要不斷地完善其功能，才能更好的適應(yīng)社會未來的發(fā)展要求。參考文獻(xiàn)1藍(lán)和慧，寧武，閆曉金.全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽指導(dǎo)系列. 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽單片機(jī)應(yīng)用技能精解m.電子工業(yè)出版社,20092譚浩強(qiáng). 新世紀(jì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育叢書.c程序設(shè)計(jì)m 清華大學(xué)出版社,20073萬福君， 潘松峰單片微機(jī)原理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用m 合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，20014 richard barnett 等.嵌入式c 編程與atmel avrm.北京：清華大學(xué)出版社，2003：75-1675 梁森等

35、.自動檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)m.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006：15-38，153-1736 atmel 公司.atmega32 芯片手冊z.7 許中大等. 電機(jī)控制m. 杭州：浙江大學(xué)出版社，20028 n kansah f d. technology and reliability of submicron 1 t2 flash eeprom. umi number: 9995534. bell &howell information and learning company, 2001: 29單片機(jī)微機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全王福瑞北京航空航天大學(xué)出版社附錄附1：部分元器件清單sim300、stc12c

36、5axs2、ds18b20等附2：程序清單#includestc12c5axs2.h#include #define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit key1=p33;/發(fā)送測試sbit shan=p32;/刪除端子sbit fire=p34;/煤氣傳感器sbit ren=p35;/人體傳感器sbit key2=p10;sbit key3=p11;sbit out=p20;sbit out1=p21;uchar i_receive1, tc35_re180,/接收數(shù)據(jù) i_tc35_rece1, tc35_max1,a,fdfh

37、, /接收最大值 i_tc35;uchar i_receive2, tc35_re280,/接收數(shù)據(jù) i_tc35_rece2, tc35_max2, /接收最大值 i_tc352;uchar code tc_mdsj2 / 手機(jī)號碼uchar code tc_fsnr=i am ok; /發(fā)送短信內(nèi)容?uchar code tc_zxh2=+8613800551500; /合肥移動本地中心號。uchar code tc_mdsj1=at+cmgs=; /目的手機(jī)地址，uchar code tc_zxh1=at+csca=; /本地中心號。 /*功能描述：串口1初始化

38、 */ void uart1_init() scon |= 0x50; /串口1方式1,接收充許 brt = 0xdc; /波特率9600 auxr |= 0x15; /串口1使用獨(dú)立波特率發(fā)生器，獨(dú)立波特率發(fā)生器1t pcon &= 0x7f; /波特率不加倍 ea = 1; es = 1; /充許串口1中斷 /* 功能描述：串口1發(fā)送一個字符 */ void uart1_sendonechar(uchar val) sbuf = val; while(ti = 0); ti = 0; /*輸入?yún)?shù)：str:指向要發(fā)送的字符串的指針 */ void uart1_sendstr(uchar *

39、str) while( (*str)!=0 ) uart1_sendonechar(*str); str+; /* 功能描述：串口1中斷服務(wù)程序，接收串口1字符 */ void uart1_int(void) interrupt 4 if (ri = 1) ri = 0 ; i_receive1=sbuf; tc35_re1i_tc35_rece1+=i_receive1; if(i_tc35_rece1tc35_max1) tc35_max1=i_tc35_rece1; /*function:定時(shí)器初始化brt定時(shí)器用作串口2波特率發(fā)生器,9600bpsno return*/* 功能描述：串

40、口2初始化 */ void uart2_init() auxr &= 0xf7;/波特率不倍速s2con = 0x50;/8位數(shù)據(jù),可變波特率brt = 0xdc;/設(shè)定獨(dú)立波特率發(fā)生器重裝值auxr |= 0x04;/獨(dú)立波特率發(fā)生器時(shí)鐘為fosc,即1tauxr |= 0x10;/啟動獨(dú)立波特率發(fā)生器ea = 1; ie2 |= 0x01; /充許串口2中斷 /* 串口2發(fā)送一個字符 */ void uart2_sendonechar(uchar val) s2buf = val; while (s2con & 0x02) = 0); s2con &= 0xfd; /* 功能描述：串口2發(fā)

41、送字符串 */ void uart2_sendstr(uchar *str) while( (*str)!=0 ) uart2_sendonechar(*str); str+; /* 串口2中斷服務(wù)程序，接收串口2字符*/ void uart2_int(void) interrupt 8 if (s2con & 0x01) = 1) s2con &= 0xfe; i_receive2=s2buf; tc35_re2i_tc35_rece2+=i_receive2; if(i_tc35_rece2tc35_max2) tc35_max2=i_tc35_rece2; /-延時(shí)-void delay

42、_gsm(uint i)unsigned int i_delay,j_delay; for(i_delay=0;i_delayi;i_delay+) for(j_delay=0;j_delay4000;j_delay+); /-清空緩存-void clear_ram1()for(i_tc35=0;i_tc35=79;i_tc35+) tc35_re1i_tc35=0;i_tc35_rece1=0;tc35_max1=0;/-清空緩存-void clear_ram2()for(i_tc35=0;i_tc35=79;i_tc35+)tc35_re2i_tc35=0;i_tc35_rece2=0;t

43、c35_max2=0;/-void at_zhili()uart1_sendstr(atrn); /-寫手機(jī)短信內(nèi)容-void atname()uart1_sendstr(tc_fsnr);delay_gsm(1000); uart1_sendonechar(0x1a);/短信息內(nèi)容發(fā)送結(jié)束標(biāo)識 uart1_sendonechar(0x0d);/空格 uart1_sendonechar(0x0a);/換行（空格+換行=回車）/-寫目的手機(jī)號-void at_cmgs()uchar i; uart1_sendstr(at+cmgs=); uart1_sendonechar(0x22);/雙引號f

44、or(i=0;i=sizeof(tc_mdsj2)-1;i+) uart1_sendonechar(tc_mdsj2i);/發(fā)送輸入的目的手機(jī)號 uart1_sendonechar(0x22);/雙引號 uart1_sendonechar(0x0d);/空格 uart1_sendonechar(0x0a);/換行/-寫信息中心號-void at_csca()uchar i; uart1_sendstr(at+csca=); uart1_sendonechar(0x22);/雙引號 for(i=0;isizeof(tc_zxh2)-1;i+) uart1_sendonechar(tc_zxh2i

45、);/設(shè)置短信息中心號 uart1_sendonechar(0x22);/雙引號 uart1_sendonechar(0x0d);/空格 uart1_sendonechar(0x0a);/換行/-at接收格式指令-void at_cmgf()uart1_sendstr(at+cmgf=1rn);/text模式選擇02/-at短消息讀取指令-void at_cmgr()uart1_sendstr(at+cmgr=1rn);/讀取第一條短信/-/查詢指令-void chaxun() at_cmgf();delay_gsm(200); /text模式設(shè)置完畢！rn);at_csca();delay_

46、gsm(200); /設(shè)置短信息中心號at_cmgs();delay_gsm(200); /目的手機(jī)設(shè)置完畢！rn);if(key2=0)uart1_sendstr(1 on );elseuart1_sendstr(1 off );if(key3=0)uart1_sendstr(2 on);elseuart1_sendstr(2 off);delay_gsm(1000);uart1_sendonechar(0x1a);/短信息內(nèi)容發(fā)送結(jié)束標(biāo)識 uart1_sendonechar(0x0d);/空格uart1_sendonechar(0x0a);/換行（空格+換行=回車）p0=0xfb;delay_gsm(800); /