智能家居控制系统设计方
案
The final revision was on November 23, 2020
智能家居
制系统设计方案
摘要：本文研充和设il?了一种应用于智能家居环境中的远程自动控制系统方案。它将操作指令由 GSM手机经GSM网络传至家中的值守GSM模块，再由该GSM模块通过由单片机控制的红外无 线局域网传输红外信息来控制家电动作，完成对信息家电的控制意图，并可将信息家电的信息反馈 回来，以便进行下一步的控制。系统安全可靠，性能稳定?同时该系统除用于家庭设备远程自动控 制外，也可用于家庭通信、家庭安全防范，共同组建智能家居控制系统。
21世纪是信息化的世纪，各种通信和互联网等技术推动了人类文明的巨大进步。智能家居控制系统 的出
现使得人们可以通过手?机或者互联网在任何时候、任意地点对家中的任意电器（空调、热水器、 电饭煲、灯光、音响、DVD录像机）进行远程控制：可以在下班途中，预先将家中的空遡打开、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轻轻的点几下手机按键 或鼠标。此外，该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监听、数字留言等多种功能，如果不幸岀 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，智能家居系统能够在不改变家中任何家电的情况下，家内家外（在家内通过无线局域 网，在家外通过电信或互联网）都能对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便的控制，使人们 尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活。
1智能家居系统控制的工作原理
本系统是基于红外和GSM网絡的用于智能家居环境中的一种远程自动控制系统。其工作原理为： 用户通过自身的手机发出命令短消息，在家值守的GSM模块接收到命令后发送给主机（単片机），主 机通过对命令的处理，把命令通过红外传输到相应的分机（单片机）上，分机对命令处理后.启动相应 设备，完成用户给出的命令并向主机回复应答，主机收到应答后，通过GSM模块发出回复短消 息，报告用户完成命令。若在规定的时间内（这里定时60s）主机没有接收到分机的回其信息，即把该 操作认为无效，回复操作无效短消息给用户手机，要求用户重新发出命令。若收到的短信息有误， 主机便立刻回其用户该操作无效，请求重新发岀命令。系统构成如图1所示。
二1分机】
申行通值
图1系统构成图
2硬件设计
MCU与GSM通信模块
本单片机通过RS232串行通信接口与GSM模块通信，提取GSM设备的短信，发送相关的信息， 并通过串行通信接口与红外模块相连，利用红外模块，达到主、分机之间的通信.因此，选用 AT89S52芯片。控制上需要用到两个串行接口，但89S52只有一个串口，故还需要在程序中进行 模拟串行接口通信。其最简外部接线电路如图2所示。
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图2 AT89S52外部接线
89S52与TC35之间通过异步串行接【I进行通信，通信速率为9600b/s,具有1位起始位、8位数据 位、1位停止位，无奇偶校验。
单片机启动后，便发出AT+CMGD — 2指令.清除第二存储空间的数据，然后不断地发岀指令读取 第二存储空间。若有数据，即表示接收到数据?并开始对数据进行处理，处理完毕后再把该空间数 据删除。当单片机向手机发出短消恩时，单片机会向GSM模块发岀AT、AT+CMGF=O、 AT+CMGS=X一系列的指令，当接收到回复信息后，最后发出短消息的内容。 红外无线通信模块
红外发送器电路如图3所示包括38kHz晶体振荡器、反相器、与非门、駆动门Q1和红外发射管D1 等部分。其中38kHz晶体振荡器、电阻R3和反相器组成脉冲振荡器，用以产生38kHz的脉冲序列 作为我波信号，红外发射管D1选用Vishay公司生产的TSAL6238,用来向外发射950nm的红外光 束。
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閤3红外发射器电路图
智能家居控制系统设计方案
