智能家居控制系統(tǒng)

　　本文研究和設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于智能家居環(huán)境中的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)方案。它將操作指令由GSM手機(jī)經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)傳至家中的值守GSM模塊，再由該GSM模塊通過(guò)由單片機(jī)控制的紅外無(wú)線局域網(wǎng)傳輸紅外信息來(lái)控制家電動(dòng)作，完成對(duì)信息家電的控制意圖，并可將信息家電的信息反饋回來(lái)，以便進(jìn)行下一步的控制。系統(tǒng)安全可靠，性能穩(wěn)定。同時(shí)該系統(tǒng)除用于家庭設(shè)備遠(yuǎn)程自動(dòng)控制外，也可用于家庭通信、家庭安全防范，共同組建智能家居控制系統(tǒng)。21世紀(jì)是信息化的世紀(jì)，各種通信和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)推動(dòng)了人類文明的巨大進(jìn)步。智能家居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得人們可以通過(guò)手機(jī)或者互聯(lián)網(wǎng)在任何時(shí)候、任意地點(diǎn)對(duì)家中的任意電器(空調(diào)、熱水器、電飯煲、燈光、音響、DVD錄像機(jī))進(jìn)行遠(yuǎn)程控制;可以在下班途中，預(yù)先將家中的空調(diào)打開、讓熱水器提前燒好熱水、電飯煲煮好香噴噴的米飯……而這一切的實(shí)現(xiàn)都僅僅是輕輕的點(diǎn)幾下手機(jī)按鍵或鼠標(biāo)。此外，該系統(tǒng)還可使家庭具有多途徑報(bào)警、遠(yuǎn)程監(jiān)聽、數(shù)字留言等多種功能，如果不幸出現(xiàn)某種險(xiǎn)情，您和110可以在第一時(shí)間獲得通知以便進(jìn)一步采取行動(dòng)。舒適、時(shí)尚的家居生活是社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志，智能家居系統(tǒng)能夠在不改變家中任何家電的情況下，家內(nèi)家外(在家內(nèi)通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)，在家外通過(guò)電信或互聯(lián)網(wǎng))都能對(duì)家里的電器、燈光、電源、家庭環(huán)境進(jìn)行方便的控制，使人們盡享高科技帶來(lái)的簡(jiǎn)便而時(shí)尚的現(xiàn)代生活。本文研究和設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于智能家居環(huán)境中的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)方案。它將操作指令由GSM手機(jī)經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)傳至家中的值守GSM模塊，再由該GSM模塊通過(guò)由單片機(jī)控制的紅外無(wú)線局域網(wǎng)傳輸紅外信息來(lái)控制家電動(dòng)作，完成對(duì)信息家電的控制意圖，并可將信息家電的信息反饋回來(lái)，以便進(jìn)行下一步的控制。系統(tǒng)安全可靠，性能穩(wěn)定。同時(shí)該系統(tǒng)除用于家庭設(shè)備遠(yuǎn)程自動(dòng)控制外，也可用于家庭通信、家庭安全防范，共同組建智能家居控制系統(tǒng)。21世紀(jì)是信息化的世紀(jì)，各種通信和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)推動(dòng)了人類文明的巨大進(jìn)步。智能家居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得人們可以通過(guò)手機(jī)或者互聯(lián)網(wǎng)在任何時(shí)候、任意地點(diǎn)對(duì)家中的任意電器(空調(diào)、熱水器、電飯煲、燈光、音響、DVD錄像機(jī))進(jìn)行遠(yuǎn)程控制;可以在下班途中，預(yù)先將家中的空調(diào)打開、讓熱水器提前燒好熱水、電飯煲煮好香噴噴的米飯……而這一切的實(shí)現(xiàn)都僅僅是輕輕的點(diǎn)幾下手機(jī)按鍵或鼠標(biāo)。此外，該系統(tǒng)還可使家庭具有多途徑報(bào)警、遠(yuǎn)程監(jiān)聽、數(shù)字留言等多種功能，如果不幸出現(xiàn)某種險(xiǎn)情，您和110可以在第一時(shí)間獲得通知以便進(jìn)一步采取行動(dòng)。舒適、時(shí)尚的家居生活是社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志，智能家居系統(tǒng)能夠在不改變家中任何家電的情況下，家內(nèi)家外(在家內(nèi)通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)，在家外通過(guò)電信或互聯(lián)網(wǎng))都能對(duì)家里的電器、燈光、電源、家庭環(huán)境進(jìn)行方便的控制，使人們盡享高科技帶來(lái)的簡(jiǎn)便而時(shí)尚的現(xiàn)代生活。

　　1 智能家居系統(tǒng)控制的工作原理本系統(tǒng)是基于紅外和GSM網(wǎng)絡(luò)的用于智能家居環(huán)境中的一種遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)。其工作原理為：用戶通過(guò)自身的手機(jī)發(fā)出命令短消息，在家值守的GSM模塊接收到命令后發(fā)送給主機(jī)(單片機(jī))，主機(jī)通過(guò)對(duì)命令的處理，把命令通過(guò)紅外傳輸?shù)较鄳?yīng)的分機(jī)(單片機(jī))上，分機(jī)對(duì)命令處理后，啟動(dòng)相應(yīng)設(shè)備，完成用戶給出的命令并向主機(jī)回復(fù)應(yīng)答，主機(jī)收到應(yīng)答后，通過(guò)GSM模塊發(fā)出回復(fù)短消息，報(bào)告用戶完成命令。若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)(這里定時(shí)60s)主機(jī)沒有接收到分機(jī)的回復(fù)信息，即把該操作認(rèn)為無(wú)效，回復(fù)操作無(wú)效短消息給用戶手機(jī)，要求用戶重新發(fā)出命令。若收到的短信息有誤，主機(jī)便立刻回復(fù)用戶該操作無(wú)效，請(qǐng)求重新發(fā)出命令。

　　2.1 MCU與GSM通信模塊本單片機(jī)通過(guò)RS232串行通信接口與GSM模塊通信，提取GSM設(shè)備的短信，發(fā)送相關(guān)的信息，并通過(guò)串行通信接口與紅外模塊相連，利用紅外模塊，達(dá)到主、分機(jī)之間的通信，因此，選用AT89S52芯片。控制上需要用到兩個(gè)串行接口，但89S52只有一個(gè)串口，故還需要在程序中進(jìn)行模擬串行接口通信。

　　89S52與TC35之間通過(guò)異步串行接口進(jìn)行通信，通信速率為9600b/s，具有1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)。單片機(jī)啟動(dòng)后，便發(fā)出AT+CMGD一2指令，清除第二存儲(chǔ)空間的數(shù)據(jù)，然后不斷地發(fā)出指令讀取第二存儲(chǔ)空間。若有數(shù)據(jù)，即表示接收到數(shù)據(jù)，并開始對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理完畢后再把該空間數(shù)據(jù)刪除。當(dāng)單片機(jī)向手機(jī)發(fā)出短消息時(shí)，單片機(jī)會(huì)向GSM模塊發(fā)出AT、AT+CMGF=0、AT+CMGS=X一系列的指令，當(dāng)接收到回復(fù)信息后，最后發(fā)出短消息的內(nèi)容。

　　2.2 紅外無(wú)線通信模塊紅外發(fā)送器電路如圖3所示包括38kHz晶體振蕩器、反相器、與非門、驅(qū)動(dòng)門Q1和紅外發(fā)射管D1等部分。其中38kHz晶體振蕩器、電阻R3和反相器組成脈沖振蕩器，用以產(chǎn)生38kHz的脈沖序列作為載波信號(hào)，紅外發(fā)射管D1選用Vishay公司生產(chǎn)的TSAL6238，用來(lái)向外發(fā)射950nm的紅外光束。