基于移动通信的家居控制与安全系统设计

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1、基于移动通信的家居控制与安全系统设计文/张景虎1　孔芳2目前的智能家居系统主要基于互联X，针对目前中国广大农村互联X缺乏而移动通信X络普遍存在等现状，本文设计了基于移动通信的家居控制与安全系统。系统利用GSMX络与TC35模块实现远程控制通信，利用学习型红外遥控模块实现对家电的万能遥控，利用315M超再生无线通信及人体红外感应实现防盗报警，是农村普及智能家居系统的良好设计方案。【关键词】智能家居GSM学习型红外遥控人体红外感应1前言21世纪是信息化的世纪，人类对计算机和互联X的依赖程度越来越高。智能家居是通过物联X技术将居室内的各种设备（如家电、照明、窗帘、安

2、防等）连接到一起，实现远程家电控制、照明控制、窗帘控制、防盗报警、环境监测等功能。但目前这些先进的智能家居技术大都是应用在城市高档小区中，而在广大农村和偏远山区却因为各种限制而难以推广。但是随着家电和在农村的普及，利用GSMX络可构建简单的智能家居系统，让广大农民享受信息技术所带来的生活便捷。本文的主要内容就是利用移动通信X络为农村等互联X不发达地区设计符合最基本要求、便捷实用的智能家居系统，作为推广智能家居系统的一种过渡性设计。2系统硬件设计系统的基本功能：正常情况下，用户通过远程向系统发短信，系统根据短信编码，遥控家中电器（如空调、窗帘等）的启停，也可拨打

3、系统进行环境监听，当有盗贼闯入室内或其它异常状况出现时，启动大功率声光报警器，自动拨打报警和户主并短信通知。2.1硬件结构系统硬件结构如图1所示，主要包括STC89系列单片机作为控制模块，西门子TC35模块作为GSM远程通讯，315M超再生无线收发模块作为室内中短程通讯，红外释热防盗模块，HX1838红外一体化接收及红外发射二极管作为红外学习及家电遥控模块，其它传感器电路（如温度、湿度、烟雾等），声光报警器电路，键盘输入及1602LCD显示电路。2.2远程控制通信模块全球移动通信系统GSM是当前应用最为广泛的移动标准，具有普及度高，几乎无X络盲点，只要会打、发

4、短信就能操作，在使用飞信、等工具发短信控制的情况下更是无需任何额外开支。TC35GSM模块具有成本低、技术成熟稳定等特点，由供电模块（ASIC）、闪存、ZIF连接器、天线接口等组成。其核心基带处理器主要处理GSM终端内的语音和数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有模拟和数字功能。引脚16~23为数据输入/输出，其接口是一个串行异步收发器，符合RS232接口标准，硬件握手信号用RTS0/CTS0，软件流量控制用XON/XOFF，支持标准的AT命令集，与单片机通过串口进行通讯，引脚24~29连接SIM卡，引脚35~38为语音输入/输出接口，连接话筒和扬声器。单片机

5、通过AT指令对TC35模块进行初始化和短消息的接收/发送及拨打等操作。常用的AT指令如表1所示。2.3学习型红外遥控电路家用电器的遥控器绝大多数属于红外遥控器，为了避免遥控器间互相的干扰，每个厂商的红外遥控器都具有其特定的编码，包含厂商固定编码和面板按键编码。本系统中的红外遥控部分要求能对居室内所有家电进行遥控，故必须预先对所有家电红外遥控编码进行学习，然后存储、回放。虽然市面上的遥控器的编码格式各不相同，但是最终都是高低电平组成，所以只要利用单片机对遥控器的发射信号的波形进行测量，然后将测量的数据回放即可，由于只关心发射信号波形中的高低电平的宽度，不管其如何

6、编码，因此做到了真正的万能。本系统使用HX1838红外模块，设置按键__启动一个学习过程，设置LED指示学习型红外模块状态，红外接收头在与单片机连接时，将接收来的红外遥控信号反相，其正向信号接外部中断0，反相信号接外部中断1，通过记录2个中断间的间隔时间来测量红外遥控信号高低电平的脉宽值。2.4红外防盗及近程无线通信模块人体体温恒定37度，会发出特定波长为10微米左右的红外线，使用HC-SR501探测人体发射的红外线，内部的热释电元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。室内无线通信选择315M超

7、再生无线收发模块，具有功耗低、传输距离长、可靠性高等特点，利用PT2262编码芯片对HC-SR501产生的电信号进行编码，送给315M超再生无线发送模块，控制端的315M超再生无线接收模块负责接收数据，利用PT2272解码芯片对信号进行解码，然后送单片机处理，控制声光报警器工作，并启动TC35GSM模块拨打报警、向户主发送短信等操作。3系统软件设计3.1主程序流程系统首先对设备初始化，然后检测TC35工作是否正常，接着判断是否进行家电红外编码学习，然后通过按键扫描方式查询是否打开防盗模式，进而查询是否触发红外人体感应模块，条件满足时，单片机启动声光报警器并通过

8、AT指令控制TC35模块拨打设定的号码