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        基于單片機(jī)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計研究

        2014-11-12 20:30:09董鋼
        無線互聯(lián)科技 2014年10期
        關(guān)鍵詞:遠(yuǎn)程控制智能家居物聯(lián)網(wǎng)

        董鋼

        摘 要:智能家居控制系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合了通信控制、設(shè)備自動控制、安全防范三個方面。系統(tǒng)主要組成是電話機(jī)、計算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),主要應(yīng)用于電話、計算機(jī)、3G網(wǎng)絡(luò)遙控控制的家用電器,用戶在戶外可通過任意一部雙音多頻電話、一臺連接入物聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī),根據(jù)語音提示、物聯(lián)網(wǎng)消息提示等,可以對各種電器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。同時,該系統(tǒng)也能對家用電器進(jìn)行實時監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)異常自動撥號報警。該系統(tǒng)把電話機(jī)、計算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)和家電控制聯(lián)系起來,操作方便、快捷,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。

        關(guān)鍵詞:智能家居;物聯(lián)網(wǎng);遠(yuǎn)程控制

        1 系統(tǒng)介紹

        本項目為智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),它包括了電話接口模塊PH8810,控制裝置51/52系列單片機(jī)以及繼電器傳感器模擬系統(tǒng)。PH8810集成了振鈴檢測、電話斷線檢測、自動摘掛機(jī)、自動增益調(diào)節(jié)、DTMF編碼發(fā)射(HT9200)、DTMF接收譯碼(HT9170)等電路;具有4個普通I/O口(可作為音頻或DTMF信號的輸入/輸出端)和4個能進(jìn)行自動增益控制的I/O口(輸入信號進(jìn)行放大)。它通過電話、計算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)可以和外面的人們進(jìn)行信息交流,具體過程如下所示。當(dāng)外面的人們需要對家里的電器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制時,首先人對家里打電話或是通過網(wǎng)絡(luò)向家里的家居發(fā)送指令,PH8810內(nèi)部的振鈴檢測電路檢測到信號的到來輸入給單片機(jī)或是單片機(jī)接收到網(wǎng)絡(luò)信息指令。當(dāng)摘機(jī)后人輸入正確的密碼或是驗證碼,此時人就可以通過對手機(jī)的按鍵、計算機(jī)的鍵盤發(fā)送控制信號給家里面的電器。當(dāng)PH8810或無線網(wǎng)絡(luò)接收裝置接收到信號后給單片機(jī),單片機(jī)就可以按照人的意愿對家里的電器進(jìn)行控制了。當(dāng)家里突然發(fā)生意外時檢測裝置(傳感器等)將突發(fā)信號輸入給單片機(jī),單片機(jī)的軟件程序識別后對PH8810、GSM短信模塊進(jìn)行作用而使PH8810和GSM短信模塊發(fā)送信號進(jìn)行撥號打電話或發(fā)送短信給外面的人們,人在接電話收到語音報警提示或短信報警提示后就可以進(jìn)行撥號按鍵發(fā)送短信對家居采取措施了。這就是項目實現(xiàn)的具體思路。它可以使外出人們不用太擔(dān)心家里的器具又可以按照自己的意愿進(jìn)行控制,因此該產(chǎn)品極大地方便了人們的生活,適合開發(fā)生產(chǎn)。

        2 系統(tǒng)原理

        ⑴智能家居控制系統(tǒng)概述。智能家居控制系統(tǒng)的總體目標(biāo)是通過采用計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)和集成技術(shù)建立一個由家庭到小區(qū)乃至整個城市的綜合信息服務(wù)和管理系統(tǒng),以此來提高住宅高新技術(shù)的含量和居民居住環(huán)境水平。

        大型的智能家居控制系統(tǒng)通常由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器(各種模塊)、各種路由器、電纜調(diào)制解調(diào)器頭端設(shè)備CMTS、交換機(jī)、通訊器、控制器、無線收發(fā)器、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等主要部分組成。

        ⑵工作原理

        3 系統(tǒng)功能

        在本次創(chuàng)作中包括防火防盜、防煤氣中毒以及窗簾自動收縮的功能等,智能家居系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,用戶可以通過物聯(lián)網(wǎng)控制家居,并且家居也可以通過物聯(lián)網(wǎng)反饋信息給用戶,使用戶了解家里的一切情況。做以相應(yīng)的措施。

        ⑴防火的功能:當(dāng)煙霧傳感器和溫度傳感器敏捷感應(yīng)感到火災(zāi)和溫度上升時,給您家人發(fā)出緊急報警同時,異常信號會馬上發(fā)送到報警器除此之外還可以通過物聯(lián)網(wǎng)發(fā)送信息給用戶,用戶收到信息后可以自動通過簡單地救火措施或者撥打報警電話。⑵緊急求救:因突發(fā)疾病或則家庭事故不能動彈時,只需一按緊急按鈕,緊急信號就會傳達(dá)給你的家人以及保安。⑶家庭安全:即使在家也和不在家一樣,門窗都能處于監(jiān)控狀態(tài)。一旦發(fā)生異常情況,馬上將信號傳出的同時,保安會盡快趕到你的住宅,讓您晚上也能安心休息。⑷防盜功能:家庭盜賊侵入主要是門和窗,門盜的比例又大于窗盜。在每個住戶大門上安裝有一個門磁感應(yīng)器。如有盜匪撬門,門磁感應(yīng)器會即刻將此信息傳輸給家庭報警主機(jī),主機(jī)報警,將此信息傳輸?shù)街魅嘶蚩刂浦行?,中心會立即顯示報警地點(diǎn)、性質(zhì)(門盜)、方位等。報警方式如下:a、十秒語言錄音,六路電話自動報警;b、報警優(yōu)先功能,無論電話被打進(jìn)、打出占線發(fā)生報警時主機(jī)優(yōu)先撥號報警;c、具備電話線剪線報警功能;d、具備電話布防、撤防、修改、監(jiān)聽、啟動現(xiàn)場警號等功能,實現(xiàn)遠(yuǎn)程異地遙控;e、監(jiān)聽功能,可通過電話實現(xiàn)主動、被動監(jiān)聽現(xiàn)場;f、無聲報警與有聲報警;g、可實現(xiàn)用電話分機(jī)報警或報警至電話分機(jī);h、防劫求救功能,緊急情況下可按下遙控器的急救鍵,報警器會悄無聲息地?fù)艽蛄M預(yù)存報警電話發(fā)出求救信息。

        煤氣泄漏檢測功能:煤氣泄漏也是現(xiàn)代家庭不得不防的安全措施,這里采用了煤氣感應(yīng)報警器,安裝于廚房。當(dāng)煤氣泄漏時,達(dá)到一定濃度后,感應(yīng)器立即將此信號通過家庭主機(jī)傳輸?shù)街魅嘶驁缶行摹?/p>

        4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        硬件部分。智能家居控制系統(tǒng)其硬件部分主要由五大部分構(gòu)成,即電話交換網(wǎng)程控交換信令部分、控制單元、傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、GSM模塊TC35 modem與接口和電源部分。電話交換網(wǎng)程控交換信令部分主要由MT8870和電壓檢測元件組成,它是系統(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;傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、GSM模塊TC35 modem和控制單元完成報警等信號的處理和發(fā)送;電源部分則為各個部分提供工作電源。

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