【摘要】全國(guó)各高校學(xué)生公寓樓和大、中、小型工廠員工公寓樓智能刷卡洗衣機(jī)普遍存在的問(wèn)題就是每次洗衣都不知道什么時(shí)候結(jié)束或洗完忘記了去取回衣服，耽誤他人使用洗衣機(jī)，降低了洗衣機(jī)的工作效率?；趩纹瑱C(jī)的智能洗衣機(jī)自動(dòng)提醒系統(tǒng)通過(guò)前端各傳感器收集洗衣完畢信號(hào)并傳送給單片機(jī)，經(jīng)過(guò)信號(hào)接收、處理后，借助GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，直接把洗衣機(jī)洗衣完成的情況反映到用戶的手機(jī)屏幕上。智能洗衣機(jī)自動(dòng)提醒系統(tǒng)可以保證洗完衣服之后，即洗衣機(jī)停止工作，通過(guò)SMS系統(tǒng)自動(dòng)給用戶發(fā)送短息，提醒洗衣工作完畢，可以取回衣服，值得廣泛推廣。

【關(guān)鍵詞】智能;洗衣機(jī);單片機(jī);移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)

Abstract：college students across the country apartment buildings and large， medium and small apartment buildings smart card factory workers washing laundry common problem is that every time or do not know when the end of the washing forget to retrieve clothes and delay others to use washing machine， reducing the efficiency of the washing machine. Automatic reminder system based on SCM's smart washing machine to collect the laundry is completed through the front of each sensor signals and transmitted to the microcontroller， after a signal is received， processed， with the GSM mobile network， directly to the situation reflected in the washing machine laundry done on the user's phone screen. Smart washing machine automatic reminder system can guarantee after washing clothes， namely washing machine stops working， the system is automatically sent to the user via SMS short interest， reminding laundry work is completed， you can retrieve clothes， should be popularized.

Key words：smart washing machines microcontroller mobile network

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，越來(lái)越多的高校學(xué)生公寓樓和大、中、小型工廠員工公寓樓都配備了智能刷卡洗衣機(jī)。雖然刷卡很方便，但是，你是否會(huì)有這樣一個(gè)問(wèn)題呢？每次洗衣都不知道什么時(shí)候結(jié)束。有時(shí)候?yàn)榱讼匆淮我路?，中途要往洗衣房跑好幾次，可衣服卻總是還沒(méi)洗好。有時(shí)候衣服拿去洗，卻忘記去拿回來(lái)，隔段時(shí)間才想起來(lái)，不僅自己的衣服要重新洗，還耽誤他人洗衣，大大降低了洗衣機(jī)工作效率的。在這個(gè)背景下，基于單片機(jī)的智能洗衣機(jī)自動(dòng)提醒系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。智能洗衣機(jī)自動(dòng)提醒系統(tǒng)的投入使用，將給人們帶去便利，對(duì)他們的生活有著重要的影響：

（1）能很好地體現(xiàn)了公共場(chǎng)所服務(wù)專(zhuān)業(yè)化、人性化;

（2）能有效提高和改善場(chǎng)所后勤服務(wù)設(shè)施和服務(wù)質(zhì)量;

（3）能夠解決人們洗衣不便的問(wèn)題，培養(yǎng)其自主、自助的獨(dú)立生活習(xí)慣;

（4）能節(jié)約時(shí)間和精力，將精力更好的投入到學(xué)習(xí)和工作中;

（5）能完善洗衣機(jī)的功能，讓更多的人們?nèi)ナ褂孟匆聶C(jī)，從而達(dá)到大面積節(jié)水的目的，符合國(guó)家的節(jié)能減排政策。

一、智能洗衣機(jī)自動(dòng)提醒系統(tǒng)概念的提出

本系統(tǒng)主要由GSM網(wǎng)絡(luò)模塊、傳感器、單片機(jī)和用戶手機(jī)等硬件構(gòu)成。系統(tǒng)可通過(guò)前端各傳感器收集洗衣完畢信號(hào)并傳送給單片機(jī);單片機(jī)負(fù)責(zé)接收、處理感應(yīng)器信號(hào)，并通過(guò)SMS系統(tǒng)自動(dòng)給用戶發(fā)送短信，提醒洗衣工作完畢。

圖1 智能洗衣機(jī)自動(dòng)提醒系統(tǒng)框圖

二、智能洗衣機(jī)自動(dòng)提醒基本構(gòu)成

（一）89S52單片機(jī)

單片機(jī)按機(jī)器字長(zhǎng)可分為：4位（很少用），8位，16位，32位;按內(nèi)核可分為：MCS51、AVR、PIC、MSP、HT、ARM等等。按產(chǎn)家可分為國(guó)內(nèi)的STC宏晶;美國(guó)的ATMEL， TI德州儀器;荷蘭Philips等等。本系統(tǒng)采用ATMEL公司的89S52單片機(jī)作為主控制芯片。作為普通51單片機(jī)的AT89S52早已廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中，它的接口簡(jiǎn)單，方便使用，且具有強(qiáng)大的功能。

1.單片機(jī)內(nèi)部可分成三部分

（1）程序存儲(chǔ)器ROM

ROM用于存放我們編寫(xiě)的用戶程序，只能通過(guò)燒錄器將用戶程序燒錄到單片機(jī)的ROM中。只要不重新燒錄，程序永遠(yuǎn)不變。89S52單片機(jī)內(nèi)部總共有8K字節(jié)ROM。

（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM

程序中使用的變量都定義在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM中，相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存條。程序的運(yùn)行離不開(kāi)變量。89S52單片機(jī)內(nèi)部總共有256字節(jié)RAM。

（3）特殊功能寄存器SFR

用程序向特殊功能寄存器寫(xiě)入特定的值，可以設(shè)置并使用單片機(jī)的固有功能。

2.89S52單片機(jī)管腳介紹

89S52單片機(jī)總共有40個(gè)管腳，其中8個(gè)管腳在使用中的用法固定，它們是：

VCC---連接5V電源正極

GND---連接5V電源負(fù)極

XTAL1---連接晶振的一個(gè)腳

XTAL2---連接晶振的另一個(gè)腳

EA---通過(guò)上拉電阻接到VCC

PSEN---懸空

ALE---連到外部地址鎖存芯片的ALE管腳

RST---連接上電復(fù)位芯片的輸出

圖2 89S52單片機(jī)管腳圖

還有32個(gè)管腳，分成P0、P1、P2、P3共4個(gè)端口，每個(gè)端口有8位。這4個(gè)端口有著共同的基本I/O特性---“位操作”，位操作是指可以單獨(dú)置0或置1某端口的某一位。P3口是整個(gè)單片機(jī)的靈魂，單片機(jī)的固有功能都與之相關(guān)：

RXD、TXD---串行口輸入輸出

INT0、INT1---外部信號(hào)觸發(fā)輸入

T0、T1---計(jì)數(shù)器輸入

WR、RD---總線寫(xiě)、讀控制輸出信號(hào)

（二）GSM模塊應(yīng)用

針對(duì)洗衣機(jī)之外的部分，本文設(shè)計(jì)了基于GSM 短信模塊的自動(dòng)提醒系統(tǒng)。此系便是借助當(dāng)今最普遍、最成熟、最及時(shí)的GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，以最直觀的中文短消息直接把洗衣機(jī)洗衣情況反映到用戶的手機(jī)屏幕上。它采用傳感器進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)給用戶提供洗衣完成動(dòng)作的信息。

1.SMS基本概念

SMS（Short Message Service）短信息服務(wù)是GSM（Global System for Mobile Communication）系統(tǒng)中提供的一種GSM終端（手機(jī)）之間，通過(guò)服務(wù)中心進(jìn)行文本信息收發(fā)的應(yīng)用服務(wù)，其中服務(wù)中心完成信息的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能。GSM中唯一不要求建立端-端業(yè)務(wù)路徑的業(yè)務(wù)就是短消息，即使移動(dòng)臺(tái)已處于完全電路通信情況下仍可進(jìn)行短消息傳輸。短信息服務(wù)作為GSM網(wǎng)絡(luò)的一種基本業(yè)務(wù)，已得到越來(lái)越多的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商的重視，基于這種業(yè)務(wù)的各種應(yīng)用也蓬勃發(fā)展起來(lái)。以GSM網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，可以開(kāi)發(fā)出多種前景極其樂(lè)觀的各類(lèi)應(yīng)用，如無(wú)線數(shù)據(jù)的雙向傳送、無(wú)線遠(yuǎn)程檢測(cè)和控制等。

GSM標(biāo)準(zhǔn)中定義的點(diǎn)-點(diǎn)短消息服務(wù)使得短消息能在移動(dòng)臺(tái)和短消息服務(wù)中心之間傳遞。這些服務(wù)中心是通過(guò)稱為SMS- GMSC的特定MSC同GSM網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的。涉及SMS管理的協(xié)議如下圖所示。

圖3 SMS管理協(xié)議圖

SME：Short Messaging Entity，短消息實(shí)體。它可以接收或改善短消息，位于固話系統(tǒng)、移動(dòng)基站或其他服務(wù)中心內(nèi);

SMSC：Short Message Service Center，短消息服務(wù)中心，負(fù)責(zé)在基站和SME間中繼、儲(chǔ)存或轉(zhuǎn)發(fā)短消息;移動(dòng)臺(tái)（ME）到SMSC的協(xié)議能傳輸來(lái)自移動(dòng)臺(tái)或朝向移動(dòng)臺(tái)的短消息，協(xié)議名為SMTP（Short Message Transmission Protocol）;

HLR：Home Location Register，歸屬位置寄存器。用于永久儲(chǔ)存管理用戶和服務(wù)記錄的數(shù)據(jù)庫(kù)，由SMSC產(chǎn)生。SMS網(wǎng)關(guān)與HLR之間的協(xié)議使前者可以要求HLR搜索可找到的用戶地址。它與MSC與HLR之間的協(xié)議一起，能在移動(dòng)臺(tái)因超出覆蓋區(qū)而丟失報(bào)文、隨后又可找到時(shí)加以提示。

MSC：Mobile Switching Center，移動(dòng)交換中心。負(fù)責(zé)系統(tǒng)切換管理并控制來(lái)自或發(fā)向其他電話或數(shù)據(jù)系統(tǒng)的拔叫。

VLR：Visitor Location Register：，訪問(wèn)位置寄存器。含有用戶臨時(shí)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)。交換中心服務(wù)訪問(wèn)用戶時(shí)需要這些信息。

2.手機(jī)短消息的實(shí)現(xiàn)方法

在電腦或單片要上通過(guò)GSM MODEM向手機(jī)發(fā)送中文短消息，這是目前比較適合于小項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的一種方法，所需硬件包括一款手機(jī)，提供GSM MODEM，以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)線或是紅外線適配器。該方法編碼簡(jiǎn)單，只需對(duì)AT指令和串口編程比較熟悉就可以實(shí)現(xiàn)，而且對(duì)硬件需求不高，并能自動(dòng)收發(fā)短消息。

這種方法收發(fā)短消息又分為三種模式：Block模式、Text模式和Pdu。綜合比較后，本文采用Pdu模式方送短信。

3.51單片機(jī)調(diào)試GSM模塊發(fā)短信

發(fā)短信函數(shù)：

unsigned char code message_number[]={\"AT+CMGS=＼\"15151819161＼\"\"};

unsigned char code message_content[]={\"someone is coming ！ --FROM BOBO\"};

void long_delay（unsigned int cnt）

{ unsigned int k=50000;

while（--cnt）

{ while（k--）;}

}

void Send_Message（void）

{ Print_S（message_number）;

send_hex（0x0d）;

long_delay（2）;

Print_S（message_content）;

send_hex（0x0d）;

long_delay（2）;

send_hex（0x1a）;

long_delay（1）; }

三、結(jié)論

洗衣機(jī)的性能在不斷完善，但它的核心技術(shù)—單片機(jī)的應(yīng)用卻一直沒(méi)改變，這是實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)智能化的心臟和大腦。智能洗衣機(jī)自動(dòng)提醒系統(tǒng)將GSM短信息的功能與單片機(jī)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)快速、可靠的傳遞洗衣機(jī)工作情況的信息。這項(xiàng)全新技術(shù)的突破，大大提高了洗衣機(jī)的工作效率和服務(wù)功能，為用戶帶來(lái)更大的便利。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：項(xiàng)家駒（1991—），男，浙江麗水人，現(xiàn)就讀于寧波大紅鷹學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院。