侯欣明++李鶴鳴

摘 要利用移動通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計智能家居通用無線遙控系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由TC35I短信模塊、STC89C52單片機、液晶顯示器、輸出驅(qū)動電路以及被控家電組成，除此之外需要配合用戶手機的短信功能。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制，集中顯示，并支持?jǐn)U展被控對象。

【關(guān)鍵詞】TC35I短信模塊 STC89C52單片機 智能家居

隨著人們對居住環(huán)境要求的不斷提高，家居智能化已經(jīng)成為住宅發(fā)展的必然趨勢。許多計算機、通信、家電行業(yè)的巨人都認(rèn)識到智能信息家電的巨大市場潛力，紛紛進(jìn)入這個領(lǐng)域，但是由于在價格、實用性和功能的豐富程度上存在著一定的問題，智能家居始終沒有真正的走進(jìn)人們的生活。本設(shè)計利用移動通信平臺通信成本低，不受通信線路限制，可靠性高抗，干擾能力強，方便快捷的特點設(shè)計智能家居通用無線遙控系統(tǒng)。

1 總體方案設(shè)計

本系統(tǒng)由三部分組成：短信接收模塊，控制器和輸出模塊。短信接收模塊采用TC35I來接收移動設(shè)備（手機）的命令，將數(shù)據(jù)交給控制器進(jìn)行處理，控制器采用STC89C52單片機，輸出模塊分為兩大部分：液晶顯示部分和驅(qū)動電路部分。單片機輸出通過輸出模塊實現(xiàn)對家電的控制，同時由液晶顯示器顯示當(dāng)前家電的工作狀態(tài)。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。

2 硬件設(shè)計

系統(tǒng)主要由TC35I短信模塊、STC89C52單片機、液晶顯示器、輸出驅(qū)動電路以及被控家電組成，除此之外需要配合用戶手機的短信功能。此系統(tǒng)通過短信通訊方式，使用GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，TC35I短信模塊對短信進(jìn)行接收，而且模塊工作平穩(wěn)，抗干擾性強。當(dāng)TC35I短信模塊接收到用戶發(fā)來的命令短信，傳輸給STC89C52單片機，單片機對命令短信進(jìn)行解讀，發(fā)出相應(yīng)的指令，控制繼電器觸點的通斷，進(jìn)而控制家電的工作狀態(tài)。與此同時，液晶顯示器顯示出目前家用電器的工作狀態(tài)。

TC35i新版西門子工業(yè)GSM模塊是一個支持中文短信息的工業(yè)級GSM模塊，工作在EGSM900和GSM1800雙頻段，電源范圍為直流3.3～4.8V ，電流消耗——休眠狀態(tài)為3.5mA，空閑狀態(tài)為25mA，發(fā)射狀態(tài)為300mA（平均），2.5A峰值；可傳輸語音和數(shù)據(jù)信號， 功耗在EGSM900（4類）和GSM1800（1類）分別為2W和1W ，通過接口連接器和天線連接器分別連接SIM卡讀卡器和天線。

STC89C52是一種低損耗、高性能、CMOS八位微處理器，片內(nèi)有4k字節(jié)的在線可重復(fù)編程、快速擦除快速寫入程序的存儲器，能重復(fù)寫入/擦除1000次，數(shù)據(jù)保存時間為十年。TC89C52可構(gòu)成真正的單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)體積，增加系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)的成本。只要程序長度小于4K，四個I/O口全部提供給用戶?？捎?V電壓編程，而且擦寫時間僅需10毫秒，僅為8751/87C51的擦除時間的百分之一，與8751/87C51的12V電壓擦寫相比，不易損壞器件，沒有兩種電源的要求，改寫時不拔下芯片，適合許多嵌入式控制領(lǐng)域。工作電壓范圍寬（2.7V～6V），全靜態(tài)工作，工作頻率寬在0Hz～24MHz之間。

液晶顯示器用于集中顯示系統(tǒng)中被控對象的工作狀態(tài)，驅(qū)動電路用于驅(qū)動大功率用電器，并隔離外界干擾。本設(shè)計采用帶中文字庫的128X64，利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機交互圖形界面。由于單片機輸出的是低電流低電壓，家用電器一般需要需要220V的電壓和高電流，所以輸出模塊選擇繼電器，從而對家電進(jìn)行控制。此系統(tǒng)的可開發(fā)的程度高，可以添加其他指令對其他家電進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

本系統(tǒng)所設(shè)計的無線遙控器可通過手機短信實現(xiàn)對家中燈和窗簾的的控制，另外可根據(jù)現(xiàn)實需要拓展多種控制功能。例如電飯煲、加濕器等等，針對不同的電氣加入相應(yīng)的驅(qū)動模塊即可。由于單片機為小功率輸出，輸出功率不足以驅(qū)動燈和窗簾，所以需要在輸出端接入繼電器。

3 軟件設(shè)計

系統(tǒng)上電后，首先進(jìn)行初始化，包括參數(shù)初始化 ，堆棧初始化和器件的初始化。之后開始等待通信模塊的輸入信號，一旦檢測到TC35I模塊的輸入信號就對其進(jìn)行識別，將對應(yīng)的代碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出，輸出送到兩個部分：顯示器和驅(qū)動電路。之后顯示器更新顯示內(nèi)容，驅(qū)動電路驅(qū)動相應(yīng)的電器。系統(tǒng)的軟件流程圖如圖2所示。

4 結(jié)語

本項目利用移動通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的智能家居通用無線遙控系統(tǒng)，主要功能如下：

遠(yuǎn)程控制：只要在有信號的地方，即可通過發(fā)送信息的方式來控制家中電器的工作狀態(tài)。

集中顯示：實時地顯示系統(tǒng)中所有控制對象的工作狀態(tài)。

擴展性強：只要添加適當(dāng)?shù)尿?qū)動模塊，本系統(tǒng)可控制幾乎市場上所有的家用電器。

本系統(tǒng)具有如下特點：安裝方便，操作簡單，擴展性強，通用性強，經(jīng)濟實惠。

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作者單位

沈陽工程學(xué)院 遼寧省沈陽市 110000endprint