基于GSM和嵌入式系统的智能家电控
制系统
研制单位：东北电力大学
参赛队：东北电力大学信息工程学院
指导教师：邬春明
2007年4月
目录
摘要 (2)
前言 (5)
1.系统简介 (5)
1.1系统概述 (5)
1.2系统的构成 (6)
1.2.1无线通信模块 (6)
1.2.2嵌入式微处理器 (7)
1.2.3开关控制电路 (8)
2.系统组成 (8)
2.1系统硬件部分 (8)
2.1.1 GSM数据收发模块 (9)
2.1.2嵌入式系统控制板 (9)
2.1.3开关控制电路 .................................. .10 2.2系统软件部分 (11)
2.2.1 GSM模块控制指令 (12)
2.2.2嵌入式系统软件设计 (12)
3.系统特征与功能 (15)
3.1主要特点: (15)
3.2系统功能： (15)
4. 系统的应用情况及测量数据（实测） (16)
1
4.1系统的应用情况 (16)
4.2测量数据 (17)
5.系统开发的意义 (18)
6.国内外相关技术的发展状况 (20)
6.1基于GSM和嵌入式系统的智能家电控制技术的特点 (20)
6.2国内外发展状况 (21)
6.3技术对比 (23)
7. 结束语 (24)
8. 参考文献： (25)
9. 电路原理图： (26)
附图1: (26)
附图2: (27)
摘要
随着人们生活水平的不断提高，人们对智能家电的需求量与日俱增。手机的普及，特别是手机短信的流行，使得利用GSM网络的短信收发技术完成远程家电控制得以实现，同时该技术还可避免传统的有线传输的弊端以及电话在紧急情况下一时占线无法接通的情况。所以利用现有的GSM网络资源，发挥网络覆盖率高、传输特性好等优势，为人们提供一种便捷的远程家电控制方式，必将成为远程监测及
2
控制领域的发展趋势。
本设计介绍了基于GSM网络的短信模块与嵌入式系统相结合的用于远程控制的智能家电控制系统，这是GSM网络与嵌入式系统在远程控制领域中的新应用。
设计中ARM微处理器采用LPC2131芯片,它是一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的16/32位ARM7TDMI-S CPU,具有运算速度快,功耗低等优点。通过对GSM模块接收到的手机短信进行采样，分析，处理进而做出相应的动作，并通过GSM模块反馈给手机用户一个动作信息——从而实现用户对家电进行远距离的控制。另外,用户还可以通过手机短信察看家电当前的工作状态（开启或关闭），以做出相应的处理，实现了用户与家电之间的对话。
关键字GSM模块嵌入式系统LPC2131 继电器家电控制
Abstract:
Along with the living standard enhancing，people pay more and more attention to the control of the intelligent electrical appliances. With the popularization of the mobile phone, espe- cially of the short message, it is capable to control the elect- rical appliances through the technology of short message rec- eiving and sending away from home. What’s more, it can avoid the malpractice of the traditional wired transmission as well as
3
the situation that the line is unable to put through in the emergency case. Therefore using the existing GSM network resources, giving play to its high network coverage and the character of good transmission, provides a convenient way of wireless data transmission for us, it must be the tendency of the long-distance detecting and control domain.
This design introduces a system of long-distance electri- cal appliances based on GSM network and the ARM processor. This is a new application in the long-distance control domain through the GSM network and embedded system.
We apply LPC2131 chip, which supports the simulation of real time and the embedded tracking as the ARM micro-proc- essor, it is a ARM7TDMI-S CPU of 16/32 bit with high speed and low power consumption. The ARM processor samples, an- alyses, and deals with the short message that the GSM module has received. And the GSM module will give the user a corres- ponding message. Thus it realizes the long-distance control. What’s more the user can also check the latest status of the electrical appliances (to open or close) by short message, in order to give the proper command. Thus the system realizes the communication between the user and the electrical appliances.
4
Key words: GSM modem Embedded system LPC2131 SSR Appliances control
前言
21 世纪,科技以人为本,电子信息技术的发展渗透到人们生活的各个领域,为人们提供了舒适、便捷、安全的生活环境。如果能设计一个高效率、低成本的智能家电远程控制系统,使人们能够在远离家庭的地方对家用电器进行控制,并能及时了解到家中的安全状态,将给普通居民的家庭生活带来诸多方便。移动电话的普及与GSM网络的不断完善为此创造了有利条件。
本文主要选择移动电话作为通信平台进行远程控制及信息反馈，具有操作简单，实现方便快捷，运行费用低等特点，能有效满足用户对家电控制的需求，让用户真正体验高品质的生活，达到人与家电设备互联、人与信息互通。
1.系统简介
1.1系统概述
系统主要实现以下功能：用户以短消息的形式发送控制信息，由GSM模块向微处理器发送数据将其唤醒，微处理器读取短消息内容，进行解码，并控制I/O端口输出高低电平，进而控制继电器的吸合或
5
断开，完成对家电电源的控制，完毕后，将短消息从SIM卡中删除，以备接收新命令。图1所示为整个系统的模块连接图。
图 1 系统的模块连接图
1.2系统的构成
1.2.1无线通信模块
GSM无线通信模块采用了西门子公司推出的TC35i模块，它可以提供快速安全可靠地数据、语音传输、短消息服务(Short Message Service)和传真。模块的工作电压为3.3V－5.5V，可以工作在
900MHz和1800MHz两个频段，所在频段功耗分别为2W（900M）和1W（1800M）。模块有AT命令集接口，支持Text模式和PDU 模式的短消息。此外，该模块还具有电话簿、多方通话，漫游检测功能。常用工作模式有省电模式、IDLE、TALK等模式。为降低功耗我们采用的是省电模式。独特的40引脚ZIF连接器，实现了电源连接、指令、数据、语音信号及控制信号的双向传输。通过ZIF连接器及50Ω天线连接器，可分别连接SIM卡支架和天线。
6
TC35i模块主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成（如图2）。基带处理器作为TC35i的核心，主要处理GSM终端内的语音、数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下，可支持FR、HR和EFR语音信道编码。
图 2 TC35i模块组成图
1.2.2嵌入式微处理器
在本控制系统中，嵌入式微处理器是主控单元，起着核心作用。一方面负责接收采集的数据以及对下端控制信号的传输；另一方面还要负责将收到的数据进行解码分析，通过串口与GSM通信模块进行通信。通过综合比较，我们选择了PHILIPS生产的ARM7TDMI-S
7
核LPC2131。与单片机相比，它的运算速度快，稳定性高，便于升级，具有单片机的所有功能，而且性价比较高。
LPC2131采用64脚封装，具有极低的功耗，两个32位定时器，4路捕获/比较通道;1个8路10位A/D转换器、PWM输出以及多个外部中断;具有8KB片内静态RAM，32KB片内FLASH程序存储器，FLASH编程时间1ms可编程256字节，擦除整片只需400ms；内部具有SPI、UART等众多外围部件，功能强大;3.3V系统电源，内部时钟调整，拥有空闲和掉电低功耗模式；通过外部中断可将处理器从掉电模式中唤醒;外设功能可以单独使用/禁止，实现功耗最优化；片内PPL允许CPU以最大速度运行，可以在不超过整个晶振操作范围的情况下使用。
1.2.3开关控制电路
开关控制电路由晶体管、二极管、继电器等构成。继电器是该控制系统的执行机构，选用JGX-1F型继电器，它是采用固态半导体元件组装而成的一种新颖的无触点开关，具有开关速度快、工作频率高、使用寿命长、噪声低和动作快等优点，符合我们对电路的要求。电路中晶体管起到放大驱动作用。
2.系统组成
2.1系统硬件部分
系统硬件主要由GSM数据收发模块、嵌入式系统控制板、开关
8
控制电路等部分构成。
2.1.1 GSM数据收发模块
GSM数据收发模块采用了西门子公司的TC35i模块，该模块功能强大，能够进行语音传输、数据传输等，并且获得我们国家的通信入网证。主要由TC35i芯片、SIM卡、接口电路、天线等组成。其电路原理图如附图1所示。在本设计中其主要功能是通过移动通信网络进行远程数据传输，完成短信息的接收与发送。
2.1.2嵌入式系统控制板
嵌入式系统控制板的核心是LPC2131芯片。其主要功能是采集由TC35i模块传送来的数据、对设备进行控制、发送指令给GSM模块。其电路原理图如附图2所示。主要组成电路如下：
(1)电源电路: 为整个控制板进行供电。LPC2131微控制器的内核和I/O口使用同一电源电压，只需单电源3.3V供电。其具有独立的模拟电源引脚,为了降低噪声和出错机率,模拟电源与数字电源进行了隔离。
(2)复位电路：由于ARM芯片的噪声容限低，复位电路使用电源监控芯片CAT1025JI-30，提高了系统的可靠性。
(3)系统时钟电路：电路中使用外部11.0592MHz晶振，原因是可使串口波特率更精确，同时支持LPC2131微控制器内部PLL及ISP功能。
9
(4)JTAG接口电路：在程序调试阶段进行仿真调试。采用的是ARM公司提出的标准的20脚JTAG仿真调试接口。
(5)串口接口电路：它是GSM模块与嵌入式控制板的沟通渠道，完成二者之间的数据传输。使用SP3232E进行RS-232电平转换。
2.1.3开关控制电路
通过开关控制电路实现对家用电器供电电源的控制。其电路原理图如图3所示。
图 3 开关控制电路
电路的输入口直接与控制板的输出I/O口相连，当I/O口输出高电平时，三极管导通，使继电器输入端有电流通过，形成通路，此时继电器吸合，家电的供电电源接通；同理，当I/O口输出低电平时电源断开。
并联二极管主要是为了保护晶体管等驱动元器件。当图3中晶体管由导通变为截止时，流经继电器线圈的电流将迅速减小，这时线圈会产生很高的自感电动势与电源电压叠加后加在晶体管的c、e两极间，将使晶体管击穿，并联上二极管后，即可将线圈的自感电动势钳
10
位于二极管的正向导通电压，此值硅管约0.7V，从而避免击穿晶体管等驱动元器件。
开关控制电路的主要部分是继电器，本设计中继电器的选择主要从以下几个方面考虑。
(1)额定工作电压的选择。继电器额定工作电压是继电器最主要的一项技术参数。在使用继电器时，首先考虑所在电路(即继电器线圈所在的电路)的工作电压。所在电路的工件电压不能超过继电器额定工作电压，否则继电器线圈容易烧毁。一般所在电路的工作电压是继电器额定工作电压的0.86倍。
(2)触点负载的选择：触点负载是指触点的承受能力。继电器的触点在转换时可承受一定的电压和电流。在使用继电器时，应考虑到加在触点上的电压和通过触点的电流不能超过该继电器的触点负载能力。
(3)继电器线圈电源的选择：本设计采用电子线路，而电子线路往往采用直流电源供电，所以我们采用的是线圈电源是直流电压的继电器。
2.2系统软件部分
系统软件设计包括GSM模块控制指令的应用、嵌入式系统软件设计等。
11
2.2.1 GSM模块控制指令
使用TC35i 收发短信息，用户必须准备一张已开通短信息服务的SIM 卡，并将其插入SIM 卡座中。
GSM模块控制指令非常多，它对AT指令集进行了扩展，分为标准AT指令，扩展指令、扩展的FAX指令、短消息指令等。下面只介绍常用的短消息指令。
AT：测试AT命令
AT+CMGF=1：设臵短消息格式为文本格式
AT+CMGS=接收方号码: 发送短消息
AT+CMGR=n：读第n条短消息
AT+CMGD=m：删除第m条短消息
在Text 模式下可进行GSM 字符集与8Bit 数据的收﹑发等操作，但不支持中文或UCS2字符集字符的收发操作，在PDU 模式下可支持上述所有操作，但需要对收发PDU 数据格式进行编码、解码，过程较复杂。在本设计中用户的控制短信格式为密码加1x2x（x为O/C），使用Text模式已经足够，界面简单明了，同时减轻了用户中文短信按键的繁琐。
2.2.2嵌入式系统软件设计
如前所述，设备终端我们采用了PHILIPS公司生产的EASY ARM LPC2131，其微控制器LPC2131是一个基于支持实时仿真和嵌入式跟踪的16/32位ARM7TDMI-S CPU，并带有32kB嵌入的
12
高速Flash存储器。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30%，而性能的损失却很小。
ARM端控制部分的编程实现主要是以下几个方面：
（1）主程序开始要对TC35i模块进行初始化，设臵Text格式。检测TC35i模块与控制板之间能否正常通信；设臵通用I/O端口控制寄存器，对I/O端口进行初始化；设臵异步串口通信方式，设臵波特率为9600bps，串行传输数据格式为一个停止位，8个数据位，无奇偶校验位。
（2）设臵UART1为接收中断。接收从TC35i模块传回的数据。
（3）读取短消息。采用中断方式检测有无消息到来，并且判断数据是否正确和安全。有短消息到来，发送AT指令读取并接收短消息。
（4）提取有用信息。由于模块返回给微处理器的信息带有不同的头信息，和以ok/error结尾的信息，所以要提取信息部分以做处理。提取发送方的号码、短消息正文、系统密码及控制信息。
（6）检测系统密码是否正确，决定是否执行控制信息内容。（7）改变I/O口状态。通过改变I/O口状态，可以控制开关电路的通断，进而控制家电电源的通断。
（8）发送消息子程序。根据控制信息要求，有时要通过短消息的形式返回I/O口状态给用户。
13
程序流程图如下：
图 4 程序流程图
14
3.系统特征与功能
3.1主要特点:
1. 应家庭智能化的要求，提出了基于LPC2131芯片和TC35 i 的家庭智能终端控制系统，突破了利用8位单片机构建智能终端的种种限制，保证了系统的可靠性和稳定性。
2 .在家庭智能终端系统上借助于公共移动通信网络进行远程控制和数据传输，与使用专门无线电波段及设备、或者架设专线进行远程控制和数据传输，可以节约成本，有非常大的优势。
3.在家庭智能终端研究方面，很多系统采用PC机作为家庭智能终端，这样就需要每个家庭都配有一台PC机，并且要有一个固定的IP地址，这一方案在使用成本和能源消耗方面有很大的缺陷，而本系统采用移动通信网可弥补这一缺陷。
综上所述，本系统具有造价低、可靠性高、不受地域限制、实现方便快捷、运行费用低，能达到人与家电设备互联、人与信息互通等特点，能有效满足用户信息、通信、自动控制等需求，让用户真正体验高品质的生活。
3.2系统功能：
本系统的主要功能是实现信息家电的远程控制。所谓信息家电的远程控制，是指在家庭以外的范围内对家中的电器进行工作状态的控制（开或关）。只要用户住宅在中国移动GSM网络的覆盖范围内，
15
用户就可以在任何地点通过移动设备（手机）控制家电的通断并可获知当前的远行状态。
完成的主要功能如下：控制家电的接通与断开，实时查询家电的状态，设有密码保护，防止非法控制。
系统借助于终端设备GSM通信模块TC35 i,利用移动通信公司的短信息服务，对远端设备发送指令进行控制、状态查询。远端设备以LPC2131为核心，对GSM模块收到的数据进行采集，分析，处理，根据收到的数据完成对被控设备的相应控制。
系统应用了计算机软件编程技术、硬件接口技术、自动控制技术，移动通信网络数据传输技术。下面分别介绍各模块的主要功能：1．TC35 i模块的主要功能：与用户进行通信，完成短信息的接收与发送。
2．LPC2131模块的主要功能：是整个系统的核心，对通信模块进行数据采集，根据用户的需要控制家电的通断。
3．继电器部分的主要功能：是系统的执行部件。由LPC2131的高低电平控制继电器的吸合与断开，进而完成最终的控制。
4. 系统的应用情况及测量数据（实测）
4.1 系统的应用情况
近年来，短消息业务（SMS）作为GSM的一种增值服务，随着GSM网络覆盖范围的不断扩大，得到了迅速发展，它具有传输速度
16
快，费用低，不占用语音通信通道等优点，因而在远程智能控制系统中得到了广泛的应用。
例如：从2004年1月起韩国、日本已有好几家公司销售用一部手机直接遥控操作室内空调及电灯的开关，而且还可以通过互联网来控制各类家电运行的有关装臵；2006年06月，海尔集团在国内率先推出了用于网络家电远程短信控制的“短信宝”，他们已与移动、联通、网通等电信运营商完成了有关技术协作，现已上市销售。
虽然信息家电产业发展的如火如荼，但目前国内外对信息家电技术的研究尚处于起步准备阶段，推出的大多是概念性演示性产品，功能比较简单，还有很大的开发空间。
随着网络技术和通信技术的突飞猛进，人们不仅对家居的自动化和信息化程度要求越来越高，而且对家用设备控制的灵活性以及对外信息获取的方便性提出了更高的要求。这种基于GSM短信和嵌入式系统的远程操控模式大大拓展了家电的应用空间，具有人与家电设备互联、人与信息互通等特点，能有效满足用户信息、通信、自动控制等需求，让用户真正体验高品质的生活。
此项技术可广泛用于家庭，办公室等场所，方便用户对家用电器的远程控制，有很大的市场前景。
4.2 测量数据
1．LPC2131 ：
开发板供电电压：5V
17
P0.6口输出电压：0~3.3V P0.7口输出电压：0~3.3 V 2．继电器：
输入电压：3.62V~ 5V 输出电压：20V~220V
输入电流：0 ~ 10A 功率：25W~1000W 3．TC35 i 供电电压:3.3V~7V
4．LPC2131与TC35 i 的通信数据：
text格式命令：at+cmgf = 1
响应：at+cmgf = 1
读取短信息命令：at+cmgr = 1
响应：at+cmgr = 1
删除短信息命令：at+cmgd = 1
响应：at+cmgd = 1
发送短信息命令：at+cmgs=139********
响应：at+cmgs=139********
＞1c2o
5.系统开发的意义
嵌入式系统的开发与应用是近年来新兴的电子信息技术发展方向，可广泛应用于工业控制、仪器仪表、信息和通讯等领域，前景十分广阔。嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，其升级换代也是和具体产品同步进行的。因此嵌入式系统产品一旦进入市场，就具有较长的生命周期。
18
近年来全球移动通信网(GSM)发展迅速,具有覆盖面广、功能强、用户多等特点，而GSM 短信息服务是其提供的一项重要业务，具有快捷、方便、价格低廉的特点，使用用户颇多。
本设计将GSM 短信息应用到嵌入式智能家电控制系统，综合二者之所长，具有费用低，操作简单，高可靠性和稳定性等特点。
家电自身的进化必定要进一步智能化，家电与外界的沟通必定要实现网络化。这是家电发展的两个重要方向。将短信息应用于嵌入式智能家电系统，可让智能家电更加智能化。用户只要在GSM网络的服务区内，随时都可以知道家中各家用电器的工作状态,而且可以只发1条短信息就可以对家中电器进行远程控制，资费和普通的短信费用一样，没有额外的费用。同时根据用户的需要决定是否发送反馈信息，这条反馈短信是家中的电器发给用户的，从而实现了人和家电的对话，从而给用户的生活和工作带来了极大的方便。
21世纪，科技以人为本，电子信息技术的飞速发展渗透到人们生活的各个领域，为人们提供了舒适、便捷、安全的生活环境。本设计结构简单、价格低廉、通用性和实用性强，能够直接或者在稍作改进后用于诸如家庭、工厂等需要远程自动控制的场合。随着网络技术的发展，家用电器也具有网络通信的功能，本系统还可以进行升级：将各个家用电器连成网络，用1台PC机作为服务器，不同的家用电器之间可以协调工作，或者将PC机接入智能小区网或Internet网，对家用电器进行远程控制和远程故障诊断。
综上所述，本智能家电控制系统能够为人们提供更方便、更快捷
19
家用电器智能（远程）红外遥控器 原文来自ELECTRONICS, VOL. 14, NO. 2, DECEMBER 2010 Infrared Transceiver for Home Automation 摘要：大多数家用电器都具有内置红外接收装置，当试图将家中所有的此类设备整合到一个控制系统中时，我们需要用另一个智能红外遥控器替代原有的遥控器，本文提出了一种USB接口的智能红外遥控器解决方案，该设备分成接收和发射两部分，接收部分记录并处理原遥控器的指令，发射部分代替原来的控制器，向家用电器发出来自计算机或者远程网络的指令，解决了家中无人时对设备简单有效的控制。 关键词：红外通讯，远程控制，智能家居 I. 引入 智能家居是指将家中所有的或部分的设备用一个独特的系统连接起来，并提供对每个设备进行自动智能控制的家居系统。实现智能家居的初衷是多方面的，如：家庭财产安全，节能环保，无人时设备控制等等，其原始出发点是处于安全的考虑，因此报警装置，拨打指定电话，模拟家中有人（如：百叶窗定时升起或落下，灯光，音响，视频设备指定
时间的开启或关闭）被开发出来。而如今，又增加了空调的控制，自动浇花功能，宠物喂食功能，车库门的自动控制，入户门的自动开启。所有这些系统可通过有线或无线的方式解决。 大多数家用电器中均内置红外远程接收器，因此，可通过简易整合实现家用电器的智能控制。本文提出一种解决方案，用一个USB接口的智能红外遥控器，该设备分成接收和发射两部分，接收部分记录并处理原遥控器的指令，发射部分代替原来的控制器，向家用电器发出来自计算机或者远程网络的指令，解决了家中无人时对设备简单有效的控制。 II.遥控设备的红外通讯 红外通讯是一种无线通讯技术，需要通讯双方具有光可视性，即发射器和接收器之间没有障碍物阻隔，具有可视性。这种通讯技术，常在较短距离范围内适用，特别是在一个房间内比较适合。家电设备的开发商们开发使用了不同种类的红外通讯和远程控制协议。所有的红外通讯和远程控制协议均使用数字化调制方式，信号载波频率不同，但多数（90%）的频率为38KHz。 对家庭音视频设备而言，大多数红外通讯协议是采用Philips RC-5 (欧美) and NEC协议(日本)，Philips RC-5协
课程论文 智能家居控制系统 摘要 智能家居也称智能住宅聪明家。智能家居是以住宅为平台，它将建筑结构与网络通信、信息家电、设备自动化控制进行综合的系统集成。它利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，而且提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间，还可将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。关键词：智能家居计算机技术自动化控制网络通信
目录 1.智能家居控制系统的控制原理 (3) 1.1物联网应用于智能家居 (3) 1.2智能家居控制系统结构 (3) 1.3智能家居主要控制模块的设计方法 (4) 1.3.1无线通讯遥控器模块 (5) 1.3.2可视门禁控制模块 (5) 1.3.3窗帘控制模块 (6) 1.3.4防盗报警模块 (6) 2.使用智能家居控制系统的特点 (7) 2.1家居电器远程控制 (7) 2.2定时控制 (7) 2.3智能照明 (7) 2.4万能遥控集中控制 (8) 2.5网络控制 (8) 2.6家电控制 (8) 3.结束语 (8)
1.智能家居控制系统的控制原理 1.1物联网应用于智能家居 ?物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。它通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网应用图见下图1 图1 物联网应用 ?物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一，发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义，2011年物联网已经纳入国家《十二五》发展规划中，将来物联网在智能家居方面发展也是一个主流方向。 1.2智能家居控制系统结构 家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成，框图如图2和图3所示。
一种基于SMS的智能家居远程监控系统(1) 关键字：SMS智能家居远程监控系统 1引言 随着生活节奏的加快，生活水平的提高，人们对现代家居的安全性、智能性、舒适性和便 捷性提出了更高的要求。智能家居控制系统就是适应这种需求而出现的新事物，正朝着智能化、远程化、小型化、低成本等方向发展。如今手机已经十分普及，如何让普通百姓只 需要增加少量投入便可以通过手机远程遥控自己家中的电器设备，远程查看设备或安防系 统状况。同时，一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等安全事故时能够立即获知警报，及时处理。为此本文提出了一种基于SMS和Atmega128的智能家居远程监控系统。 2系统结构及工作原理 本文所设计的智能家居远程监控系统由CP U模块、短信收发模块、电源模块、时钟模块、LCD显示模块、键盘模块、驱动模块、无线收发模块、检测模块等模块组成，如图1所示。系统的工作原理如下：用户通过手机将控制或查询命令以短信的形式通过GSM网发送到短信收发模块，CPU再通过串口将短信读入内存，然后对命令分析处理后作出响应，控制相 应电器的开通或关断，实现了家电的远程控制。CPU定时检测烟感传感器、CO传感器、门禁系统的信号，一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等险情时，系统立即切断电源、蜂鸣 器警报并向指定的手机发送报警短信，实现了家居的远程监视。为了达到更人性化的设计，当用户在家时可通过手持无线遥控器控制各个家电的通断，通过自带的小键盘设定授权手 机号码、权限和设定系统的精确时间等参数。LCD用来实时显示各电器状态和各个传感器 的状态。 图1系统结构框图 3硬件系统设计
CPU选用Atmega128单片机，它是基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器，具 有性价比高、功耗小、可靠性高等特点。短信收发模块选择厦门桑荣公司的Saro310GSM Modem.传感器选择香港嘉永公司的SS-168烟感探测报警器、HD-111家用CO探测报警器。它们在检测到危险信号时输出开关量信号，能及时准确地向CPU发出报警信号。LCD显示 模块选用LCD12864带中文字符型液晶显示屏，它自带汉字字库，只用查询中文字库表便 能实现LCD的中文显示，占用CPU管脚少，只需三个管脚便能完成通讯和控制。 图2系统主要模块原理图。 键盘模块采用了一个4×4的小键盘。开关驱动模块实现弱电对强电的控制。因为本系 统中有较大功率电器，在启动时电流会较大，可能会达到10A,因此采用了2JB0.5-1型固 态继电器。时钟模块选用DS1302时钟芯片，为CPU提供实时时钟。它采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能，编程简单，功耗小。无线收发模块选用超外差双向无线接收模块JL-RT01A.电源模块由插头引入220V交流电源，
基于单片机的智能家居控制系统 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 智能家居控制系统功能分析 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭设备自动控制、家庭安全防范二个方面。其中家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制，按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2) 热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制，按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制，按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启/关闭进行控制。 总体设计
2.1 整体介绍 本次设计以STC89C52芯片为控制核心，温度，湿度等传感器为环境信息采集源，以Web 控制为辅助，来制作一个物联网空调监控系统。在原有的机械式按键开关的基础上，采用无线遥控器与Web 网页远程控制，来控制空调机组（如风机，加湿器，风阀等），实现了远距离，多角度对空调机组进行实时控制。此外在本次设计中，采用多种传感器想结合，智能根据各传感器采集的数值进行自动化控制，如自动开关风机，智能调节冷冻水量，自动调节风阀开度等。并能够实现故障诊断，提供报警，数据实时数据与历史数据查询并Excel 表输出。 2.2系统设计方案 根据设计要求，系统提供了包括了核心控制模块，Web 服务器，Web HTML 模块，数据采集模块，继电器模块，按键模块，报警模块，等等。系统的整体框图如图1所示。 系统整体框图 网页 服务器（串口核心控制设备（以 STC8052为数据库设备状态传感器 （温度，LCD 显示 模式，温 度，湿度 继电风 水阀开 新风开 加湿 回风开用户输入 用户控制 环境信按
嵌入式智能家居系统设计 摘要：“智能家居”(smart home)，又称智能住宅，它利用先进的计算机技术、 嵌入式系统技术、网络通讯技术和传感器技术等，将家中的各种设备(照明系统、环境控制系统、安防系统、智能家电等)有机的连接到一起。智能家居让 用户采用更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过无线遥控器、电话、互联 网或者语音识别控制家用设备，根据场景设定设备动作，使多个设备形成联 动。智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的 状态互动运行，从而在最大程度上给用户提供高效、便利、舒适与安全的居住 环境和工作环境。本文通过对智能家居系统的分析，确定了总体架构设计。针 对智能家居系统的特点和所要实现的基本功能，分析了智能家居控制器的基本 结构，对控制器的核心电路进行了详细设计。 关键词：嵌入式智能微控制器 1、研究背景 智能化家居的发展分为三个层次： 首先是家庭电子化(HE,Home Electronics)。这个时期主要是面对单独电器的阶段，电子设备之间并没有很大的联系，如电视机刚出来的那些时期。 其次是住宅自动化(HA,home Automation)。该时期是面向功能的阶段，部 分电器设备具有了一些简单的网络连接功能，主要是为了实现某个单一的功 能，比如单一的自动抄表系统。最后是家居智能化，美国称其为Wise House，欧洲称为Smart Home。智能住宅是面向系统设计的，系统通过家庭分布总线(HDS,Home Distribution System)把住宅内各种与信息相关的通讯设备，家用电器和家庭保安装置都并入到网络节点中进行集中的和异地的监视控 制和家庭事务处理，并保持这些家庭设施与住宅环境的协调，提供工作、学习、娱乐等各项服务，营造出具有多功能的信息化居住空间。 智能家居控制系统提供安全、舒适的居住环境，确保人身和财产安全；空 调系统调节温度、湿度、检测空气成份，提高空气质量；系统调节音响和色 彩，使人们心情舒畅；合理利用阳光和大气冷热量来调节室内环境，减少能 耗，能按事先设定的程序，区分各种时段，对室内的环境及设备进行控制，并 提供现代化的通信手段和信息服务。 从设计思想和技术角度分析，当前国内的智能家居控制系统有两个研究方向：一是基于非PC平台的智能家居系统；二是基于PC平台的智能家居系 统。总体来说，国内智能家居产品的研发从上世纪九十年代后期才起步，起步
1 绪论 1.1 家电远程控制系统的需求 随着时代的进步，电话的使用越来越普遍，电话网络几乎遍及每一个角落，利用现有电话线路实现远端控制是一种极为方便、投资最省、开发周期最短的方案，同时又具有很高的可靠性以及线路免维护等优点，目前人们对家电的选择和使用，己经从只关心家电的单项功能转向追求家电品位和控制的便捷性，信息技术和网络化技术的发展，为家用电器的远程控制提供了可能。将信息技术与家电控制技术相融合，在更大程度上实现家庭生活的信息化和自动化，满足人们舒适、高节奏的生活需要[1]。 另外，中国现在已经成为世界上家电生产和出口的大国，国内传统家电市场日趋饱和，对外出口家电也急需升级换代，中国主要的家电生产商在传统家电降价“大比拼”的同时，开始了数字化家电研究开发的角逐。然而，目前信息家电的发展并不乐观。首先是价格问题。信息家电必须迈过价格这道门槛，才能为更多的家庭所接受。其次是是否实用。消费者不会在意你用的是什么样的技术，而只会在意你的产品是否有用，是否好用[2]。 正是基于对这两点的考虑，家电远程控制系统应该是一套低成本、人性化、通用化的设备。 1.2发展现状 近几年，随着经济日益腾飞，人们对生活水平的要求也越来越高，“智能家居”这个概念也逐渐被大众接受。一些对科技发展动向和市场趋势敏感的科研机构和有实力的公司，已经看到这个市场的广阔前景，意识到这是一个难得的机遇，开始或已经研究和开发相关系统和产品，并作了先期的部署和规划。家电远程控制系统是智能家居系统的重要组成和支持部分，代表家庭智能化的发展方向。 1.3本文所要实现的内容 本文介绍了一种基于AT89S51单片机的家用电器电话遥控装置，该装置使用现有电话线来传送遥控命令，利用普通电话机作为遥控命令生成和发送装置，我们只要装置接收端的电路，把它接在现有的电话线路中，那么就可以在任何地方，任何一部电
智能家居控制系统课程设计报告
XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践—智能家居控制系统（无操作系 统） 学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXXXXXXXXXX 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月
综合实训任务书
目录 前言 ............................................................................. 错误!未定义书签。 1 硬件设计 .................................................................. 错误!未定义书签。 1.1 ADC转换 ......................................................... 错误!未定义书签。 1.2 SSI控制数码管显示........................................ 错误!未定义书签。 1.3 按键和LED模块 ............................................. 错误!未定义书签。 1.4 PWM驱动蜂鸣器 ........................................... 错误!未定义书签。 2 软件设计 .................................................................. 错误!未定义书签。 2.1 ADC模块 ......................................................... 错误!未定义书签。 2.1.1 ADC模块原理描述 ................................ 错误!未定义书签。 2.1.2 ADC模块程序设计流程图 .................... 错误!未定义书签。 2.2 SSI 模块 ........................................................... 错误!未定义书签。 2.2.1 SSI模块原理描述 .................................. 错误!未定义书签。 2.2.2 SSI模块程序设计流程图 ...................... 错误!未定义书签。 2.3 定时器模块...................................................... 错误!未定义书签。 2.3.1 定时器模块原理描述 ............................ 错误!未定义书签。 2.3.2 定时器模块流程图................................ 错误!未定义书签。 2.4 DS18B20模块 .................................................. 错误!未定义书签。
1、什么是嵌入式系统？ 答：嵌入式系统（Embedded system），是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据英国电气工程师协会（U.K. Institution of Electrical Engineer）的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。嵌入式系统通常进行大量生产，所以单个的成本节约，能够随着产量进行成百上千的放大。 2、举例说明嵌入式的应用。 答： 工业控制 基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展，目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言，低端型采用的往往是8位单片机。但是随着技术的发展，32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在未来几年内必将获得长足的发展。 交通管理 在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。
信息家电 这将称为嵌入式系统最大的应用领域，冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。即使你不在家里，也可以通过电话线、网络进行远程控制。在这些设备中，嵌入式系统将大有用武之地。 家庭智能管理 水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更安全的性能。目前在服务领域，如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。 POS网络 公共交通无接触智能卡(Contactless Smartcard, CSC)发行系统，公共电话卡发行系统，自动售货机，各种智能ATM终端将全面走入人们的生活，到时手持一卡就可以行遍天下。 环境工程 水文资料实时监测，防洪体系及水土质量监测、堤坝安全，地震监测网，实时气象信息网，水源和空气污染监测。在很多环境恶劣，地况复杂的地区，嵌入式系统将实现无人监测。 3、嵌入式操作系统的作用是什么？ 答：嵌入式操作系统的主要好处就是屏蔽了底层硬件的差别，给上层应用提供统一的接口，并管理进程调度和资源（如CPU时间、内存）分配等。就跟windows操作系统一样，不管你是用华硕的电脑还是戴尔的电脑，只要装了windows操作系统，你都可以用office、词霸之类的软件。人机界面（MMI）是上层应用show出来的。 简单的嵌入式应用不需要嵌入式操作系统的支持，如单片机，直接用汇编程序就能实现特定的功能。要跑的应用多了，就需要操作系统来进行管理。
基于单片机的家用电器电话远程控制系统 现在才将早已过去的毕业设计的的论文放在这里，不是因为这篇论文有多么的了不起，只想把我曾经的一点关于大学最后奋斗的记忆留在这里，以示对那青春岁月的追逝，并以此为证；同时也为那些能够为了整好论文而不停"baidu"的后继者也借鉴，希望只做参考，切不可照搬，因为此文还有不完善的地方，寄望后人斧正。 基于单片机的家用电器电话远程控制系统 本文设计的是一种基于AT89C51单片机的远程电话控制系统。该系统是以AT89C51为核心、利用现有的个人通信终端,实现基于PLMN(陆基移动通信网)和PSTN(公用电话交换网)的电话远程控制系统。电话远程控制系统(ITRCS),以CCITT（国际电报电话咨询委员会）及我国标准共同规定的部分标准程控交换信令(DTMF双音多频信号,振铃信号,回铃音信号等)作为系统控制命令,以PLMN与PSTN通信网作为传输介质,使用者可以在远端利用固定电话或移动电话发送DTMF双音多频信号,实现对近端电器设备的实时远程控制。该电话远程控制系统不需进行专门的布线,不占用无线电频率资源,从而可避免电磁污染；且通过嵌入式的智能语音提示,突出的语音提示功能和密码控制系统,可使操作者根据各种提示音及时了解受控对象的有关信息。还可通过发出语音命令用电话远程控制多个受控对象,用户可以查询其状态,提供密码处理功能,只有输入正确的密码才能控制家电,从而提高了安全性。该系统设计实用，功能灵活多样，可靠性高，操作方便，可以广泛地应用于家庭或者其它场所的智能控制。 关键词AT89C51；远程电话控制；DTMF；智能家电 The Telephone Remote Control System for Household Electronic Appliance Base on The Microcontroller Abstract The article designed the remote telephone control system which based on microcontroller AT89C51. Basing on the PLMN and PSTN, the system which uses the core
题目：智能家居管理系统 摘要（中英文） 基于物联网的思想，系统由三部分组成，终端部分、传输部分和服务器部分，终端部分和传输部分分别由一片MSP430F2616单片机控制，终端部分采集、控制，传输部分由一片单片机与W5100连接用于连接互联网，在PC机上面建有服务器，能在其它客户端访问网页并通过网页控制。 Based on the content of “The Internet of things”, this system consists of three parts, terminal part, transmission parts and server part, terminal part and transmission part are both controlled byMCU MSP430F2616.And the terminal part in charge of collecting information and controlling "things", while the transmission part consists of a MCU and part SW5100 part. Thereis a server in a PC, we can scan the webpageas a client and control your device via this webpage. 1.引言 系统的设计基于物联网的思想，物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其英文名称是“The Internet of things”。其基本思想是以互联网为媒介，实现远程监督、控制。它在各个领域有着非常广泛的应用。本系统基于这种思想，提供了一种具体的实现方案，以四个LED为例，四个LED由控制终端控制，
枣庄学院 本科生毕业设计（论文）开题报告 题目：基于单片机的家用电器远程控制系统设计 姓名：赵建学号：201515310143 年级：2015级专业：机械设计制造及其自动化 指导教师：姓名缑亚楠职称讲师 学科机械工程 枣庄学院教务处制 2017年02月22日
说明 一、开题报告前的准备 毕业设计（论文）题目确定后，学生应尽快征求指导教师意见，讨论题意与整个毕业设计（论文）的工作计划，然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲，主要由以下几个部分构成： 1．研究（或设计）的目的与意义。应说明此项研究（或设计）在生产实践上或对某些技术进行改革带来的经济与社会效益。有的课题过去曾进行过，但缺乏研究，现在可以在理论上做些探讨，说明其对科学发展的意义。 2．国内外同类研究（或同类设计）的概况综述。在广泛查阅有关文献后，对该类课题研究（或设计）已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述，只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述，并提出自己对一些问题的看法。 3．课题研究（或设计）的内容。要具体写出将在哪些方面开展研究，要重点突出。研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的，并要考虑与其它同学的互助、合作。 4．研究（或设计）方法。科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法，是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。因此，在开始实践前，学生必须熟悉研究（或设计）方法，以避免蛮干造成返工，或得不到成果，甚至于写不出毕业设计（论文）。 5．实施计划。要在研究提纲中按研究（或设计）内容落实具体时间与地点，有计划地进行工作。 二、开题报告 1．开题报告可在指导教师所在教研室或学院内举行，须适当请有关专家参加，指导教师必须参加。报告最迟在毕业（生产）实习前完成。 2．本表（页面：A4）在开题报告通过论证后填写，一式三份，本人、指导教师、所在学院（要原件）各一份。 三、注意事项 1．开题报告的撰写完成，意味着毕业设计（论文）工作已经开始，学生已对整个毕业设计（论文）工作有了周密的思考，是完成毕业设计（论文）关键的环节。在开题报告的编写中指导教师只可提示，不可包办代替。 2．无开题报告者不准申请答辩。
xx家电控制系统设计说明 一、定义 智能家居又称智能住宅，在国外常用Smart Home表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（HomeAutomation）、电子家庭（ElecctronicHome、E-home）、数字家园（DigitalFamily）、家庭网络（Home Net/Networks for ome）、网络家居（Network Home）、智能家庭/建筑 （IntelligentHome/Building），在我国香港和台湾等地区，还有数码家庭、数码家居等称法。 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。 智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 二、表述 智能家居其实有两种表述的语意，定义中描述的，以及我们通常所指的都是智能家居这一住宅环境，既包括单个住宅中的智能家居，也包括在房地产小
智能家居控制系统 This manuscript was revised by JIEK MA on December 15th, 2012.
智能家居控制系统 智能家居（Smart Home）是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。它将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过家、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间，还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。系统的网络化功能可以提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、可编程定时控制及计算机远程控制等多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和安全。因智能家居控制系统布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。 智能家居控制部分要求 一、智能家居控制主要分为灯光、家电（其中包含空调、电视、热水器等等）；电动窗帘的控制这三大区域 A、灯光控制部分： 1.在灯光控制部分除了普通的对某一路灯进行开关控制之外；必须具有对白炽灯进行亮度的随意调节及软启动的功能。软启动及开启或关闭灯光的
家电远程控制系统的设计 摘要：以单片机AT89S52做为主控制器，利用DTMF解码芯片MT8880对电话线上DTMF信号进行解码并交付单片机处理，然后通过控制继电器或者采用红外线的方式控制家电的开关工作。该系统具有振铃检测、电话自动拾机和挂机、密码验证、语音提示、继电器和红外线摇控等功能。该系统通过软件硬件整机测试，结果表明系统在工作过程中运行比较稳定，达到了预期的效果。 关键词：AT89S52；DTMF；MT8880；单片机 1引言 随着科技的进步以及对生活质量要求的不断提高，人们对家电的选择和使用，已经从只关心家电的单项功能转向追求家电的品位和控制的便捷性上来。本文设计的基于DTMF技术的家电远程控制系统,该系统采用电话网作为数据传输通道，由于利用电话网进行远程控制不需要专门布线，且不占用无线电频率资源，不受距离和环境影响，可跨省市、甚至跨越国家进行远程控制[1]，因此是一种很有前景且低成本的家电远程控制方式。当我们出门在外忘记关电视或者空调，或者当我们下班后想提前打开家中的热水器时，只要利用身边的电话通过拨打家中的家电控制系统，然后根据系统的语音提示进行一步步的操作，就可以实现远程控制家电的目的。 2 系统硬件电路设计 该系统采用单片机AT89S52做为主控制器，采用ISD4003语音芯片做为语音录放芯片，采用MT8880解码芯片做为系统的DTMF（双音多频）解码芯片，采用MAX813L构成看门狗电路，因此硬件电路制作成本相当低廉。该系统采用电话网做为数据传输线路，同家用固定电话并联在一起但不影响电话机的正常使用。该系统具有振铃检测、电话自动拾机和挂机、密码验证、语音提示、继电器和红外线摇控等功能，使用起来相当方便。此系统硬件电路主要包括单片机电路、振铃检测电路、电话自动摘挂机电路、DTMF解码电路、语音电路、继电器和红外发射电路，系统的结构框图如图1所示。 图 1 系统结构框图 Fig.1 Block diagram of system
家庭远程智能控制系统 作者：power 来源：网络点击：803 日期：2007-09-02 前言遥控技术是通过一种手对被物体实施一定距离控制，常用的方式有无线电遥控、有线遥控、红外线遥控和超声波遥控等。无线电遥控须占用一定的无线电频率资源，造成电磁污染。有线遥控要专门布线，投入大、遥控距离短。而遥控距离也制约了红外线和超声波在远程控制上的发展。 随着我国信息产业的迅速发展，通信基础设施日臻完善，固定电话，移动电话用户总数接近两亿，这为电话远程控制提供良好的基础。基于电话网的远程控制，不需要占用无线电频率资料，不需要专门布线，具有较好的实时性和可靠性；可以充分各地联网的电话线路，实现跨省市，甚至跨国远程控制。 本文结合双音频解码技术、单片机的硬件和软件和语音技术等来实现远程智能控制。 第一章：系统设计要求及设计方案 1.1总体设计分析 电话远程家庭智能控制系统（以下简称控制系统）的功能以确定设计具体要求如下： （1）控制系统能通过电话终端通信设备对异地电器实现智能控制。 （2）控制系统可以实现自动模拟摘机，以实现双方通信。 （3）控制系统主人的身份校验、在线密码修改及存储。 （4）控制系统有语音提示，以方便主人操作。 1.2总体方案 为实现控制系统的功能，完成设计要求，采用模块化结构，设计电话远程家庭智能控制系统主要由单片机主控部分、双音频解码部分、电话接口电路和语音提示部分组成。 单片机主控部分主要完成信息处理和记录、控制调度其它部分正常工作、如电器的控制、密码校对和修改等工作。 双音多频解码部分对用户从远端发送来的DTMF（双音多频）信号进行解码，解码后的信号送给单片机进行处理。 电话接口电路主要完成振铃信号检测、模拟摘挂机、语音发送等。 语音提示部分发出语音提示信号，以实现人机互交式操作界面。 电话远程家庭智能控制系统构成方框图如图1-1所示 图1-1 电话远程家庭智能控制系统组成方框图 本装置并联于电话机的两端，不会影响到电话机的正常使用。用户通过异地的电话机拨通本装置所连接外线的电话号码，通过市局交换机向电话机发出振铃信号。本装置如果检测到振铃五次，即五次响铃后无人接，自动摘机，进入密码检测，输入正确后选择被控制电器，然后输入开或关进行遥控电器，完成后返回。 第二章系统设计可行性分析 2.1 总体设计分析 根据电话远程智能遥控系统的具体设计要求： ⑴通过电话网对异地的电器实现控制（开/关）； ⑵控制器可以实现自动模拟摘挂机； ⑶控制器设置密码校验；
智能家居控制系统智能家居（Smart Home）是以住宅为平台，利用综合布线技术、 网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技 术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与 家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术 性，并实现环保节能的居住环境。它将让用户有更方便的手段来管理 家庭设备，比如，通过家、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别 控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方 面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根 据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒 适与安全。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提 供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间，还将原来的被动静止结 构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家 庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安 排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。系 统的网络化功能可以提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明 控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、可编程定时控制及计算机 远程控制等多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和安全。因智能 家居控制系统布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应 用。 智能家居控制部分要求 一、智能家居控制主要分为灯光、家电（其中包含空调、电视、热水器等等）；电动窗帘的控制这三大区域 A、灯光控制部分：
1.在灯光控制部分除了普通的对某一路灯进行开关控制之外；必须具有对白炽灯进行亮度的随意调节及软启动的功能。软启动及开启或关闭灯光的时候有个渐变的过程，即当开启灯光时，灯光强度由暗渐渐变亮，或关闭灯光的时候，灯光强度由亮慢慢变暗，可以让住户眼睛有个适应的时间，而不会因为灯光突然亮起而让眼睛感觉不舒服。 2.除了这些常见的功能外，系统还必须对灯光控制进行多种动作定义。如可以有灯光亮度的定义，比如开灯时可以让灯光渐亮到30%或50%，等等。这个主要用于模拟客户夜间回家或起床，可以让灯光不要开的太亮，以免影响其他休息的人。 3.灯光的延时开启或关闭。可以让灯光经过您设定的时间后开启或关闭。当模拟当你出门的时候，先按下玄关灯的按键，等您穿鞋关门走出去后，灯光才会慢慢的关闭。 4.动作跳变：即把灯光开之后，然后经过设定的时间后，灯光自动关闭。常应用在洗手间，这样模拟在洗手完之后按下跳变的按键，过段时间后，灯光及排气扇即可自动关闭。 5.灯光组合控制。就是一个按键可以让接入系统中的各路灯光进行不同的动作。一个按键执行的动作可以抵得上几个动作方能完成的效果。 如说离家的常用模式，当外出的时候，只需要按一个按键，即可以把家里面的灯光全部关闭，这样可以避免了走到各个房间或漏关而浪费资源的现象。 会客模式：当有客人一进来，按一个按键，把灯光全部打开，立
从嵌入式系统到嵌入式操作系统 嵌入式系统是以嵌入式计算机为技术核心，面向用户、面向产品、面向应用，软硬件可裁减的；适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性能有严格要求的专用计算机系统。 嵌入式系统应具有的特点是：高可靠性；在恶劣的环境或突然断电的情况下，系统仍然能够正常工作；许多嵌入式应用要求实时性，这就要求嵌入式操作系统具有实时处理能力；嵌入式系统和具体应用有机地结台在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行；嵌入式系统中的软件代码要求高质量、高可靠性；一般都固化在只读存储器中或间存中，也就是说软件要求固态化存储，而不是存储在磁盘等载体中。 嵌入式操作系统是嵌入式系统的操作系统。它们通常被设计非常紧凑有效，抛弃了运行在它们之上的特定的应用程序所不需要的各种功能。嵌入式操作系统多数也是实时操作系统。 嵌入式操作系统EOS（Embedded OperatingSystem）是一种用途广泛的系统软件，过去它主要应用于工业控制和国防系统领域。EOS负责嵌人系统的全部软、硬件资源的分配、调度工作，控制。协调并发活动；它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。目前，已推出一些应用比较成功的EOS产品系列。随着Internet 技术的发展、信息家电的普及应用及EOS的微型化和专业化，EOS开始从单一的弱功能向高专业化的强功能方向发展。嵌人式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。EOS是相对于一般操作系统而言的，它除具备了一般操作系统最基本的功能，如任务调度、同步机制、中断处理、文件功能等外，还有以下特点： （1）可装卸性。开放性、可伸缩性的体系结构。 （2）强实时性。EOS实时性一般较强，可用于各种设备控制当中。 （3）统一的接口。提供各种设备驱动接日。 （4）操作方便、简单、提供友好的图形GUI，图形界面，追求易学易用。
智能家居控制系统设计 摘要：本文简单介绍了智能家庭控制系统的组成、旅行、功能、系统设计以及产品选择的要点，设计事例等。 关键词：家庭控制器自动监控安全防 l 引言 随着国民和科学技术水平的提高，特别是通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。 2 智能家居控制系统概述 智能家庭控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共网、无线网的传输网络为平台，控制技术为技术平台，现场总线为应用操作平台，构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防等功能的控制系统。 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和系统，以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。 系统通常由系统服务器、家庭控制器(各种模块)、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等主要部分组成。 3 智能家居控制系统功能 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防三个方面。 3．1家庭通信 家庭通信可采用线路、计算机互联网、CATV线路、无线局域网等方式。 (1)线路 通过线路实现双向传输语音信号和数据信号。 (2)计算机互联网 通过互联网实现信息交互、综合信息查询、网上、医疗保健、、电子购物等。
(3)CATV线路 通过CATV线路实现VOD点播和多媒体通信。 (4)无线局域网 通过无线收发器、天线、各种无线终端，实现双向传输数据信号。 3．2家庭设备自动监控 家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制 按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2)热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制 按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制 按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启／关闭进行控制。 3．3家庭安全防 家庭安全防主要包括多火灾报警、可燃气体泄漏报警、防盗报警、紧急求救、多防区的设置、访客对讲等。家庭控制器按等级预先设置若干个报警(如家人单位、手机和小区物业管理安全保卫部门等)，在有报警发生时，按等级的次序依次不停地拨通上述进行报警(可报出家中是哪个系统报警了)。同时，各种报警信号通过控制网络传送至小区物业管理中心，并可与其它功能模块实现可编程的联动(如可燃气体泄漏报警后，联动关闭燃气管道上的电磁阀)。 (1)防火灾发生