智能家居通用无线遥控系统

2018-01-18侯欣明李鹤鸣

电子技术与软件工程 2017年21期

侯欣明++李鹤鸣

摘要利用移动通信网络设计智能家居通用无线遥控系统，系统主要由TC35I短信模块、STC89C52单片机、液晶显示器、输出驱动电路以及被控家电组成，除此之外需要配合用户手机的短信功能。该系统能够实现远程控制，集中显示，并支持扩展被控对象。

【关键词】TC35I短信模块 STC89C52单片机智能家居

随着人们对居住环境要求的不断提高，家居智能化已经成为住宅发展的必然趋势。许多计算机、通信、家电行业的巨人都认识到智能信息家电的巨大市场潜力，纷纷进入这个领域，但是由于在价格、实用性和功能的丰富程度上存在着一定的问题，智能家居始终没有真正的走进人们的生活。本设计利用移动通信平台通信成本低，不受通信线路限制，可靠性高抗，干扰能力强，方便快捷的特点设计智能家居通用无线遥控系统。

1 总体方案设计

本系统由三部分组成：短信接收模块，控制器和输出模块。短信接收模块采用TC35I来接收移动设备（手机）的命令，将数据交给控制器进行处理，控制器采用STC89C52单片机，输出模块分为两大部分：液晶显示部分和驱动电路部分。单片机输出通过输出模块实现对家电的控制，同时由液晶显示器显示当前家电的工作状态。系统总体框图如图1所示。

2 硬件设计

系统主要由TC35I短信模块、STC89C52单片机、液晶显示器、输出驱动电路以及被控家电组成，除此之外需要配合用户手机的短信功能。此系统通过短信通讯方式，使用GSM网络进行数据的传输，TC35I短信模块对短信进行接收，而且模块工作平稳，抗干扰性强。当TC35I短信模块接收到用户发来的命令短信，传输给STC89C52单片机，单片机对命令短信进行解读，发出相应的指令，控制继电器触点的通断，进而控制家电的工作状态。与此同时，液晶显示器显示出目前家用电器的工作状态。

TC35i新版西门子工业GSM模块是一个支持中文短信息的工业级GSM模块，工作在EGSM900和GSM1800双频段，电源范围为直流3.3～4.8V ，电流消耗——休眠状态为3.5mA，空闲状态为25mA，发射状态为300mA（平均），2.5A峰值；可传输语音和数据信号，功耗在EGSM900（4类）和GSM1800（1类）分别为2W和1W ，通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。

STC89C52是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器，片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器，能重复写入/擦除1000次，数据保存时间为十年。TC89C52可构成真正的单片机最小应用系统，缩小系统体积，增加系统的可靠性，降低系统的成本。只要程序长度小于4K，四个I/O口全部提供给用户。可用5V电压编程，而且擦写时间仅需10毫秒，仅为8751/87C51的擦除时间的百分之一，与8751/87C51的12V电压擦写相比，不易损坏器件，没有两种电源的要求，改写时不拔下芯片，适合许多嵌入式控制领域。工作电压范围宽（2.7V～6V），全静态工作，工作频率宽在0Hz～24MHz之间。

液晶显示器用于集中显示系统中被控对象的工作状态，驱动电路用于驱动大功率用电器，并隔离外界干扰。本设计采用带中文字库的128X64，利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。由于单片机输出的是低电流低电压，家用电器一般需要需要220V的电压和高电流，所以输出模块选择继电器，从而对家电进行控制。此系统的可开发的程度高，可以添加其他指令对其他家电进行远程控制。

本系统所设计的无线遥控器可通过手机短信实现对家中灯和窗帘的的控制，另外可根据现实需要拓展多种控制功能。例如电饭煲、加湿器等等，针对不同的电气加入相应的驱动模块即可。由于单片机为小功率输出，输出功率不足以驱动灯和窗帘，所以需要在输出端接入继电器。

3 软件设计

系统上电后，首先进行初始化，包括参数初始化，堆栈初始化和器件的初始化。之后开始等待通信模块的输入信号，一旦检测到TC35I模块的输入信号就对其进行识别，将对应的代码转换成相应的输出，输出送到两个部分：显示器和驱动电路。之后显示器更新显示内容，驱动電路驱动相应的电器。系统的软件流程图如图2所示。

4 结语

本项目利用移动通信网络设计的智能家居通用无线遥控系统，主要功能如下：

远程控制：只要在有信号的地方，即可通过发送信息的方式来控制家中电器的工作状态。

集中显示：实时地显示系统中所有控制对象的工作状态。

扩展性强：只要添加适当的驱动模块，本系统可控制几乎市场上所有的家用电器。

本系统具有如下特点：安装方便，操作简单，扩展性强，通用性强，经济实惠。

参考文献

[1]李鸿.几种智能家居网络控制系统方案的分析与比较[J].现代电子技术，2010，33（03）：143-146.

[2]高明明，惠晓威，林森.基于GSM短信的智能家居控制系统的研究[J].微计算机信息，2010，26（34）：79-81.