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天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)Tianjin University of Technology and Education畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)專(zhuān) 業(yè): 班級(jí)學(xué)號(hào): 學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師: 二〇一 年 月天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)基于GSM技術(shù)的智能家居遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)The Smart Home Remote Wireless Monitoring System Based on GSM Technology Design專(zhuān)業(yè)班級(jí): 學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師: 學(xué) 院: 201 年 月摘 要目前GSM移動(dòng)通信技術(shù)即全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(Global System For Mobile Communication)已經(jīng)得到了飛速的發(fā)展,并且已經(jīng)普及到很多領(lǐng)域里,因?yàn)镚SM技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及軍事領(lǐng)域都已經(jīng)被廣泛使用,特別是GSM技術(shù)里面的短信息業(yè)務(wù)被應(yīng)用較多,因?yàn)槎绦畔I(yè)務(wù)使用比較方便,而且最主要的是穩(wěn)定性高,對(duì)外界環(huán)境的抗干擾能力很強(qiáng),這一業(yè)務(wù)被很多運(yùn)營(yíng)商和開(kāi)發(fā)商重視起來(lái),因此基于GSM技術(shù)的產(chǎn)品應(yīng)用也越來(lái)越多。本課題主要研究基于GSM技術(shù)的智能家居遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),本系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)分為兩大部分,一部分是硬件電路的設(shè)計(jì),另一部分是軟件部分的編程。在系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中,主要對(duì)硬件客戶識(shí)別模塊SIM900A(Subscriber Identity Module)和STM32單片機(jī)及其外圍電路進(jìn)行了細(xì)致的分析和說(shuō)明。GSM通訊系統(tǒng)分為控制終端和遠(yuǎn)程控制站兩個(gè)部分:控制終端是一部具有短信息業(yè)務(wù)功能的移動(dòng)手機(jī)終端;遠(yuǎn)程控制站的硬件包括GSM通信模塊SIM900A,STM32F103C8T6單片機(jī),LCD液晶顯示單元(Liquid Crystal Display),溫濕度傳感器等多類(lèi)型環(huán)境參數(shù)檢測(cè)傳感器以及數(shù)據(jù)采集與處理單元。系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)主要是遠(yuǎn)程控制站中STM32單片機(jī)的軟件程序設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:GSM;單片機(jī);傳感器;遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)測(cè) ABSTRACTThe GSM Mobile Communication technology is Global System For Mobile munications (Global System For Mobile Communication) has got rapid development, and has spread to many fields at present, because the technology of GSM have been widely used in industrial, agricultural and military fields, especially the short message business in the technology of GSM are applied more, because the use of the short message business is more convenient, and the main is that it has a high stability, and a strong antijamming capability of the external environment, this business is a lot of attention to operators and developers, so the product based on GSM technology has bee more and more.This subject mainly research the smart home remote wireless monitoring system based on GSM technology of the design, the overall design of this system is divided into two parts,one part is the design of the hardware circuit, the other part is part of software programming. In the hardware design of the system, the main analysis and explanation of SIM900A and STM32 micro controller hardware module and peripheral circuit has carried on the detailed . GSM munication system is divided into two parts : control terminal and remote control . Control terminal is a mobile terminal with the function of short information service 。 the hardware of remote control station include SIM900A and GSM munication module, STM32F103C8T6 singlechip microputer, LCD display unit, kinds of environmental parameters such as temperature and humidity detection sensor and data acquisition and processing unit. The design of the software system is mainly in the design of the remote control station .Key Words:GSM;MCU;Sensor目 錄第1章 緒論 1 引言 1 課題的研究背景及意義 1 國(guó)內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢(shì) 1第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與各模塊的選擇 3 3 3 3 4 4 4 5 6 6 GSM無(wú)線通訊模塊的選擇 6 6 7第3章 系統(tǒng)模塊的電路設(shè)計(jì) 9 單片機(jī)電路設(shè)計(jì) 9 9 10 11 GSM無(wú)線通訊模塊設(shè)計(jì) 11 12 13 14第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 15 15 15 15 16 16 SIM900A模塊的軟件設(shè)計(jì) 17第5章 系統(tǒng)的調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 19 調(diào)試步驟 19 測(cè)試數(shù)據(jù)分析 19結(jié) 論 21參考文獻(xiàn) 22附錄A:作品實(shí)物圖 23附錄 B:STM32F103C8T6系統(tǒng)電路原理圖 24附錄 C:SIM900A模塊及LCD12864串行電路設(shè)計(jì)原理圖 25附錄 D:?jiǎn)纹瑱C(jī)部分程序代碼 26致 謝 34 33天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)201 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章 緒論 引言智能家居系統(tǒng)已逐漸成為社會(huì)信息化發(fā)展過(guò)程中至關(guān)重要的一個(gè)組成部分,特別是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展將是智能家居系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈中一個(gè)主要的突破口,GSM技術(shù)將會(huì)對(duì)智能家居系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)帶來(lái)飛速的發(fā)展。在現(xiàn)代測(cè)量控制系統(tǒng)中,均需要采集被測(cè)點(diǎn)傳感器的數(shù)據(jù),而且在數(shù)據(jù)的采集與處理過(guò)程中,往往都需要上位機(jī)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理或加以統(tǒng)計(jì)。在檢測(cè)點(diǎn)相對(duì)集中的地方,可以采用有線連接的通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢測(cè)與收集,但是在智能家居的環(huán)境下通過(guò)有線連接的方式卻不能滿足實(shí)際遠(yuǎn)程監(jiān)控的需求,因此需要遠(yuǎn)程無(wú)線技術(shù)的支持才能實(shí)現(xiàn)智能家居環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用。 課題的研究背景及意義伴隨著智能控制技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)以及計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對(duì)生活的現(xiàn)代化,居住環(huán)境的舒適化及家居的安全化與智能化的要求越來(lái)越高。智能家居不僅具有安全,舒適,方便,節(jié)能的效果,同時(shí)還可以將音頻和視頻文件,電腦,通訊,家庭自動(dòng)化控制,安全技術(shù)集合起來(lái),并應(yīng)用各種不同的設(shè)備和有效性互連系統(tǒng)的一個(gè)有機(jī)的整體,使我們的生活更方便,更靈活。自動(dòng)化和新技術(shù)的發(fā)展迅猛,傳感器在生活中的應(yīng)用數(shù)量也越來(lái)越強(qiáng)大。并且傳感器的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì),在智能家居控制系統(tǒng)的研究中,提供了很大的方便。GSM技術(shù)是目前市場(chǎng)上廣泛使用的較為成熟和完善的通信系統(tǒng)。目前在全國(guó)范圍內(nèi)都已經(jīng)完全覆蓋了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),能夠不限地域的實(shí)現(xiàn)短信息業(yè)務(wù)的交互通信,并且短信息業(yè)務(wù)在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了無(wú)漫游和聯(lián)網(wǎng),因此用戶可以借助強(qiáng)大的GSM通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的通訊,不僅大大節(jié)約了成本,更縮短了施工周期,因此GSM技術(shù)能夠很好的嵌入到智能家居環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,移植方便簡(jiǎn)單,并且運(yùn)行穩(wěn)定,再加上無(wú)線傳感檢測(cè)技術(shù)能夠很好的實(shí)現(xiàn)智能環(huán)境的監(jiān)測(cè),傳感技術(shù)與GSM技術(shù)的完美融合,智能家居系統(tǒng)將會(huì)有很好的發(fā)展前景和應(yīng)用市場(chǎng)。 國(guó)內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)實(shí)際上,智能家居環(huán)境的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng),可以定義為一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制的過(guò)程。利用先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及無(wú)線傳感器技術(shù),將智能控制與家庭生活環(huán)境有機(jī)地結(jié)合在一起,通過(guò)綜合的管理系統(tǒng)保證人們生活家居環(huán)境的的舒適和安全。與普通的家居相比,智能家居不僅在傳統(tǒng)的功能可以提供所有的舒適性,其安全性能生活空間的高級(jí)保障。智能家居把現(xiàn)有的被動(dòng)、靜態(tài)化的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成具有遠(yuǎn)程信息交換的現(xiàn)代化生活。實(shí)現(xiàn)外部流動(dòng)與家庭時(shí)刻關(guān)聯(lián)在一起,合理的安排自己的工作和生活時(shí)間,不僅保證了家庭生活的安全性,更提高了人們的工作和生活效率,有效的節(jié)省了時(shí)間和費(fèi)用。利用GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的短消息業(yè)務(wù)功能,可以通過(guò)遠(yuǎn)程移動(dòng)終端系統(tǒng)將命令發(fā)送到微控制器上,控制器通過(guò)命令識(shí)別,運(yùn)行相應(yīng)的內(nèi)部程序,然后根據(jù)控制器內(nèi)部預(yù)先設(shè)定