【正文】 ，具有 開關(guān) 速度快、工作 頻 率高、使用 壽 命 長 、噪 聲 低和 動 作快等 優(yōu) 點，符合我們對電路的要求。具有 8KB 片 內(nèi)靜態(tài) RAM， 32KB 片 內(nèi) FLASH 程序存儲 器， FLASH編 程 時間 1ms可 編 程 256字 節(jié) ，擦除整片只需 400ms；內(nèi) 部具有 SPI、 UART等 眾 多外 圍 部件，功能強大 。通過綜合比較，我 們選擇了 PHILIPS 生產(chǎn)的 ARM7TDMIS核 LPC2131?；鶐幚砥髯鳛?TC35i 的核心，主要處理 GSM 終端內(nèi)的語音、數(shù)據(jù)信號，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有的模擬和數(shù)字功能。為降低功耗我們采用的是省電模式。模塊的工作電壓為 － ，可以工作在900MHz 和 1800MHz 兩個頻段，所在頻段功耗分別為 2W（ 900M）和 1W（ 1800M）。 本文主要選擇移動電話作為通信平臺進行遠程控制及信息反饋，具有操作簡單，實現(xiàn)方便快捷，運行費用低等特點， 能有效滿足用戶對家電控制的需求，讓用戶真正體驗高品質(zhì)的生活，達到人與家電設(shè)備互聯(lián)、人與信息互通 。另外 ,用戶還可以通過手機短信察看家電當前的工作狀態(tài)（開啟或關(guān)閉），以做出相應(yīng)的處理，實現(xiàn)了用戶與家電之間的對話。所以利用現(xiàn)有的 GSM網(wǎng)絡(luò)資源，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)覆蓋率高、傳輸特性好等優(yōu)勢，為人們提供一種便捷的遠程家電控制方式，必將成為遠程監(jiān)測及控制領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。手機的普及，特別是手機短信的流行，使得利用 GSM網(wǎng)絡(luò)的短信收發(fā)技術(shù)完成遠程家電控制得以實現(xiàn)，同時該技術(shù)還可避免傳統(tǒng)的有線 傳輸?shù)谋锥艘约半娫捲诰o急情況下一時占線無法接通的情況。通過對 GSM模塊接收到 的手機短信進行采樣，分析，處理進而做出相應(yīng)的動作，并通過 GSM模塊反饋給手機用戶一個動作信息 —— 從而實現(xiàn)用戶對家電進行遠距離的控制。移動電話的普及與 GSM網(wǎng)絡(luò)的不斷完善為此創(chuàng)造了有利條件。 圖 1 系統(tǒng)的模塊連接圖 系統(tǒng)的構(gòu)成 無線通信模塊 GSM無線通信模塊采用了西門子公司推出的 TC35i 模塊，它可以提供快速安全可靠地數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù) (Short Message Service)和傳真。常用工作模式有省電模式、 IDLE、 TALK 等模式。 TC35i 模塊主要由 GSM 基帶處理器、 GSM 射頻模塊、供電模塊 (ASIC)、閃存、 ZIF連接器 、天線接口六部分組成（如圖 2）。一方面 負責 接收采集的 數(shù) 據(jù)以及 對 下端控制信 號 的 傳輸 ；另一方面 還要 負責將 收到的 數(shù) 據(jù) 進 行解 碼 分析，通 過 串口 與 GSM通信模塊 進 行通信。1個 8 路 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換 器、 PWM 輸 出以及多個 外部中 斷 。 開關(guān) 控制 電 路 開關(guān) 控制 電 路由晶體管、二 極 管、 繼電 器等 構(gòu) 成。 GSM 數(shù)據(jù)收發(fā)模塊 GSM數(shù)據(jù)收發(fā)模塊采用了西門子公司的 TC35i 模塊，該模塊功能強大，能夠進行語音傳輸、數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，并且獲得我們國家的通信入網(wǎng)證。 嵌入式系統(tǒng)控制板 嵌入式系統(tǒng)控制板的核心是 LPC2131芯片。 LPC2131 微控制器的內(nèi)核和 I/O口使用同一電源電壓，只需單電源 供電。 (4)JTAG 接口電路：在程序調(diào)試階段進行仿真調(diào)試。 開關(guān)控制電路 通過開關(guān)控制電路實現(xiàn)對家用電器供電電源的控制。當圖 3中晶體管由導通變?yōu)榻刂箷r，流經(jīng)繼電器線圈的電流將迅速減小，這時線圈會產(chǎn) 生很高的自感電動勢與電源電壓疊加后加在晶體管的 c、 e兩極間， 將 使晶體管擊穿，并聯(lián)上二極管后，即可將線圈的自感電動勢鉗位于二極管的正向?qū)妷?，此值硅管約 ，從而避免擊穿晶體管等驅(qū)動元器件。在使用繼電器時，首先考慮所在電路 (即繼電器線圈所在的電路 )的工作電壓 。繼電器的觸點在轉(zhuǎn)換時可承受一定的電壓和電流。 GSM 模塊控制指令 使用 TC35i 收發(fā)短信息，用戶必須準備一張已開通 短信息服務(wù)的 SIM 卡，并將其插入 SIM 卡座中。在本設(shè)計中用戶的控制短信格式為密碼加 1x2x（ x為O/C），使用 Text 模式已經(jīng)足夠，界面簡單明了，同時減輕了用戶中文短信按鍵的繁瑣。 ARM端控制部分的編程實現(xiàn)主要是以下幾個方面： （ 1）主程序開始要對 TC35i 模塊進行初始化，設(shè)置 Text 格式。 （ 3）讀取短消息。由于模塊返回給微處理器的信息帶有不同的頭信息，和以 ok/error 結(jié)尾的信息，所以要提取信息部分以做處理。通過改變 I/O口狀態(tài)，可以控制開關(guān)電路的通斷，進而控制家電電源的通斷。 2 .在家庭智能終端系統(tǒng)上借助于公共移動通信網(wǎng)絡(luò)進行遠程控制和數(shù)據(jù)傳輸，與使用專門無線電波段及設(shè)備、或者架設(shè)專 線進行遠程控制和數(shù)據(jù)傳輸，可以節(jié)約成本，有非常大的優(yōu)勢。所謂信息家電的遠程控制，是指在家庭以外的范圍內(nèi)對家中的電器進行工作狀態(tài)的控制（開或關(guān)）。遠端設(shè)備以 LPC2131 為核心，對 GSM 模塊收到的數(shù)據(jù)進行采集，分析 ，處理，根據(jù)收到的數(shù)據(jù)完成對被控設(shè)備的相應(yīng)控制。 3．繼電器部分的主要功能：是系統(tǒng)的執(zhí)行部件。 雖然信息家電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的如火如荼，但目前國內(nèi)外對信息家電技術(shù)的研究尚處于起步準備階段，推出的大多是概念性演示性產(chǎn)品，功能比較簡單，還有很大的開發(fā)空間。 測量數(shù)據(jù) 1． LPC2131 ： 開發(fā)板供電電壓： 5V ： 0~ ： 0~ V 2．繼電器： 輸入電壓： ~ 5V 輸出電壓： 20V~220V 輸入電流： 0 ~ 10A 功率： 25W~1000W 3． TC35 i 供電電壓 :~7V 4． LPC2131 與 TC35 i 的通信數(shù)據(jù)： text 格式命令： at+cmgf = 1CR 響應(yīng)： at+cmgf = 1CROK 讀取短信息命令： at+cmgr = 1CR 響應(yīng)： at+cmgr = 1CROK 刪除短信息命令： at+cmgd = 1CR 響應(yīng)： at+cmgd = 1CROK 發(fā)送短信息命令： at+cmgs=13944223916ctrl+z 響應(yīng)： at+cmgs=13944223916ctrl+z ＞ 1c2o CR 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用是近年來新興的電子信息技術(shù)發(fā)展方向，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、儀器儀表、信息和通訊等領(lǐng)域，前景十分廣闊 。 本設(shè)計將 GSM 短信息應(yīng)用到嵌入式智能家電控制系統(tǒng)，綜合二者之所長，具有費用低，操作簡單， 高可靠性和穩(wěn)定性等 特點。用戶只要在 GSM網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)區(qū)內(nèi)，隨時都可以知道家中各家 用電器的工作狀態(tài) ,而且可以只發(fā) 1條短信息就可以對家中電器進行遠程控制，資費 和普通的短信費用一樣，沒有額外的費用。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，家用電器也具 有網(wǎng)絡(luò)通信的功能，本系統(tǒng)還可以進行升級：將各個家用電器連成網(wǎng)絡(luò)，用 1 臺 PC 機作為服務(wù)器，不同的家用電器之間可以協(xié)調(diào)工作，或者將 PC 機接入智能小區(qū)網(wǎng)或 Inter 網(wǎng)，對家用電器進行遠程控制和遠程故障診斷。 嵌入式系統(tǒng)是近年來新興的技術(shù)。 本設(shè)計將 GSM 技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)相結(jié)合，是在遠程家電控制領(lǐng)域的新應(yīng)用。 國內(nèi)外發(fā)展狀況 迄今為止，智能家 電以及相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)與應(yīng)用已經(jīng)有很多成功的實例了： 國外： 1） 2020年 10月，韓國 SK推出了新的數(shù)字智能家庭服務(wù)，其核心技術(shù)為 Ember 公司提供的 ZigBee 無線技術(shù)。手機遙控操作系統(tǒng)由安裝在家庭電話內(nèi)的控制器“ Semi Phone”、安裝于電源插座上的接收器“ FRC插座”、具備紅外線發(fā)射功能的“ IR 發(fā)生器”等組成。憑借這個網(wǎng)絡(luò)，用戶不僅可以利用短信遠程遙控家用電器、汽車，還可以利用短信遠程進行路燈管理、水電氣表自動抄收繳費、農(nóng)業(yè)小型噴灌機的自動控制等眾多操作。實現(xiàn)人機遠距離的對話 ,實時顯示設(shè)備的工作狀態(tài)及參數(shù) ,簡體中文短消息 ,可群發(fā)短消息，支持多個管理員 ,雙向通訊，可實現(xiàn)短消息命令 UPS 自檢并報告結(jié)果 ,用戶可通過手機或計算機遠程監(jiān)控多臺 UPS。技術(shù)還比較稚嫩，所以還有很大的開發(fā)空間。 現(xiàn)在投入使用的智能家電控制系統(tǒng)大多數(shù)是直接嵌入到家電內(nèi)部的，一個系統(tǒng)只能控制一臺家電，而且價格比較昂貴，導致整體的性價比偏高，并且造成了資源的浪費。 目前許多家電遠程控制系 統(tǒng)是基于公用電話網(wǎng)的，利用公用電話網(wǎng)進行有線數(shù)據(jù)傳輸，用戶通過撥打電話對家電進行控制。其次， 當話路繁忙時，存在占線的隱患，無法實時的控制家電，有可能造成無法挽回的損失。 8. 參考文獻 ： [1] 周立功 .ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程 .北京：北京航空航天大學，： 1~238 [2] 王田苗 . 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā) .北京：清華大學出版社， 2020 [3] 周立功 .深入淺出 ARM7（上冊） .北京：北京航空航天大學， 2020 [4] 蔡建平 .關(guān)于嵌入式應(yīng)用開發(fā)技術(shù) .單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用， [5] 胥靜 .嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)實例詳解 .北京：北京航空航天大學， 2020 [6] 邵貝貝 . 嵌入式實時操作系統(tǒng) uc/osII（第二版） .北京：北京航空航天大學， 2020 [7] 姚放吾 . 嵌入式系統(tǒng)的硬件 /軟件協(xié)同設(shè)計 .微計算機信息， ： 13 [8] 張崎文 .嵌入式常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計 .北京：電子工業(yè)出版社 .2020 [9] 閻石 . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) (第四版 ).北京 :高等教育出版社 ,1998年 9. 電路原理圖 ： 附圖 1: 附圖 2: TitleNumberRevisionSizeBDate:30Apr2007Sheet of File:D:\韓曉晨\ARM.ddbDrawn By:P1.20_P48P0.17_CAPP0.16_EINT0P0.15_RI1P1.21_P44VDDP0.14_DCDP1.22_P40P0.13_DTR1P0.12_DSR1P0.11_CTS1P1.23_P36P0.10_RTS1P0.9_RxD1P0.8_TxD1P0.21_CAPP0.22_P2RTXC1P1.19_P4RTXC2VAP1.18_P8P0.25_P9P0.26_P10P0.27_P11P1.17_P12.P0.28_AD0.1P0.29_P14P0.30_AD0.3P1.16_P16TDOVref P63XTAL1XTAL2TDIVSSAnRSTTCKTMSVbatnTRSTRTCKVin1GND2Vout3U5 SPX1117M33.3C130.1UFC230.1UFC190.1UFC280.1UFC204.7UFC214.7UFC160.1UFD? LEDR2 1MOR173KOC290.1UFL3 2UH