【文章內(nèi)容簡介】 已經(jīng)成為了國家技術創(chuàng)新的重點專項計劃。據(jù)建設部要求，截止今年，我國將有 70%以上的家庭擁有 Inter 入網(wǎng)設備，大中城市中50%的住宅要實現(xiàn)智能化。 我國的智能家居相對于國外起步較晚， 尚未形成一定的國家標準 。目前，主 要采用國外的一些技術產(chǎn)品，但也有一些企業(yè)推出了自己的產(chǎn)品。 國內(nèi)各大軟、 硬件機構正在積極的研制、開發(fā)更為符合市場的智能化家居設備， 以解決當前智能化產(chǎn)品實用性差、使用復雜及產(chǎn)品價格昂貴等缺點，而技術創(chuàng)新性也逐步向國際先進水平靠攏，這樣的未來值得期待。 系統(tǒng)設計及主要任務 本次設計中中， SM8952AC25P， MT8870， TC35 調(diào)制解調(diào)器及各類智能屋原型控制系統(tǒng)的房子傳感器。原型的設計包括：系統(tǒng)設計，硬件調(diào)試和編寫控制軟件和調(diào)試。 智能家居遠程控制系統(tǒng)的設計與研發(fā) 5 （ 1）材料 家庭控制系統(tǒng)的智能硬件由五個主要部分組成，即交流項目標牌文章程控電話交換網(wǎng)，控制單元，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，傳感器。該 TC35 GSM 調(diào)制解調(diào)器接口模塊和電源部分。電話網(wǎng)交換交換機通過標牌程序控制一些 MT8870 電壓檢測器的主要部件，它們是一些控制系統(tǒng)，其控制功能和控制的部分的關鍵元件 。一個單元的傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，一個調(diào)制解調(diào)器和一個 GSM TC35 控制模塊進行報警信號和其它處理和傳輸 。電源部分是工作功率的不同部分。 （ 2）軟件部分 軟件設計包括五個主要部分：網(wǎng)絡電話交換鑒定程控交換標牌的文章和分析， GSM 模塊部 分的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析的一部分 TC35 調(diào)制解調(diào)器接口程序分析控制部分。其中的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析是電話交換網(wǎng)和程控交換信令認識到需要實時處理的一部分 。和部分控制模塊分析部分 TC35 GSM 調(diào)制解調(diào)器接口程序是分時度假交換基礎上，收集和交換信號的電話網(wǎng)絡有助于提高系統(tǒng)的運行效率。 皖西學院本科畢業(yè)設計（論文） 6 二．方案設計 系統(tǒng)總體設計 本文設計的是單片機操作系統(tǒng)。首先確立單片機控制系統(tǒng)整體方案。根據(jù)系統(tǒng)總體的要求，首先要確定是開環(huán)系統(tǒng)還是閉環(huán)系統(tǒng)，在確定總體方案時，首先必須選擇一個措施元件測量參數(shù)，它是對該控制系統(tǒng)的精度影響的重 要因素之一。 單片機控制部分 該系統(tǒng)是單片機應用系統(tǒng)和技術控制的測試。和面向對象的單片機，嵌入式工業(yè)控制應用系統(tǒng)，并要求計算機系統(tǒng)集成嵌入式計算機應用的工業(yè)區(qū)，被稱為嵌入式系統(tǒng)。 嵌入式系統(tǒng)一般分為四種 :工控機，通用 CPU 模塊，嵌入式微機處理，單片機。嵌入式系統(tǒng)具有以下特點： (1)面對控制對象。如傳感信號輸入、人機交互操作 ,伺服驅動等。 (2)嵌入到工控應用系統(tǒng)中的結構形態(tài)。 (3)能在工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中可靠運行的品質(zhì)。 (4)突出控制功能。 系統(tǒng)工作流程部分 圖 系統(tǒng)工作流程 智能家居遠程控制系統(tǒng)的設計與研發(fā) 7 遠程控制設計與分析 控制系統(tǒng)設計分析 接收到 DTMF 音調(diào)的傳輸距離 MT8870 系統(tǒng)控制器和解碼收集由 CPU 處理的解碼信號。為方便用戶，將系統(tǒng)設計的話音消息。電話遠程控制系統(tǒng)一般工作在環(huán)境沒有監(jiān)督，它應該有自動離線，在線，復位功能。要回答 智能的要求，本系統(tǒng)采用 SM8952AC25P 的中央處理器。同時，工作距離控制系統(tǒng)所需電話的電源電路，控制電路和其它輔助電路。 系統(tǒng)組成框圖如圖。由圖 可 知 ，系統(tǒng)主要由 振鈴檢測電路 、 模擬摘掛機電路 、 DTMF 音頻解碼電路、語音提示電路、中央處理單元 （ SM8952AC25P） 、 控制電路、 電源電路等組成。 圖 遠程控制系統(tǒng) 控制器并聯(lián)于電話機的兩端，但不會影響電話機的正常使用。用戶通過異地電話撥通控制器所連接外線的電話號碼，通過程控交換機向電話機發(fā)出振鈴信號。控制器檢測到六次振鈴后，即六次響鈴后無人接聽時電話自動摘機，進入密碼檢測階段，輸入正確密碼后選擇被控電器，然后輸入開或關密碼遙控被控電器，完成后返回。 控制要求 完成遠程控制部分必須完成一下要求： (1) 通過電話網(wǎng)對異地的電器實現(xiàn)控制（開 /關） 。 (2) 控制器可以實現(xiàn)自動模擬摘掛機 。 (3) 控制器設置密碼校驗 。 單元功能模塊 本 設計此系統(tǒng)必須具有以下單元功能模塊： 電源電路 語音提示 控制電路 SM8952AC25P單片機 振鈴檢測 模擬摘機 DTMF解碼 皖西學院本科畢業(yè)設計（論文） 8 (1) 鈴音檢測、計數(shù)； (2) 自動摘掛機； (3) 密碼校驗； (4) 在線修改密碼； (5) 雙音頻信號解碼； (6) 輸入信息分析； (7) 控制電器開關； (8) 電器狀態(tài)查詢； 軟硬件方案確定 根據(jù)電話機和交換機發(fā)出的信號音 的區(qū)別 以及 各種狀態(tài)下的電話線 的不同要求， 本設計方案根據(jù) 實際情況對具體的單元功能模塊 在使用 軟件或硬件上 的不同做了不同分工： 交換機所發(fā)出的各種信號音都 大不分 可以通過軟件編程 來 識別，即通過單片機發(fā) 射 的脈沖信號來檢測信號音單位時間內(nèi)的脈沖個數(shù)計算出其頻率，從而完成 不同 信號音 的 識別。 結合 系統(tǒng)的可靠性和程序的結構 上的研究分析 ， 在達成 振鈴音檢測、雙音頻信號解碼等功能 時用硬件相對穩(wěn)定可靠。設計中 自動摘掛機和電器的控制必須使用具體硬件電路來實現(xiàn)。 而 振鈴音計數(shù)、密碼校驗、在線修改密碼、輸入信息分析、電器狀態(tài)查詢等功能模塊使用軟件編程方式 相對于 硬件電路簡單的多， 容易實現(xiàn) 。 綜上所述， 本 設計信號音檢測、自動摘掛機、控制電器、雙音頻解碼等功能模塊使用硬件電路實現(xiàn)。而信號音計數(shù)、密碼校驗、在線修改密碼、信息分析、電器狀態(tài)查 詢等功能模塊使用軟件編程完成 。 傳感器信號采集及分析 防火災發(fā)生傳感器 火災煙霧傳感器是一種在消防管理、安全防范系統(tǒng)中常用的報警器材，它性能 可靠、體積小，火災煙霧傳感器 是把煙霧信號轉換為電信號 ， 電路設計時可以在傳感器上設計 專用的卡 槽以便 地固定在 合適位置，使用原理是 通過設置在廚房的感溫探測器和設置在客廳、臥室等的感煙探測器，監(jiān)視各個房間內(nèi) 是否有 火災的發(fā)生。如有火災發(fā)生控制器 會 發(fā)出聲光 和短信 報警信號，通知 房主智能家居遠程控制系統(tǒng)的設計與研發(fā) 9 以 及小區(qū)物業(yè)管理部門。家庭控制器還可以根據(jù) 是否有人在家 ， 自動 調(diào)節(jié)感溫探測器和感煙探測器 的靈敏度。 本系統(tǒng)采用 NIS09C 型煙霧傳感器。 防盜傳感器 防盜報警的防護區(qū)域分成住宅周界防護和住宅內(nèi) 部 防護。住宅周界防護是指在住宅的門、窗上安裝門磁開關，在對外的玻璃窗、門附近安裝玻璃破碎探測器；住宅內(nèi) 部 防護是指在主要 區(qū)域通道 、 所有 的房間內(nèi)安裝被動紅外探測器。當家中有人時，住宅周界防護的防盜報警設備設防，住宅內(nèi) 部 防護的防盜報警設備撤防。當家人出門后，住宅周 界 防護的防盜報警設備和住宅內(nèi) 部 防護的防盜報警設備均設防。當有非法侵入時，家庭控制器發(fā)出聲光報警信號，并 短信通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。另外 ，通過程序可設定報警裝置的等級和報警器的靈敏度。 可燃氣體泄漏傳感器 本系統(tǒng)采用的是 MQ2可燃氣體傳感器。以其優(yōu)異的穩(wěn)定性，廣闊的測量范圍，高靈敏度等特點被廣泛的運用于家庭，工廠的氣體泄漏監(jiān)測裝置。通過設置在廚房的 MQ2可燃氣體傳感器，監(jiān)視燃氣管道、灶具有無燃氣泄漏。如有燃氣泄漏家庭控制器發(fā)出報警信號，并聯(lián)動關閉燃氣管道上的電磁閥。 GSM 模塊 的接口與設計 TC35 模塊 組成 西門子 TC35 模塊由六個部分組成：基帶處理器 GSM， GSM射頻模塊，電源模塊，閃存， ZIF 連接器，天線接口。作為 TC35 中的 GSM 終端的核心，基帶處理器 主要處理 GSM終端內(nèi)的語音、數(shù)據(jù)信號 ，并包含了數(shù)據(jù)信號和蜂窩無線電設備所有的模擬和數(shù)字功能。無需額外的硬件電路的前提下可以支持 FR， HR 和EFR語音信道編碼。 模塊通訊電路 數(shù)據(jù)通信電路基本上完成短消息和計算機通信的機器，軟件流量控制。 TC35 異步串行數(shù)據(jù)接口來發(fā)送和接收，符合在 CMOS 電平（ ） RS232 ITUT標準的接口電路的 工作。配置為 8位數(shù)據(jù)位， 1 位停止位，無奇偶校驗，可以操作 300BPS? 115kbps 的傳輸速度支持自動傳輸速率的數(shù)據(jù)接口為皖西學院本科畢業(yè)設計（論文） 10 ? 115kbps 的（為 和 的除外）。 TC35 模塊還支持硬件連接和軟件流控制 / XOFF 的 XON RTS0/ CTS0。 TC35 模塊 與 MCU 連接方式 電纜微控制器和通用 TC35 異步串行通信接口，有紅外線和通信兩個連接，其中隨著 IT 的電平轉換和串行通信功能 MAX3238 芯片為核心，通信速度可調(diào)節(jié)，一般為 19200bps。使用紅外接口的優(yōu)點是從 SMC 系統(tǒng)與手機電隔離，干擾了其它，不管該接口的，易于使用 。缺點是通信距離所需的管理接口的相對位置的短紅外傳輸。當使用電纜連接，對傳輸?shù)目煽啃愿?。它的主要缺點是該接口的電氣參數(shù)是不兼容的設計不那么它會影響電話通訊的質(zhì)量。模塊單片機系統(tǒng) GSM手機，其實更具有 GPRS 單芯片控制系統(tǒng)，移動電話 GSM 模塊用于創(chuàng)建一個無線電信 道，傳入和傳出的短信。單片機系統(tǒng)用來控制手機模塊，和短信接收到的信息解釋和執(zhí)行目前共有 8種短消息格式由來自互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)送的短消息。該系統(tǒng)使用的通信電纜連接。 紅外學習遙控的實現(xiàn) 對于空調(diào)、電視等需要紅外遙控器才可控制的紅外控制類家電僅靠接通交流電源是無法使其進入工作狀態(tài)的。 因此本人提出使用 紅外遙控 進行對空調(diào)以及其他紅外電氣的控制方案，使系統(tǒng) 具有的紅外學習功能可實現(xiàn)對這類家電的有效控制。經(jīng)過充分的論證和研討，本 系統(tǒng) 采用各設備集中控制的方式 實現(xiàn) 。集中各設備的方法是首先對各設備的紅外遙控信號進行識別并存儲 ，然后在需要時進行還原，以控制對應設備動作。由單片機構成集中控制器，它是自學習與還原的核心部分，紅外接收部分由 CX20206 解調(diào) 電路或 一體化紅外接收頭組成，發(fā)射部