【文章內(nèi)容簡介】 DU 模式下可支持上述所有操作，但需要 對 收發(fā) PDU 數(shù)據(jù)格式 進(jìn)行 編碼、解碼 ，過程較復(fù)雜。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 。 嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計 如前所述， 設(shè)備終端我們 采 用 了 PHILIPS 公司生產(chǎn)的 EASY ARM LPC2131，其 微控制器 LPC2131是 一個 基于支持實(shí)時仿真和嵌入式跟蹤的 16/32位 ARM7TDMIS CPU，并帶有 32kB嵌入的高速 Flash 存儲器。 128 位寬度的存儲器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使32 位代碼能夠在最大時鐘速率下運(yùn)行。對代碼規(guī)模有嚴(yán)格控制的應(yīng)用可使用 16位 Thumb 模式將代碼規(guī)模降低超過 30%，而性能的損失卻很小。 ARM端 控制 部分的編程實(shí)現(xiàn)主要是以下幾個方面： 基于 GSM 和嵌入式系統(tǒng)的智能家電控制系統(tǒng) 14 （ 1）主程序開始要對 TC35i 模塊進(jìn)行初始化，設(shè)置 Text 格式。檢測 TC35i 模塊與控制板之間能否正常通信； 設(shè)置 通用 I/O端口 控制寄存器， 對 I/O端口進(jìn)行初始化； 設(shè)置異步串口通信方式，設(shè)置波特率 為 9600bps， 串行傳輸數(shù)據(jù)格式為一個停止位， 8個數(shù)據(jù)位 ， 無奇偶 校驗位 。 （ 2）設(shè)置 UART1為接收中斷。接收從 TC35i 模塊傳回的數(shù)據(jù)。 （ 3） 讀取 短消 息。采用中斷方式檢測有無消息到來，并且判斷數(shù)據(jù)是否正確和安全。 有短消息到來，發(fā)送 AT指令讀取 并接收 短消息。 （ 4）提取有用信息 。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。提取發(fā)送方的號碼、短消息正文 、系統(tǒng) 密碼及控制信息。 （ 6）檢測 系統(tǒng) 密碼是否正確，決定是否執(zhí)行控制信息內(nèi)容。 （ 7） 改變 I/O 口狀態(tài)。通過改變 I/O口狀態(tài)，可以控制開關(guān)電路的通斷，進(jìn)而控制家電電源的通斷。 （ 8）發(fā)送消息子程序。根據(jù)控制信息要求，有時要通過短消息的形式返回 I/O口狀態(tài)給用戶。 程序流程圖如下： 基于 GSM 和嵌入式系統(tǒng)的智能家電控制系統(tǒng) 15 圖 4 程序流程圖 主要特點(diǎn) : 1. 應(yīng)家庭智能化的要求，提出了基于 LPC2131芯片和 TC35 i 基于 GSM 和嵌入式系統(tǒng)的智能家電控制系統(tǒng) 16 的家庭智能終端控制系統(tǒng)，突破了利用 8位單片機(jī)構(gòu)建智能終端的種種限制，保證了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。 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(jìn)行遠(yuǎn)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(jìn)行遠(yuǎn)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。 ，很多系統(tǒng)采用 PC 機(jī)作為家庭智能終端，這樣就需要每個家庭都配有一臺 PC機(jī)，并且要有一個固定的IP 地址，這一方案在使用成本和能源消耗方面有很大的缺陷，而本系統(tǒng)采用移動通信網(wǎng)可彌補(bǔ)這一缺陷。 綜上 所述， 本系統(tǒng)具有造價低、可靠性高、不受地域限制、實(shí)現(xiàn)方便快捷、運(yùn)行費(fèi)用低，能達(dá)到人與家電設(shè)備互聯(lián)、人與信息互通等特點(diǎn)，能有效滿足用戶信息、通信、自動控制等需求，讓用戶真正體驗高品質(zhì)的生活。 系統(tǒng)功能： 本系統(tǒng)的主要功能是實(shí)現(xiàn)信息家電的遠(yuǎn)程控制。所謂信息家電的遠(yuǎn)程控制，是指在家庭以外的范圍內(nèi)對家中的 電器 進(jìn)行工作狀態(tài)的控制 （開或關(guān)） 。只要用戶 住宅 在中國移動 GSM網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范 圍內(nèi)，用戶就可以在任何地點(diǎn)通過移動設(shè)備（手機(jī)）控制家電的通斷并可獲知當(dāng)前的遠(yuǎn)行狀態(tài)。 完成的主要功能如下：控制家電的接通與斷開，實(shí)時查詢家電的狀態(tài)，設(shè)有密碼保護(hù)，防止非法控制。 基于 GSM 和嵌入式系統(tǒng)的智能家電控制系統(tǒng) 17 系統(tǒng)借助于 終 端設(shè)備 GSM通信模塊 TC35 i,利用移動通信公司的 短信息 服務(wù)，對遠(yuǎn)端設(shè)備發(fā)送指令進(jìn)行控制、狀態(tài)查詢。遠(yuǎn)端設(shè)備以 LPC2131 為核心，對 GSM 模塊收到的數(shù)據(jù)進(jìn)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。 系統(tǒng)應(yīng)用了計算機(jī)軟件編程技術(shù)、硬件接口技術(shù)、自動控制技術(shù)，移動通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。下面分別介紹各模塊 的主要功能： 1． TC35 i 模塊的主要功能：與用戶進(jìn)行通信，完成短信息的接收與發(fā)送。 2． LPC2131 模塊的主要功能：是整個系統(tǒng)的核心，對通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，根據(jù)用戶的需要控制家電的通斷。 3．繼電器部分的主要功能：是系統(tǒng)的執(zhí)行部件。由 LPC2131的高低電平控制繼電器的吸合與斷開，進(jìn)而完成最終的控制。 4. 系統(tǒng)的應(yīng)用情況及測量數(shù)據(jù)（實(shí)測） 系統(tǒng)的應(yīng)用情況 近年來，短消息業(yè)務(wù)（ SMS）作為 GSM的一種增值服務(wù)，隨著GSM 網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的不斷擴(kuò)大，得到了迅速發(fā)展，它具有傳輸速度快，費(fèi)用低，不占 用語音通信通道等優(yōu)點(diǎn)，因而在遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 例 如： 從 2020 年 1 月起韓國、日本已有好幾家公司銷售用一部手機(jī)直接遙控操作室內(nèi)空調(diào)及電燈的開關(guān)，而且還可以通過互聯(lián)網(wǎng)來基于 GSM 和嵌入式系統(tǒng)的智能家電控制系統(tǒng) 18 控制各類家電運(yùn)行的有關(guān)裝置 ； 2020 年 06 月，海爾集團(tuán)在國內(nèi)率先推出了用于網(wǎng)絡(luò)家電遠(yuǎn)程短信控制的“短信寶”，他們已與移動、聯(lián)通、網(wǎng)通等電信運(yùn)營商完成了有關(guān)技術(shù)協(xié)作，現(xiàn)已上市銷售。 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(zhǔn)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 。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的突飛猛進(jìn)，人們不僅對家居的自動化和信息化程度要求越來越高，而且對家用設(shè)備控制的靈活性以及對外信息獲取的方便性提出了更高的要求。這種基于 GSM短信和嵌入式系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操控模式大大拓展了家電的應(yīng)用空間，具有人與家電設(shè)備互聯(lián)、人與信息互通等特點(diǎn)，能有效滿足用戶信息、通信、自動控制等需求，讓用戶真正體驗高品質(zhì)的生活。 此項 技術(shù)可廣泛用于家庭，辦公室等場所，方便用戶對家用電器的遠(yuǎn)程控制，有很大的市場前景。 測量數(shù)據(jù) 1． LPC2131 ： 開發(fā)板供電電壓： 5V ： 0~3. 3V ： 0~3. 3 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 基于 GSM 和嵌入式系統(tǒng)的智能家電控制系統(tǒng) 19 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 。 嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起，其升級換代也是和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行的。因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場，就具有較長的生命周期。 近年來全球移動通信網(wǎng) (GSM)發(fā)展迅速 ,具有覆蓋面廣 、 功能強(qiáng)、用戶多等特點(diǎn)，而 GSM 短信息服務(wù)是其提供的一項重要業(yè)務(wù)，具有快捷、方 便、價格低廉的特點(diǎn) ，使用用戶頗多 。 基于 GSM 和嵌入式系統(tǒng)的智能家電控制系統(tǒng) 20 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(fèi)用低 ， 操作簡單 ， 高 可靠性和穩(wěn)定性 等 特點(diǎn) 。 家電自身的進(jìn)化必定要進(jìn)一步智能化 ， 家電與外界的溝通必定要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。這是家電發(fā)展的兩個重要方向。 將短信息應(yīng)用于嵌入式智能家電系統(tǒng)，可讓智能家電更加智能化。 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(jìn)行遠(yuǎn)程控制 ，資費(fèi) 和 普通的短信費(fèi)用一樣 ， 沒有額外 的費(fèi)用。同時根據(jù)用戶的需要決定是否發(fā)送反饋信息，這條反饋短信是家中的電器發(fā)給 用戶 的， 從而實(shí)現(xiàn)了 人和家電 的 對話， 從而 給用戶的生活和工作帶來了極大的方便 。 21 世紀(jì)，科技以人為本，電子信息技術(shù)的 飛速 發(fā)展?jié)B透到人們生活的各個領(lǐng)域，為人們提供了舒適、便捷、安全的生活環(huán)境。本 設(shè)計 結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、 通用性 和 實(shí)用性強(qiáng)，能夠直接或者在稍作改進(jìn) 后用于諸如 家庭、 工廠等需要遠(yuǎn)程自動控制的場合。 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(jìn)行升級：將各個家用電器連成網(wǎng)絡(luò)，用 1 臺 PC 機(jī)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(jī)接入智能 小區(qū) 網(wǎng)或 Inter 網(wǎng)，對家用電器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程故障診斷。 綜上所述， 本智能 家電控制系統(tǒng)能夠為人們提供 更 方便 、更快捷