【正文】 在正常的情況下，內(nèi)外電離室的電流、電壓都是穩(wěn)定的。 防火報(bào)警采用煙霧傳感器來完成。當(dāng)門未被打開時(shí)門磁相當(dāng)于閉合，當(dāng)門被強(qiáng)行打開時(shí)門磁相當(dāng)于斷開，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。系統(tǒng)在收到手機(jī)對(duì)家電控制命令后，在 LM3S6952 對(duì)應(yīng)的 GPIO 口產(chǎn)生控制信號(hào)，該控制信號(hào)經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)家電的啟?？刂?。 基于 CoretexM3 的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（論文） 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 10 第四章 實(shí)現(xiàn)原理 智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體硬件構(gòu)成 智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的硬件由 LM3S6952 開發(fā)板 、傳 感器、輸出控制開關(guān)、光電耦合輸入電路、繼電器輸出驅(qū)動(dòng)電路、 GPRS 模塊、目標(biāo)手機(jī)構(gòu)成，結(jié)構(gòu)圖如圖 41所示。 （ 4） 煙霧報(bào)警指標(biāo)：靈敏度符合國(guó)標(biāo) GB471593；煙霧濃度達(dá)到報(bào)警值后 15 秒之內(nèi)遠(yuǎn)方手機(jī)收到報(bào)警信息。在中國(guó)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)或中國(guó)聯(lián)通通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣內(nèi)，除因網(wǎng)絡(luò)狀況擁擠或 SIM 卡欠費(fèi)等客觀因素外，保證用戶在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)家居的遠(yuǎn)程監(jiān)控。系統(tǒng)對(duì)監(jiān)控命令具有容錯(cuò)性，當(dāng)所發(fā)出的命令短信不完備或有錯(cuò)誤時(shí)控制系統(tǒng)將不動(dòng)作。 （ 1） 遠(yuǎn)程監(jiān)控命令和信息顯示：全部遠(yuǎn)程監(jiān)控命令和顯示信息均以中文短消息的形式表示。 （ 7） 家居室溫遠(yuǎn)程采集功能。系統(tǒng)在廚房?jī)?nèi)設(shè)置煙霧傳感器，當(dāng)煙霧濃度達(dá)到報(bào)警限時(shí)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警短消息給遠(yuǎn)方用戶手機(jī)， （ 6） 家電工作狀態(tài)遠(yuǎn)程采集功能。系統(tǒng)在布防后，若房 間的門或窗被強(qiáng)行打開，系統(tǒng)會(huì)立即發(fā)出防盜報(bào)警短消息至用戶手機(jī)，在遠(yuǎn)方的用戶在接到報(bào)警短信后，確認(rèn)家居有被盜跡象可遠(yuǎn)程啟動(dòng)家居內(nèi)聲光報(bào)警器，對(duì)入室竊賊起威懾作用 。當(dāng)用戶在回家后需使用熱水，可以通過手機(jī)發(fā)出熱水器啟動(dòng)命令，以滿足使用需要。家中無人時(shí)關(guān)閉供熱系統(tǒng)，這樣可合理節(jié)約能源。 （ 2） 供熱閥遠(yuǎn)程啟?？刂?。在夏季，用戶回家前可以用手機(jī)發(fā)出打開空調(diào)命令使室溫在用戶到家時(shí)達(dá)到理想的溫度。 第三章 功能與技術(shù)指標(biāo) 該系統(tǒng)工作時(shí)，由手機(jī) 發(fā)出中文短消息命令，操作命令經(jīng)過 GSM 移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)傳送給 GPRS 模塊， LM3S6952 經(jīng)過 GPRS 模塊接收操作命令并進(jìn)行判斷處理，如果是家電控制命令，則經(jīng)繼電器驅(qū)動(dòng)電路控制相應(yīng)的家電動(dòng)作，如果是數(shù)據(jù)采集命令， LM3S6952 將控制 GPRS 模塊將用戶所要的數(shù)據(jù)以中文短消息的形式發(fā)給遠(yuǎn)方用戶的手機(jī)。 軟件的實(shí)現(xiàn)可以有多種方式，例如將所有的操作放到一個(gè)循環(huán)里面，系統(tǒng)開機(jī)后循環(huán)執(zhí)行所有的操作，此時(shí)對(duì)于實(shí)時(shí)性要求不高的家居監(jiān)控也能基本滿足，但是為了充分發(fā)揮系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，我們?cè)谙到y(tǒng)中引進(jìn)ucosii 操作系統(tǒng) ， ucosii 是一款優(yōu)秀的多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，支持多任務(wù)，我們將系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能和報(bào)警功能設(shè)計(jì)為兩個(gè)任務(wù)，系統(tǒng)啟動(dòng)后自動(dòng)對(duì)兩個(gè)任務(wù)進(jìn)行調(diào)度，并且報(bào)警任務(wù)的優(yōu)先級(jí)比遠(yuǎn)程監(jiān)控的優(yōu)先級(jí)要高，當(dāng)發(fā)生報(bào)警事件時(shí)系統(tǒng)能立即做出響應(yīng)，從而滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)基于 CoretexM3 的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（論文） 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 8 性要求。 本系統(tǒng)采用 LM3S6952處理器自帶的多功能輸入輸出引腳作為軟硬件接口， LM3S6952 有 43 個(gè)多功能引腳，結(jié)合本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的控制功能從中選取 10 個(gè)引腳， 將這 10個(gè)引腳連接到系統(tǒng)的硬件驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路接到控制信號(hào)后執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。插入 SIM 卡后接入到中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) (GSM 或 CDMA)，通過串口 2 與 LM326952 開發(fā)板相連，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的 AT 指令即可像普通的移動(dòng)電話（ mobile phone）一樣具有收發(fā)短信等功能。 系統(tǒng)命令譯碼設(shè)計(jì)考慮了操作的容錯(cuò)性，當(dāng)手機(jī)發(fā)出的短信命令不完備或?qū)ο到y(tǒng)發(fā)出命令集中沒有的短消息時(shí)系統(tǒng)將不產(chǎn)生任何控制動(dòng)作。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了中文命令集，命令集分兩類指令，一類為家電操作指令，當(dāng)系統(tǒng)收到用戶通過手機(jī)發(fā)出的家電啟停短消息指令后，對(duì)短消息操作指令進(jìn)行譯碼，確定系統(tǒng)的操作動(dòng)作，然后通過 GPIO 輸出控制信號(hào)，控制信號(hào)經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的繼電器動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)家電設(shè)備的啟?？刂疲涣硪活惷顬閿?shù)據(jù)采集命令，用戶使用該類命令可遠(yuǎn)程采集家居狀態(tài)信息，包括室 溫、家電的工作狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)收到用戶通過手機(jī)發(fā)出數(shù)據(jù)采集命令后，系統(tǒng)進(jìn)行譯碼識(shí)別，而后將用戶需要的家居狀態(tài)信息經(jīng)GPRS 模塊發(fā)回用戶手機(jī)。 系統(tǒng)使用門磁傳感器作為入室盜竊報(bào)警信號(hào)發(fā)生器，門磁開關(guān)安裝在門窗上，在布防后當(dāng)門窗被打開時(shí)，門磁的開關(guān)狀態(tài)發(fā)生改變，啟動(dòng)室內(nèi)的聲光報(bào)警裝置，對(duì)入室盜竊者產(chǎn)生威懾作用，同時(shí)經(jīng)光電耦合電路將報(bào)警信號(hào)送微處理器，控制 GPRS 發(fā)出中文報(bào)警信息到用戶手機(jī)。 （ 4） 性能優(yōu)異， ucosii 系 統(tǒng)內(nèi)核精簡(jiǎn)、高效和穩(wěn)定，能夠充分發(fā)揮硬件的功能，相對(duì)其它操作系統(tǒng)，其運(yùn)行效率更高、占用資源更少、運(yùn)行更穩(wěn)定、速度更快。 （ 2） 可應(yīng)用于多種硬件平臺(tái)，支持 ATMEL、 FREESCALE、 ARM、 NEC、TOSHIBA、 SAMSUNG、 MICROCHIP、 STMicroelectronics 等多種體系結(jié)構(gòu)，并已被成功移植到多種硬件平臺(tái)。 本文以 ucosii 作為操作系統(tǒng)， ucosii 是一種免費(fèi)使用、自由傳播和源代碼公開的嵌入式操作系統(tǒng)。用LM3S6952處理器自帶的多功能可編程 I/O接口 GPIO實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的控制。 系統(tǒng)選用基于 LM3S6952 處理器的 EXPLM326952 為硬件平臺(tái)，使用西門子生產(chǎn)的 工業(yè)級(jí) GPRS 模塊 TC35i 作為通信模塊， 并擴(kuò)展了數(shù)據(jù)采集與家電控制外圍電路，外圍電路經(jīng) GPIO 與 EXPLM326952 相連接。 綜合以上優(yōu)點(diǎn)使本系統(tǒng)具有廣泛應(yīng)用前景。用戶可以在 GSM 網(wǎng)絡(luò)覆蓋的任何范圍內(nèi)自由活動(dòng)，發(fā)生入室盜竊或火災(zāi)跡象時(shí)會(huì)接收到報(bào)警信息，當(dāng)需要時(shí)可觀看各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的情況，可以實(shí)現(xiàn)家電的手機(jī)遠(yuǎn)程遙控 。 基于 CoretexM3 的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（論文） 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 4 本文基于達(dá)盛科技 EXPLM326952 實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)出一套應(yīng)用于智能家居的安防與家電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。 隨著移動(dòng)通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，四通八達(dá)的 GSM 無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可缺少的一部分 ，移動(dòng)通訊模式以其方便、簡(jiǎn)潔、覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn)成為眾多領(lǐng)域開發(fā)應(yīng)用的對(duì)象。 嵌入式系統(tǒng)體積小、功耗低、可靠性高、軟硬件可裁剪的特性為智能家居的實(shí)現(xiàn)提供了良好的前端控制終端。通過有線或無線的聯(lián)網(wǎng)接口，將家電、燈光與家庭智能終端相連，組成網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程控制。（ 3） 遠(yuǎn)程抄表：水、電、氣表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄收計(jì)費(fèi)是物業(yè)管理的一個(gè)重要部分，它的實(shí)現(xiàn)解決了入戶抄表的低效率、干擾性和不安全因素。當(dāng)智能家 居的安防子系統(tǒng) 處于布防狀態(tài)時(shí)， 系統(tǒng) 探測(cè)到家中有人 入室 ，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，通過蜂鳴器和語(yǔ)音實(shí) 現(xiàn)本地報(bào)警；同時(shí)，報(bào)警信息報(bào)到物業(yè)管理中心， 或 自動(dòng)撥號(hào)到主人的手機(jī)或電話上。 智能家居的功能一般包括如下幾個(gè)方面：（ 1） 家庭安防：安全是居民對(duì)智能家居的首要要求，家庭安防由此成為智能家居的首要組成部分。 智能家居是通過綜合采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、通信和控制技術(shù)，建立一個(gè)由家 庭安全防護(hù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)和家庭自動(dòng)化系統(tǒng)組成的家庭綜合服務(wù)與管理集成系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)全面的安全防護(hù)、便利的通訊網(wǎng)絡(luò)以及舒適的居住環(huán)境的家庭住宅。 CoretexM3。 Smart Home。 CoretexM3。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在功能上完全達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)，并具有簡(jiǎn)單易行、人性化、實(shí)用化的特點(diǎn)。如果用戶需要，發(fā)出數(shù)據(jù)采集指令可獲取室溫與 家電工作狀態(tài)信息。 2020 年“畢昇杯”電子創(chuàng)新比賽參賽作品 基于 CoretexM3 的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 參賽學(xué)校： 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 學(xué) 生： 孫濤 徐爽 王越群 指導(dǎo)教師： 金建設(shè) 王永輝 完成日期： 2020 年 05 月 30日 基于 CoretexM3 的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（論文） 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 1 摘 要 本文設(shè)計(jì)了一種基于 CoretexM3 嵌入式系統(tǒng)和 GPRS 模塊的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以通過手機(jī)發(fā)出中文短消息命令，啟動(dòng)家電工作或停機(jī)。當(dāng)家居出現(xiàn)有人入室盜竊或火災(zāi)跡象時(shí)，系統(tǒng)將采用中文短信的形式向默認(rèn)手機(jī)發(fā)送報(bào)警信息。 關(guān)鍵詞： 嵌入式系統(tǒng)；智能家居；遠(yuǎn)程監(jiān)控 。 GPRS Remote Monitoring and Control System for Smart Home Abstract A remote monitoring and control system for smart home based on CoretexM3 and GPRS was developed. This system can control the home equipments, collect data about the home condition and receive the alarm information of home guarding and fire by using Chinese short massaging of mobile. The experiment shows that the system can work according deigned function. The advantages of this system are easy to set up, convince to use and friendly to people. . Key words: Embedded System。 Remote Monitoring and Control。 GPRS 基于 CoretexM3 的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（論文） 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 2 目 錄 Abstract ....................................................................................................... 1 第一章 緒論 ............................................................................................... 3 第二章 系統(tǒng)方案 ........................................................................................ 5 .............................................................................................. 5 .............................................................................................. 6 .............................................................................................. 6 方案 .............................................................................................. 7 .................................................................................... 7 ........................................................................................... 7 第三章 功能與技術(shù)指標(biāo) .............................................................................. 8 .............................................................................................. 8 .................................................................................... 9 第四章 實(shí)現(xiàn)原理 ............