【正文】 公司推出，并由Motorola、Toshiba公司共同倡導(dǎo)。目前已有多家公司開發(fā)了符合CAN協(xié)議的通信芯片。CAN的信號傳輸采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時間短，具有自動關(guān)閉功能，具有較強的抗干擾能力。最早由德國BOSCH公司推出，它廣泛用于離散控制領(lǐng)域，其總線規(guī)范已被ISO國際標(biāo)準(zhǔn)組織制定為國際標(biāo)準(zhǔn)，得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。RS485/422總線一般最大支持32個節(jié)點，如果使用特制的485芯片，可以達到128個或者256個節(jié)點，最大的可以支持到400個節(jié)點。即采用一條總線將各個節(jié)點串接起來，不支持環(huán)形或星型網(wǎng)絡(luò)。RS485采用半雙工工作方式，支持多點數(shù)據(jù)通信。故傳輸信號在千米之外都是可以恢復(fù)。1）RS485/422采用平衡發(fā)送和差分接收方式實現(xiàn)通信：發(fā)送端將串行口的TTL電平信號轉(zhuǎn)換成差分信號 A,B兩路輸出，經(jīng)過線纜傳輸之后在接收端將差分信號還原成TTL電平信號。把單個分散的測量控制設(shè)備變成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，以現(xiàn)場總線為紐帶，將他們連成可以相互共同信息、共同完成自控任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。 本地通信本地通信是指各個模塊之間的通信，主要是考慮模塊運用的現(xiàn)場總線形式和個模塊之間信號傳輸所用的介質(zhì)。電話網(wǎng)絡(luò)是一種技術(shù)成熟并且比較普及性的通信網(wǎng)絡(luò)，那么從基于成本、實用性和大眾化的考慮，決定本方案采用電話網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對系統(tǒng)的遠程控制。(3) 通過電話網(wǎng)進行控制。電力線通信技術(shù)（PLC）是把載有信息的高頻加載于電力，用電力線傳輸，通過調(diào)制解調(diào)器將高頻信號從電流中分離出來，傳送到計算機或其他信息家電，以實現(xiàn)信息傳遞的一種通信方式。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，Internet技術(shù)在住宅小區(qū)的使用潛力日益突出，它可以為用戶提供遠程教育、網(wǎng)上購物、電子銀行、住宅安全的狀況的網(wǎng)上查詢、家用電器的網(wǎng)上實時監(jiān)控等方便、快捷的服務(wù)。其方案主要有三種：一種是通過Internet網(wǎng)進行控制，一種是通過電力線進行控制，一種是通過電話網(wǎng)機進行控制[7]。它和PC機對比有以下幾點優(yōu)點：(1) 成本低，耗能低，功能齊全；(2) 設(shè)計簡單，方便安裝和攜帶；(3) 有較強的抗干擾能力；(4) 編寫的程序可以實現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性。單片機一個是微型的電腦，麻雀雖小，五臟俱全，它內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲器件。隨著單片機在技術(shù)上、體系結(jié)構(gòu)上不斷擴展其控制功能，單片機已不能用“單片微型計算機”來準(zhǔn)確表達其內(nèi)涵。這些要求是：面對控制對象、面對各種傳感器信號、面對人機交互操作控制、能方便地嵌入工控應(yīng)用系統(tǒng)中等。 中央控制器隨著社會的發(fā)展和需求的提高，計算機也在不斷地更新與發(fā)展。 家居智能化實現(xiàn)途徑家居智能的基本目標(biāo)是，將家庭中的各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備、家用電器和家庭安防裝置通過家庭總線技術(shù)（HBS）連接到一個智能話的系統(tǒng)上進行集中或者異地的監(jiān)測、控制，并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的協(xié)調(diào)。用戶通過手機短信了解和及時處理報警，如果是誤報，可以取消報警，達到控制的目的。當(dāng)監(jiān)測參數(shù)超標(biāo)時及時給用戶返回警告信息，同時，在一般情況下，用戶可以用手機向中央控制器發(fā)送短信，查詢實時環(huán)境參數(shù)。其設(shè)計模型圖如圖21所示。 (3)能控制任意房間的用電設(shè)備，具有防火防盜功能。要求：完成系統(tǒng)的方案選型，元件選擇，軟件設(shè)計。在這樣的環(huán)境下，研究新的智能家居系統(tǒng)就尤為主要，本設(shè)計主要以單片機為主要控制芯片，利用手機短信通訊，大大降低了成本，節(jié)能環(huán)保 [46]。因此，這一方面的研究開發(fā)急需加強。(5) 向具有“中國特色”的家居智能化方向發(fā)展。我國智能家居發(fā)展較晚，新技術(shù)、新產(chǎn)品層出不窮，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范還在制定之中。因此，也是智能家居未來的一個發(fā)展方向。仿人智能化是智能控制發(fā)展的必然趨勢，它是當(dāng)代高科技技術(shù)和生物學(xué)技術(shù)的高度綜合和升華。智能化的本質(zhì)之一是降低成本和提高效率，節(jié)能是降低成本的關(guān)鍵技術(shù)；環(huán)保是全球的要求，智能家居如何結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)降低功耗、減少對家庭和小區(qū)的環(huán)境污染，提高生活環(huán)境的質(zhì)量，這些也是其未來發(fā)展必須考慮的因素，也是“科學(xué)發(fā)展觀”的最好實踐。家居智能化需滿足自動化管理、三表計量、安全防范監(jiān)控、火災(zāi)報警、對講呼叫、設(shè)備監(jiān)控等六方面內(nèi)容，把六項內(nèi)容的智能化功能集成，從而降低成本，是其未來發(fā)展的一個方向。因此設(shè)計一個符合國情、符合國家規(guī)范的集遠程控制和本地控制為一體的智能家居控制系統(tǒng)具有非常重要的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義。以上三種具有代表性的我國智能家居系統(tǒng)，是不同企業(yè)和科研單位從不同角度和立場理解智能家居的結(jié)果,由于 智 能 家居系統(tǒng)現(xiàn)在還缺乏統(tǒng)一明確的國際標(biāo)準(zhǔn)，因此很多公司開發(fā)出的產(chǎn)品使用的是自己組網(wǎng)技術(shù)和信息交換協(xié)議，有的核心技術(shù)沒有對外公開，技術(shù)復(fù)雜，不易掌握，有很多產(chǎn)品是針對特定的組網(wǎng)環(huán)境開發(fā)的產(chǎn)品，因此，限制了其使用的范圍，而且由于是少數(shù)幾家公司約定的技術(shù)，相關(guān)第三方產(chǎn)品缺乏，各個接入設(shè)備之間不能兼容，互操作性差，用戶擴充系很不方便，限制了其進一步的發(fā)展。(3) 科隆的“現(xiàn)代家居信息服務(wù)集散控制系統(tǒng)”。海爾的“e家庭”以海爾電腦作為控制中心，各種網(wǎng)絡(luò)家電作為終端設(shè)備，以海爾移動電話作為移動數(shù)字控制中心。(2) 海爾的“e家庭”。系統(tǒng)可以提供的功能有:智能調(diào)光、家電管理、遠程控制、家政保安、環(huán)境設(shè)置和窗簾控制等功能。 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀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(biāo)準(zhǔn)，主要采用國外的技術(shù)和產(chǎn)品閣，但也有一些企業(yè)推出了自己的產(chǎn)品，其中主要有:(1) 清華同方的eHome數(shù)字家園。首先，8X采用的預(yù)埋總線方式?jīng)Q定了它的切入點只能是新建小區(qū)，對于舊房改造這一潛在的巨大市場它無能為力。目前該系統(tǒng)在國內(nèi)有少量應(yīng)用。另一方面，由于它需要進行線路預(yù)埋，因此主要客戶對象是新建小區(qū)的開發(fā)商，但它較高的價格是這些開發(fā)商所難以承受的，所以一直無法打開國內(nèi)市場。(2) 德國的EBI系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用的是預(yù)埋總線及中央控制方式實現(xiàn)各種控制功能，目前在國內(nèi)應(yīng)用極少。其次，它的功能雖然強大，但是針對西方消費的習(xí)慣設(shè)計的，難以滿足國內(nèi)消費者的要求。目前已出現(xiàn)在市場上的智能信息家電和智能家居類的產(chǎn)品主要有:(1) 美國的X10系統(tǒng)，該系統(tǒng)是通過電力線作為網(wǎng)絡(luò)平臺，采取集中控制方式實現(xiàn)多種功能，目前在國內(nèi)應(yīng)用極少，這套系統(tǒng)的功能較為強大，但它暫時不具備在國內(nèi)市場推廣的條件。目前，世界上許多計算機、通信、家電行業(yè)的巨人都認識到它的巨大市場潛力，紛紛進入這個領(lǐng)域。 智能家居的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢智能家居與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間；還由原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?，提供全方位的信息交互功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時間，增強家居生活的安全性、舒適性、甚至合理控制各種能源的使用。一般具有如下特征：(1) 家庭中具備完善的、綜合的安保防災(zāi)措施和生活服務(wù)的智能控制器；(2) 家庭與小區(qū)及社會具有高度的信息交互能力；(3) 家庭內(nèi)部具備完善的安保措施、全面的設(shè)施監(jiān)控管理和信息化的服務(wù)管理；(4) 為家庭提供多媒體信息服務(wù)。 智能家居系統(tǒng)的概念及一般功能智能家居系統(tǒng)（Smart Home System）的概念最早出現(xiàn)于美國。表現(xiàn)在不僅希望擁有舒適、溫馨的住所，而且對安全性、智能性等方面也提出了更高的要求，因此智能家居系統(tǒng)也應(yīng)運而生。【關(guān)鍵詞】智能家居系統(tǒng)、單片機、GSM、遠程控制、RS485總線AbstractA kind of smart home system based on the control chip of STC89C52 singlechip is designed to manage the intelligent home. The system consists of control, security, temperature and humidity detection modules, using Controller Area Network(RS485) bus to municate each other. At the same time, the design allows users to choose GSM module for remote home monitoring, to achieve the purpose of remote control at home。同時該設(shè)計選用GSM模塊讓用戶對家居實現(xiàn)遠程監(jiān)控，達到遠程控制家居的目的；本地控制是通過本地鍵盤和顯示，進行人機交互，實現(xiàn)本地控制目的。 摘 要本設(shè)計采用STC89C52單片機作為控制芯片，設(shè)計一種智能家居系統(tǒng)，對家庭實現(xiàn)智能化管理。該系統(tǒng)由主控、安防、溫度檢測、線路監(jiān)控等模塊組成，各模塊間的通信由RS485總線實現(xiàn)。整個系統(tǒng)達到安防、溫度檢測、電器控制等功能的遠程和本地控制。 local control through the local keyboard and display for Human Machine Interface(HMI), to achieve the purpose of local control. The system is capable of security, temperature and humidity detecting, and controlling electrical device remotely and locally.【Key words】Smart Home System；MCU；GSM；Remote Control；RS485 bus 目 錄1 前言隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人民生活水平的快速提高，尤其是手機等通信手段的普及以及微處理器的飛速發(fā)展，人們對其生活住宅環(huán)境的要求也越來越高。現(xiàn)在國內(nèi)很多小區(qū)安裝了智能報警系統(tǒng)，大大提高了小區(qū)的安全度，有效保證了人們的人身財產(chǎn)安全，但是光有安防還不夠，還需要更多智能性的功能，比如智能家用電器控制、智能溫濕度控制等，這就需要一套智能家居系統(tǒng)，讓居民對家居實現(xiàn)智能化遠程控制，這將成為現(xiàn)代化家居系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。它一般是指將家庭中各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備、家用電器和家庭保安裝置，通過家庭總線技術(shù)連接到一個智能家庭控制器上，并把其中的一些設(shè)備和裝置通過家庭網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)，以實現(xiàn)其現(xiàn)場和遠程實時監(jiān)視、控制、家庭事務(wù)性管理，并保持這些家庭設(shè)施與住戶及環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)[1][3]。智能家居系統(tǒng)一般具有如下功能：(1)庭聯(lián)網(wǎng)功能；(2)短信收發(fā)功能；(3)防盜報警功能；(4)防災(zāi)報警功能；(5)求助報警功能；(6)場景控制功能；(7)定時控制功能；(8)遠程控制功能；(9)聯(lián)動控制功能。 國外發(fā)展現(xiàn)狀在國外，智能家居常被稱為“SmartHome”。Cisco、Intel、Nortel、Motorola、Lucent、3Com、IBM、Ericsson和松下等公司都己開始建立智能信息家電和智能家居公司。首先，它是基于美國的電力環(huán)境設(shè)計的，很難適應(yīng)國內(nèi)惡劣的電力線環(huán)境。最后，也是最為重要的因素，它的價格也是國內(nèi)的房地產(chǎn)品和普通消費難以接受的。究其原因，一個是其工程要求較為復(fù)雜、嚴(yán)格。(3) 新加坡8X系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用預(yù)埋總線和集中控制方式實現(xiàn)各種功能，同時，利用的產(chǎn)品可對系統(tǒng)進行擴展。應(yīng)該說8X 系統(tǒng)最大優(yōu)勢在于系統(tǒng)較為成熟，是比較適合中國國情的系統(tǒng)，在國內(nèi)及東南亞市場有成功應(yīng)用的范例，但在系統(tǒng)架構(gòu)、靈活性、價格等方面還難以滿足要求。其8X 集中控制的方式降低了用戶的可選擇性，前期投入成本較高，而這正是房地產(chǎn)商最為關(guān)心的問題[2]。清華同方智能家居控制系統(tǒng)是專門針對中國家庭設(shè)計的家庭自動化系統(tǒng)，遵循國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用嵌入式軟、硬件技術(shù)，提供網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及末端設(shè)備等全系列家庭自動化產(chǎn)品。清華同方的eHome 數(shù)字家園主要是在智能大廈、智能小區(qū)的建設(shè)中，提供完整的系統(tǒng)解決方案，產(chǎn)品以功能模塊開發(fā)為主，采用國外成熟的智能家居標(biāo)準(zhǔn)之上。2000年9月海爾提出“e家庭”概念，并計劃陸續(xù)推出以下的“e家庭”產(chǎn)品:家庭無線網(wǎng)絡(luò)、整體智能廚房、整體衛(wèi)浴、智能上網(wǎng)設(shè)備、ebook、掌上智能設(shè)備、指紋/瞳孔識別系統(tǒng)、TabletPC等產(chǎn)品。在技術(shù)方面，海爾與微軟合作，利用微軟的windowsMe 技術(shù)和海爾的網(wǎng)絡(luò)家電技術(shù)，使“e 家庭”己具雛形，海爾己推出了網(wǎng)海爾的“e家庭”科隆的“現(xiàn)代家居信息服務(wù)集散控制系統(tǒng)”絡(luò)洗衣機、網(wǎng)絡(luò)冰箱、網(wǎng)絡(luò)空調(diào)、網(wǎng)絡(luò)熱水器、網(wǎng)絡(luò)微波爐等一系列信息家電的產(chǎn)品 。科隆集團推出的“現(xiàn)代家居信息服務(wù)集散控制系統(tǒng)”，有效地集成了家電智能控制、家電遠程故障診斷及維護、遠程互聯(lián)網(wǎng)控制和家庭娛樂諸項功能。還有的系統(tǒng)成本太高，普通用戶難以承受，所以也沒能廣泛推廣使用。 智能家居系統(tǒng)的發(fā)展方向(1) 向“一體化系統(tǒng)集成”方向發(fā)展。(2) 向節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展。(3) 向仿人智能化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化方向發(fā)展。因此，家居的智能化也必然向仿人智能化方向發(fā)展；網(wǎng)絡(luò)化是信息技術(shù)、通信技術(shù)和計算機技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，是智能化的一個重要條件；人性化體現(xiàn)了“以人為本”的思想，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的目的和最終歸宿。(4) 向規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。產(chǎn)品的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化方面仍存在著許多問題；WTO的加入還需考慮和國際接軌的