基于GSM网络智能家居系统设计

痛定思痛。 2024-04-03 13:01 40阅读 0赞

目 录  
第一章 绪论 1  
1.1选题背景及意义 1  
1.2 智能家居控制系统概述 2  
1.3 研究主要内容 3  
第二章 GSM智能家居系统方案设计 4  
2.1 智能家居系统需求分析 4  
2.2 系统总体设计与分析 5  
第三章 系统硬件电路设计 6  
3.1 相关芯片及模块 6  
3.1.1 STC89C52RC 7  
3.1.2 TC35i模块 8  
3.1.3 MQ-2传感器 12  
3.1.4 FM-180指纹识别模块 13  
3.1.5 ULN2003 15  
3.2 STC89C52最小系统电路 15  
3.3 窗户、窗帘控制电路 16  
3.4 灯光调节电路 16  
3.5 烟雾传感器电路 17  
3.6 家用电器模拟电路 18  
3.7 指纹识别电路 18  
第四章 系统软件程序设计 20  
4.1 短消息发送程序设计 20  
4.2 煤气检测模块程序设计 22  
4.3 灯光控制模块软件设计 23  
4.4 指纹识别模块软件设计 25  
总 结 27  
参考文献 28  
附录一 29  
附录二 32  
致 谢 44  
第二章 GSM智能家居系统方案设计  
前面章节阐述了智能家居系统所具有的三大基本功能：照明控制、家电控制、安防报警功能。本章为符合智能家居系统的要求对基于GSM网络的智能家居系统进行了需求分析确定了本设计所需实现的基本功能。在需求分析的基础上，确定了基于GSM网络家居系统的整体方案设计。

2.1 智能家居系统需求分析  
智能家居体系交融计算机技巧、通信技巧、节制技巧将与家居生涯无关的各类子体系，无机地联合在一起，经由过程兼顾治理，让家居生涯加倍温馨、平安、有用。一样平常智能家居体系请求完成的功效有照明节制、电器节制、安防报警等功效\[3\]。本计划为相符智能家居体系的根本功效，请求完成的功效有：  
1.灯光节制  
用户经由过程手机发送短信节制敕令给GSM接管终端模块时，对灯光开启、封闭停止响应节制，且灯光体系具备主动调光功效，当室内光芒强度变更时，能智能节制所要亮灭的灯管数量。  
2.智能家电、窗帘的体系节制  
用户经由过程手机应用GSM收集发送短信节制敕令到GSM收发节制终端，完成对家用电器、窗帘的长途节制。本计划的智能家居、窗帘的节制采纳5V步进机电和直流小电动机模仿家电和窗帘节制器。  
3.情况监测报警体系  
经由过程燃气感到传感器监测居室情况，当目标超越设定值时，报警旌旗灯号会经由过程短信立即反应到智妙手机上，并能够依据反应的内容，对现场作出处置，如长途关上窗户、启动排风装备等等。  
4.智能安防  
安防体系中装有指纹识别体系，当以后录入的指纹准确时门禁体系解禁，当以后录入指纹不准确时门禁体系经由过程GSM收集向用户发送信息提醒有陌生人突入。  
2.2 系统总体设计与分析  
针对智能家居系统的需求分析，系统的总体设计如图2-1所示。  
![在这里插入图片描述][e84b3a8732884abfa1ef1732d742cbac.png]

图2-1 系统设计原理图

单片机与GSM模块构成GSM收发终端控制模块，是本系统设计的核心部分，用于读取用户手机的短信控制指令以及向用户手机发送状态信息。灯光控制电路、煤气报警电路、门禁系统、电器控制电路均与单片机相连。

当用户发送控制指令到GSM接受模块，单片机通过发送AT指令到GSM模块读取控制指令，并根据相应指令控制相应功能模块。功能模块与手机是双向通信，即系统可以向用户手机反馈状态信息，例如当室内出现煤气泄漏事件时，本文转载自http://www.biyezuopin.vip/onews.asp?id=10250煤气传感器检测到室内煤气浓度变化，单片机控制电路检测到端口电平变化，并向GSM模块发送AT指令以向用户手机发送报警信息。

GSM模块程序：
    #include "GSMgn.h"
    #include "GSMhead.h"
    uchar F=0,chinit,chping,chname;
    char code m=40;
    uchar code  TEL_temp1[20]={
        '1','5','8','2','2','8','8','0','1','6','1',0x0d,'2','5'}；
    sbit led1=P3^6；    //空调
    sbit gas=P3^3；     //煤气检测
    //uchar flag1=0;
    uint Time,Time1;
    void delay1ms(uint x){
              	   
    for(Time=0;Time<x;Time++)
       for(Time1=0;Time1<120;Time1++)；
    }
    //电机转速控制延迟函数
    void delay1(unsigned int t)
    {
                                   
       unsigned int k;
       while(t--)
       {
        
         for(k=0；k<60；k++)
         {
         }
       }
    }
    //窗户电动机参数                    	
    unsigned char code FFW[8]={
        0xe6,0xc7,0xd3,0x9b,0xb9,0x3d,0x7c,0x6e};
    unsigned char code ZZW[8]={
        0x6e,0x7c,0x3d,0xb9,0x9b,0xd3,0xc7,0xe6};
    unsigned char code FFW1[8]={
        0xfe,0xfc,0xfd,0xf9,0xfb,0xf3,0xf7,0xf6}；
    unsigned char code ZZW1[8]={
        0xf6,0xf7,0xf3,0xfb,0xf9,0xfd,0xfc,0xfe}；
    //开门
    void  motor_ffw1_CH()      
     {
         
       unsigned char i,j,m;
       
    m=60;
     while(m--)
     {
        
      for(j=0;j<3;j++)  
        {
        
          for (i=0;i<6;i++)       
            {
        
              P2 = FFW1[i]&0x1f；    
              delay1(5)；                          
            }
         }
      }
    } 
    void  motor_zzw1_CH()
     {
         
       unsigned int i,j,m;
       m=60;
       while(m--)
     {
        
      for(j=0;j<3;j++)  
        {
        
          for (i=0；i<8；i++)       
            {
        
              P2 = ZZW1[i]&0x1f；    
              delay1(5)；        
            }         
         }
      }
    } 
    //开窗户
    void  motor_ffw_CH()
     {
         
       unsigned char i,j,m;
       m=20;
     while(m--)
     {
        
      for(j=0;j<3;j++)  
       
     {
        
          for (i=0;i<8;i++)       
            {
        
              P1 = FFW[i]；    
              delay1(5)；                          
            }
         }
      }
    }  
    //关窗户
    void  motor_zzw_CH()
     {
         
       unsigned int i,j,m;
       m=20;
       while(m--)
     {
        
      for(j=0;j<3;j++)  
        {
        
          for (i=0；i<8；i++)       
            {
        
              P1 = ZZW[i]；    
              delay1(5)；        
            }         
         }
      }
    } 
    // AT指令发送程序
    uchar  Send_AT_Command( uchar type){
              //发送ＡＴ指令
      AT_Command_Type=type;
      send_count=0;
      switch(type){
        
        case RESET_TC35:        //复位TC35
          strcpy(uart_buff,"AT+CFUN=1,1");
          break;
    case CHECK_PIN:     //检查当前是否要输入PIN码
          strcpy(uart_buff,"AT+CPIN?");
          
    break;
        case TC35_INIT:     //TC35初始化命令
          strcpy(uart_buff,"ATE0V0");
          break;
            //0D 0A 54 43 33 35 0D 0A
        case SIM_ID:
          strcpy(uart_buff,"ATE0V0+CMGF=1+CNMI=2,1");
          break;
        case  AT_IPR:
          strcpy(uart_buff,"AT+IPR=9600")；
          break;
        case SMSS_ID:
          strcpy(uart_buff,"ATE0V0^SSMSS=1+CNMI=2,1");
          break;
        case SMS_CMGF:  //SMS 接收方式,
          strcpy(uart_buff,"ATE0V0+CMGF=0");
          break;
        case PHONE_WRITE:   //存电话号码
          strcpy(uart_buff,"AT+CPBW=");
          strcat(uart_buff,para_temp);
          break;
        case PHONE_READ:    //读电话本
          strcpy(uart_buff,"AT+CPBR=");
          strcat(uart_buff,&read_tmp);
          uart_buff[9]=0x0d；
          uart_buff[10]=0x0a;
          uart_buff[11]=0x00；  
          uart_buff[12]=0x00;
          break;
        case SMS_CMGR:      //读一个短信
          strcpy(uart_buff,"AT+CMGR=");
          strcat(uart_buff,para_temp);
          break;
        case SMS_CMGS:      //写一个短信
    strcpy(uart_buff,"AT+CMGS=");
          strcat(uart_buff,para_temp);
          
    break;
        case SMS_CMGD:      //删除一个短信
          strcpy(uart_buff,"AT+CMGD=");
          strcat(uart_buff,para_temp);
          break;
        case  CMGS_MUB:    //发报警短信内容
          strcpy(uart_buff,para_temp);
          break;
        case AT_COMMAND:
          break;
        default:
          receive_count=0;
          return(TRUE);
      }
      ES=1;
      strcat(uart_buff,"\x0d\x00");//在命令后加入CR
      send_count=0；        //设置发送指针
      receive_count=0;
      AT_Command_Status=COMMAND_WAIT；  //设置接收成功标志
      timer_S_cnt=0;
      txd_rxd_bit=0;
      at_send_bit=0;
      TI=1；                //开始发送数据
      RI=0；                //清除接收标志
      if (type==TC35_INIT){
        
        while (timer_S_cnt<6){
        
          if (AT_Command_Status!=COMMAND_WAIT||txd_rxd_bit==1)
          return(TRUE);
        }
      }
      else if((type==SMS_CMGR)){
        
        while (timer_S_cnt<6){
        
          if (AT_Command_Status!=COMMAND_WAIT||txd_rxd_bit==1)
          return(TRUE);
     }
      }
     
     else if((type==CALL_ID)){
        
        while (timer_S_cnt<2){
        
          if (AT_Command_Status!=COMMAND_WAIT||txd_rxd_bit==1)
          return(TRUE);
        }
      }
      else{
        
        while (timer_S_cnt<6){
        
          if (AT_Command_Status!=COMMAND_WAIT||txd_rxd_bit==1){
        
            return(TRUE)； 
          }
        }
      }
     return(FALSE);
    }

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