基于sim300的家用电器控制系统_本科毕业论文(编辑修改稿)

基于sim300的家用电器控制系统_本科毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

和电信等无线运营商都获得了公用电话 经营权。 GSM就是在这种竞争格局下诞生的一种语音接人设备，它能在 GSM蜂窝网络覆盖范围内，快速、经济、廉价地提供通信业务，与传统的固定电话接人方式相比主要有以下特点： 1)经济。 运营维护费大大低于有线系统，且成本与距离无关，对农村和边远地区优势明显。 2)能迅速提供业务。 GFRA在很短的时间即可投入使用。 3)灵活可变。 无须预测话务量，可随时按需进行变更、扩容方便。 在偏远地区、城区人口密集等布线困难和受到自然灾害破坏等地区推行具有传统网络无可比拟的优势。 4)容量大。 采用小区覆盖、频率再用等技术。 可 6 扩大用户容量。 5)安全可靠。 保密性好等。 市场已经出现了多款无线接入设备，主要缺点是抗干扰能力差，容易掉线，有的甚至无法建立呼叫等，本文从硬件和软件等方面对其进行了改进和优化，达到了设计要求。 本系统利用 AT 指令完成控制 GSM 模块进行 SMS 通讯的所有流程，欧洲通信委员会 ETST 发布的 GSM07． 05标准 AT指令集是目前全球所有 GSM 模块 都 支持的收发 SMS 的命令集，常见的 AT 指令见表。 表 与 SMS 有关的 AT 指令 命令 功能 AT+CMGR 读短信息 AT+CMGL 列出 SIM 卡中的短信息 AT+CMGS 发送短信息 AT+CMGF 选择短信息格式 T+CMGD 删除短信息 AT+CNMI 显示新收到短的信息 每个 AT 指令以“ AT+”开头，以回车结尾。 在 AT指令中还包括以下控制符：发送符 (用 Z表示 )，十六进制为 0xlA； 结束符 (用 CR表示 )，十六进制为 0x0D。 LCD 显示模块 带中文字库的 128X64 是一种具有 4位 /8位并行、 2线或 3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为 12864, 内置 8192 个 16*16 点汉字，和 128 个 16*8 点 ASCII 字符集 .利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。 可以显示 84 行 1616 点阵的汉字 . 也可完成图形显示 .低电压低功耗是其又一显著特点。 由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。 基本特性 :（ 1）、低电源电压（ VDD:++）（ 2）、显示分辨率 :12864点 （ 3）、内置汉字字库，提供 8192 个 1616 点阵汉字 (简繁体可 选 ) （ 4）、内置 128 个 168 点阵字符 （ 5）、 2MHZ 时钟频率 （ 6）、显示方式： STN、半透、正显 （ 7）、驱动方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS （ 8）、视角方向： 6点 （ 9）、背光 7 图 LCD12864 接口电路 方式：侧部高亮白色 LED，功耗仅为普通 LED 的 1/5— 1/10 （ 10）、通讯方式：串行、并口可选 （ 11）、内置 DCDC 转换电路，无需外加负压 （ 12）、无需片选信号，简化软件设计（ 13）、工作温度 : 0℃ +55℃, 存储温度 : 20℃ +60℃。 无 线传输模块 FT1100232 数据通信 模块发射功率 为 10mW，低功耗。 使用 无线数据传输433MHz 免向无委申请频段（ 420MHz～ 440MHz）。 基于 FSK 的调制方式，采用高效前向纠错好信道交织编码技术，提高了数据抗随机干扰和突发干扰的能力，在信道误码率为 102 时，可得到实际误码率 105~106。 在开阔视距情况下，天线放置高度位置 2 米 ,9600bps 可靠传输距离大于 200m (BER=103/9600bps)；1200bps 传输距离可达 300m (BER=103/1200bps)。 提供透明的数据接口，能适应任何标准或非标准的用户协议。 自动过滤掉空中产生的假数据 (所收即所发 )；通信软件支持无线抄表系统的 DL/645 规约。 FT1100232 在同一个频段可以按照用户 500KHz 间隔频点则可以提供至少 40 个信道，满足用户多种通信组合方式。 提供 3 种接口方式。 FT1100232 提供 3选 1 接口方式， TTL 电平 UART 接口或标准电平的 RS232 或标准的 RS485 口。 接口波特率等于空中有效波特率：1200、 2400、 4800、 9600、 19200bps（接口速率最高可设 置到 19200bps）；数据格式为 8N1/8E1/8O1 用户自定义，可传输无限长的数据帧，用户编程更灵活。 即使是半双工通信，用户也无需编制多余的程序，只要从接口收 /发数据即可，其它如空中收 /发转换，控制等操作， FT1100232 模块自动完成。 受控单元模块 8 在某些应用场合，需要控制设备的状态，比如开机或者关机，因此本系统也设计了相应的控制电路。 该控制电路相对比较简单，主要利用继电器来实现，具体的控制电路如图所示。 图 继电器控制电路 在图中，在一般状态下，继电器处于开路状态，当在 IN管 脚输出高电平时，继电器吸合，则电路导通，这样就可以控制设备的状态了。 9 第四章 系统软件设计 软件是系统至关重要的一部分，本系统软件包括：中央控制器部分， GSM 部分，受控单元部分， 温度和空气质量检测部分，家用电器检测与控制部分。 本章介绍具体流程。 中央控制器流程如图 所示 温 度 、 火 灾 、空 气 质 量 检 测单 片 机信 号 判 断C C 1 1 0 0温 度 、 火 灾 、 空 气质 量 检 测单 片 机G S M控 制 信 号信 号 判 断控 制 信 号按 键图 中央控制器流程图 用户在远程手持设备 发送 指 令，由中央控制器读取并判断信息，通过CC1100 发送控制 指 令并接受反馈信息。 10 元流程图 受控单元流程如图 所示。 通过单片机处理 CC1100 所接受到的控制信令与各个传感器所反馈回的信息，达到控制家电与监控室内情况的目的。 C C 1 1 0 0无 线 模 块单 片 机M Q 2 烟 雾 传 感 器灯温 度 传 感 器D S 1 8 B 2 0风 扇 空 调判 断 判 断 判 断 判 断开 关N报 警 信 息关 开高 低关根 据 电 流 大 小分 析 使 用 状 态图 受控单元流程图 11 第五章 系统整机调试及功能测试 系统所包含的功能模块有： 家用电器 检测与 控制 模块 ， 温度采集、烟雾浓度检测模块及 GSM 报警 模块。 本章介绍具体功能。 家用电器检测与控制模块 用户在远程终端通过发送控制指令至 主 机， 然后 中央控制器进行信令识别、判断与执行，使家中的电器可以随意开启与关闭。 温度采集、烟雾浓度检测模块 温度采集 通过 DS18B20 采集温度信息，利用 无线模块 传送到中央控制器，同时通过 GSM 网络对异常温度进行手机短信报警。 烟雾浓度检测 通过 MQ2 检测烟雾浓度，利用 无线模块 传送到中央控制器，同时通过 GSM 网络对异常浓度进行手机短信火灾报警。 GSM 控制及报警模块 当主人在家的时候，尤其是有青壮年的时候，不需要设定防盗功能，即可以关闭功能；假如主人要离开房屋或夜间睡眠时， 则可以打开防护功能。 如果在主机上安装一些开关来设定“设防”、“撤防”，红外检测会随之起作用，以免引起不必要的麻烦和误报。 本系统在设防和撤防的选择上，采用流行的无线遥控装置，包括发送和接收两部分 ,分别采用 PT2272和 PT2262 模块 ，也可以通过的手机设防。 GSM 模块采用流行的 SIM300模块，确保各方面功能稳定性的实现。 系统中的单片机判断检测部分送来的数据，进行相应的操作，比如让扬声器发声，让 GSM 模块发送短信等，从而实现系统的预设功能。 12 第六章 设计总结及技术展望 目前 家用 电器控制系 统 性价比较 低，实用功能少，仅在高档场所中才有，而我们的系统完美地将各个功能模块有机结合起来，且其设计人性化、智能化（如任何手持设备均可对家电进行操作），性价比高，性能优越，配置简单，安装方便，实时性强，适合普及于私人住宅，也可应用于对安防温度等要求较高的场所。 系统的创新点在于：使用 GSM 网络控制。 同样也是 在开发过程中所攻克的技术难关。 在本系统基础上，还可进行进一步的研发，如借助 3G网络，在手机终端上以视频形式检测室内情况；在手机端运用 JAVA 编程软件，对软件进行操作达到控制家电的目的，同时在软件界面中显示反馈信 息，脱离短信控制家电的不便。 3G 和物联网联合， 家用 电器控制系 统 的发展将迎来了一个全新的变革。 3G 平台为智能家居的应用提供了良好的基础，视频通话、家庭远程监控、手机网络控制，以及通过 3G 技术发展的各种智能家电的控制等等都得到了消费者的喜爱。 另外，在 3G 的产业链上，包括电信运营商、网络设备提供商、终端提供商、终端软件提供商等等，每个环节都蕴藏着巨大商机。 3G平台推进了智能家居行业的快速发展，这必将成为今后公众的焦点。 家用 电器控制系 统 仍然处于一个不断研究探索的过程，需要不断地完善其功能，才能更好的适应社会未来 的发展要求。 13 参考文献 [1]蓝和慧，宁武，闫晓金 .全国大学生电子设计竞赛指导系列 . 全国大学生电子设计竞赛单片机应用技能精解 [M].电子工业出版社 ,20xx [2]谭浩强 . 新世纪计算机基础教育丛书 .C 程序设计 [M。