本設(shè)計(jì)為手機(jī)控制室內(nèi)燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)，硬件部分它以STC12C5A60S2單片機(jī)為核心，利用GSM模塊900-B與單片機(jī)的串口通信、單片機(jī)紅外接發(fā)、單片機(jī)的擴(kuò)展I/O并行輸出，采用紅外控制實(shí)現(xiàn)智能家居的特點(diǎn)。軟件部分它結(jié)合定時/計(jì)數(shù)，中斷，串行口擴(kuò)展I/O等知識進(jìn)行程序編譯。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī) GSM模塊900-B 紅外發(fā)射 擴(kuò)展 定時/計(jì)數(shù)器 中斷

隨著微控技術(shù)的日益完善和發(fā)展，為了適應(yīng)快節(jié)奏的現(xiàn)代社會對生活品質(zhì)的要求，單片機(jī)的應(yīng)用在不斷走向深入。它的應(yīng)用比定導(dǎo)致傳統(tǒng)的控制技術(shù)從根本上發(fā)生變革。也就是說單片機(jī)應(yīng)用的出現(xiàn)是對傳統(tǒng)控制技術(shù)的革命。它在工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、智能化儀表、機(jī)電一體化、家用電器等領(lǐng)路得到了廣泛應(yīng)用，極大的提高了這些領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動化控制。實(shí)現(xiàn)智能化離不開運(yùn)算和控制單元，本系統(tǒng)采用MCU（STC12C5A60S2）作為主控器件，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件由單片機(jī)擴(kuò)展的存儲器、輸入/出設(shè)備以及各種實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)控制要求的接口電路和有關(guān)的外圍電路芯片或部件組成；軟件由單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其特定控制功能的各種工作程序和管理序組成。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的過程中，應(yīng)不斷調(diào)整軟、硬件，協(xié)調(diào)地進(jìn)行軟、硬件設(shè)計(jì)，以提高工作效率，當(dāng)系統(tǒng)硬件和軟件緊密配合、協(xié)調(diào)一致，就可以組成高性能的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。因此單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用已成為高新技術(shù)工程領(lǐng)域的一項(xiàng)重大項(xiàng)目。因此了解單片機(jī)知識，掌握單片機(jī)的應(yīng)用技術(shù)具有重大的意義。本文主要從計(jì)算機(jī)的應(yīng)用上來實(shí)現(xiàn)智能家居智能化的管理，控制家電的運(yùn)行。

1 主要內(nèi)容

當(dāng)我們不在家時，我們可以用手機(jī)控制家里的大小用電器，讓窗簾打開、讓燈打開、讓收音機(jī)打開。當(dāng)然當(dāng)你手機(jī)沒有電時，你還可以也可以拿起一個遙控對家里各種器件進(jìn)行控制。

1.1 系統(tǒng)總設(shè)計(jì)

如圖1.1所示。

1.2 GSM模塊900-B應(yīng)用分析

首先用GSM模塊連接單片機(jī)，然后打開GSM的電源，GSM模塊搜索網(wǎng)絡(luò)，，這時會模塊并連接。因?yàn)镚SM模塊是以串口連接單片機(jī)的，需要打開端口才可以連接，串口配置為：波特率9600，無校驗(yàn)，然后將數(shù)據(jù)通過手機(jī)短信的形式發(fā)送給GSM模塊，然后模塊再將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)，經(jīng)過紅外發(fā)射短路發(fā)射控制家用的電器。如圖1.2所示。

1.2.1 GSM模塊的工作狀態(tài)

在應(yīng)用方面GSM模塊是用于單片機(jī)跟電腦配對通訊。使用方法是把GSM模塊的通信線RXD TXD連接到單片機(jī)，然后用手機(jī)或者電腦給GSM模塊發(fā)AT，并配對連接。如果是使用手機(jī)，使用電腦連接后會自動分配com口，一般會出現(xiàn)固定一個口是可以通信。如果是想利用電腦連接模塊，用GSM串口調(diào)試助手軟件。給GSM模塊發(fā)AT指令。

1.2.2 如何進(jìn)行AT指令操作

GSM模塊出廠時參數(shù)基本固定，用電腦進(jìn)行AT指令，需要用一根USB轉(zhuǎn)TTL線連接到模塊，USB的TXD、RXD、直接連接到模塊的TXD、RXD。在GSM模塊的指示燈閃爍的情況下進(jìn)行。也可以通過連接到單片機(jī)設(shè)置，單片機(jī)的RXD、TXD直接連接到模塊RXD、TXD。然后再模塊沒有配對連接的情況下（通過GSM串口調(diào)試助手軟件可以看到返回的代碼），直接通過串口發(fā)送AT指令對應(yīng)的字符即可。

1.2.3 GSM跟單片機(jī)的連接的調(diào)試

這一步是最難的一步，需要經(jīng)過串口跟電腦的連接，然后看GSM串口調(diào)試助手軟件是否有指令返回，如果有AT指令，就證明GSM模塊是好的，然后再跟單片機(jī)連接，單片機(jī)晶振選用11.0592MHz，單片機(jī)的RXD、TXD直接連接到模塊RXD、TXD。在GSM模塊連接單片機(jī)時，同時啟動GSM模塊的電源，這是GSM模塊先注冊網(wǎng)絡(luò)，GSM模塊板上有一顆黃色的led燈會一直閃爍，如果已經(jīng)注冊網(wǎng)絡(luò)了，黃色的led燈會隔一會閃爍，這時如果看到1602LCD屏?xí)衛(wèi)ink success時，證明GSM模塊已經(jīng)跟單片機(jī)連接上，如果還是沒有連上，還要經(jīng)過GSM串口調(diào)試助手軟件給GSM模塊發(fā)AT指令。

2 紅外傳送應(yīng)用分析

由發(fā)射模塊與接收模塊兩部分組成。發(fā)送模塊先由鍵盤操作鍵值，以二進(jìn)制信號的形式，傳送給單片機(jī)，然后單片機(jī)將待發(fā)送的二進(jìn)制信號編碼調(diào)制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。紅外接收模塊普遍采用價格便宜，性能可靠的一體化紅外接收頭（如HS0038，它接收紅外信號頻率為38KHz，周期約為26us）接收紅外信號，它同時對信號進(jìn)行放大、檢波、整形，得到TTL電平的編碼信號，再傳送給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)解碼并由數(shù)碼管顯示接收到的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的構(gòu)成框圖如圖1.3。

3 硬件電路優(yōu)化和擴(kuò)展

3.1 電路優(yōu)化

為了簡化電路完美和不被手機(jī)沒電影響，使用了紅外遙控，利用了紅外可以減少顯現(xiàn)實(shí)中過多的線路，產(chǎn)生短路和安全性等問題，并可以避免在手機(jī)沒電時無法對電器的控制。

3.2 電路擴(kuò)展

3.2.1 DVD的控制

在播放著音樂的時候，我們總會時不時的換歌，加大或減少聲量?，F(xiàn)實(shí)中只要拿起遙控對DVD機(jī)按幾下就可以進(jìn)行換歌以及聲量的改變，但對于我們無法需找這樣的設(shè)備，我們可以用手機(jī)對GSM通信模塊發(fā)短信，實(shí)現(xiàn)控制。

3.2.2 家用電器及LED燈控制

用戶可以在戶外通過任意一部手機(jī)，根據(jù)短信提示對家用電器（如電飯煲、電暖風(fēng)、空調(diào)、電熱水器等）進(jìn)行遠(yuǎn)程開啟、關(guān)閉、延時開/關(guān)等控制的設(shè)定。該系統(tǒng)具有成本低、功能強(qiáng)、易擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。如果你在外面，忘記關(guān)燈，你可以用手機(jī)短信控制家里的燈，實(shí)現(xiàn)亮滅，節(jié)省能源，起到環(huán)保的作用?，F(xiàn)實(shí)中在床上躺著看電視，當(dāng)我們想要睡覺時又要從床里起來關(guān)掉電燈；為了解決這種問題我們必然采用智能設(shè)備。對于電燈的控制我們采用了繼電器，這樣就解決了低壓控制高壓的問題。對于窗簾、窗戶、門等的控制我們采用了電機(jī)。這樣就實(shí)現(xiàn)家電智能化的特性

4 結(jié)束語

本文涉及的智能控制技術(shù)對當(dāng)今人們生活影響的重要性。方便了人們的生活，特別對GSM通信模塊的運(yùn)用，還有在GSM模塊中，學(xué)習(xí)許多AT指令，也在畢業(yè)設(shè)計(jì)中運(yùn)用許多指令，從學(xué)習(xí)中去應(yīng)用，在設(shè)計(jì)過程中了解到許多流程和該注意的事項(xiàng)，增強(qiáng)了電子產(chǎn)品開發(fā)的意識。對以后的就業(yè)有一定的幫助，促進(jìn)我們以后更好的學(xué)習(xí)，鍛煉了自身的能力。

參考文獻(xiàn)

[1]張迎新等.單片機(jī)初級教程（第二版）[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006（08）.

[2]楊黎.基于C語言單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)與Proteus仿真[M].長沙：中南大學(xué)出版社，2012（08）.

[3]何利民.MC S-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.

[4]魏立峰，王寶興.單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)（第一版）[M].北京：北京大學(xué)出版社，2006.

[5]胡乾斌.單片機(jī)原理與應(yīng)用（第二版）[M]. 武漢市：華中科技大學(xué)出版社，2006.

[6]謝自美.電子線路設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn).測試（第一版）[M].武漢市：華中科技大學(xué)出版社，2000.

作者簡介

黃媛婕（1978-），山東省海陽縣人。碩士研究生學(xué)歷?，F(xiàn)供職于汕尾職業(yè)技術(shù)學(xué)院。研究方向?yàn)樽詣涌刂啤?/p>

作者單位

汕尾職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東省汕尾市 516600endprint