修錚+彭琴+何天成

【摘要】 進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人類生活發(fā)生了翻天覆地的變化——進(jìn)入了信息時代。網(wǎng)絡(luò)通訊的發(fā)展從以前局部于國家工業(yè)、能源和交通等方面，已經(jīng)進(jìn)入人們的方方面面?，F(xiàn)下各大電商對于智能模塊電子器件的生產(chǎn)也日趨成熟，為智能化的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，更為與人們生活息息相關(guān)家居智能化提供了一個平臺。因而本文主要研究的是通過現(xiàn)有的終端設(shè)備手機(jī)APP，建立單片機(jī)的RS232串口與GSM模塊通信，使用標(biāo)準(zhǔn)的AT命令來控制GSM模塊實(shí)現(xiàn)無線通信功能。借此只需使用手機(jī)發(fā)送相應(yīng)的命令，通過單片機(jī)主控板控制家電設(shè)備，來達(dá)到遠(yuǎn)程控制家電，實(shí)現(xiàn)家居生活的智能化。

【關(guān)鍵詞】 單片機(jī) GSM模塊 遠(yuǎn)程操控 智能化

隨著科技飛速發(fā)展的時代，互聯(lián)網(wǎng)和全球移動通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了“地球村”。生活在快節(jié)奏的我們，在滿足于物質(zhì)的同時，越來越趨于精神的發(fā)展，享受生活也成為當(dāng)下人們的主流。同時人民生活水平的提高， 手機(jī)價格越來越便宜，手機(jī)的普及率已達(dá)到一個高峰點(diǎn)。從小學(xué)生到老人，基本上人手一部，各種類型的APP研發(fā)豐富了人們的生活，使人類需求也越來越想趨于智能化。把手機(jī)作為信息傳遞的載體，與單片機(jī)控制的GSM模塊結(jié)合起來構(gòu)成一個主控制系統(tǒng)結(jié)合多個從受控單元的遠(yuǎn)程家電控制系統(tǒng)。小型便捷的手機(jī)移動終端設(shè)備，通過全球移動通訊系統(tǒng)與GSM模塊建立收發(fā)短信和語音控制的聯(lián)系，然后GSM模塊進(jìn)行與單片機(jī)微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，來遠(yuǎn)程控制家電智能關(guān)斷與接通，實(shí)現(xiàn)了用戶通過手機(jī)對家中電器設(shè)備的控制，使人們能夠更高效，便捷，節(jié)能的用電。

一、總體設(shè)計

GSM模塊通過全球數(shù)字移動通信與手機(jī)建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)用戶通過收發(fā)短信信息，來給硬件電路傳輸命令。用單片機(jī)主控制部分和多個從空單元，利用單片機(jī)代碼，由C語言的編程來實(shí)現(xiàn)，用這種方法連接單片機(jī)與無線通信等模塊與其他傳感器。并利用定位系統(tǒng)讀取手機(jī)所處的位置并紀(jì)錄坐標(biāo)，通過與住戶家庭地址坐標(biāo)結(jié)合求出距離和利用無線通信模塊發(fā)送數(shù)據(jù)和信息控制家用電器的啟動與關(guān)閉。

二、硬件設(shè)計

2.1單片機(jī)模塊

單片機(jī)模塊采用TA89C52芯片為主控制器，簡單的做出單片機(jī)最小系統(tǒng)，通過I/O接口與相應(yīng)的檢測家用電器開關(guān)狀態(tài)的傳感器進(jìn)行連接，然后給手機(jī)終端設(shè)備發(fā)送相應(yīng)的信息，用戶以此可看到電器的開關(guān)狀態(tài)。因此用戶只需發(fā)送遵從AT命令的短信就能達(dá)到遠(yuǎn)程控制家電。

2.2 GSM模塊

GSM全名為：Global System for Mobile Communications，中文為全球移動通信系統(tǒng)，俗稱”全球通”。在此用到的GSM模塊采用GPRS數(shù)據(jù)傳輸以達(dá)到傳輸各種檢測、監(jiān)控數(shù)據(jù)信號和控制命令的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，快速而準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備和主控制部分建立聯(lián)系。它自帶RS232通訊接口與單片機(jī)連機(jī)通訊，可快速而準(zhǔn)確的將用戶下達(dá)的命令傳送給主控系統(tǒng)，從主線上實(shí)現(xiàn)了用戶遠(yuǎn)程智能控制家電。

2.3主控單片機(jī)與GSM模塊的建立串口通信連接

家里傳感器將感應(yīng)出的信號變成電壓信號送到中轉(zhuǎn)站運(yùn)算放大器，放大后的信號輸出到A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，傳達(dá)到單片機(jī)，同時單片機(jī)迅速的做出信號判斷而執(zhí)行命令，并發(fā)送給GSM模塊，通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行移動網(wǎng)絡(luò)與用戶通訊。因?yàn)楸驹O(shè)計所選GSM模塊串口電平為5左右，與設(shè)計的單片機(jī)模塊串口可有效地進(jìn)行電平匹配。完成通訊后，單片機(jī)迅速的做出判斷，執(zhí)行指令，并通過串行外圍設(shè)備接口與家用電器同步通訊，從而完成對電器開關(guān)的控制。

三、軟件程序設(shè)計

單片機(jī)控制GSM模塊軟件程序指令由C語言進(jìn)行編譯，單片機(jī)上電復(fù)位后，首先對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，初始化成功后，逐個讀取I/O的狀態(tài)，緊接著進(jìn)行判別。并迅速執(zhí)行相應(yīng)的命令，通過異步串行通行將AT指令發(fā)送到GSM模塊。GSM的短信息，語音識別業(yè)務(wù)利用SMS信道傳輸，與用戶建立直接聯(lián)系，終端設(shè)備由用戶發(fā)送相應(yīng)控制短信來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程家電智能操控。

四、結(jié)束語

本設(shè)計是利用主控制單片機(jī)與GSM模塊建立連接，實(shí)現(xiàn)了家電的工作狀態(tài)與用戶的通訊，以此來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制家電。當(dāng)然，該設(shè)計方案還有很多的局限性。因?yàn)闆]有將家居用的全部電器達(dá)到完美的智能化，只是簡單的做到對電器開關(guān)的控制，也沒有將智能家居安全系統(tǒng)考慮進(jìn)去。所以在后期的工作中我將進(jìn)一步加深對電路設(shè)計，為用戶實(shí)現(xiàn)一套更安全可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，地毯環(huán)保的遠(yuǎn)程控制家居系統(tǒng)。