基于51单片机的智能家居控制系统方案

基于51单片机的智能家居控制系统

目录

作品简介 (3)

智能家居服务背景 (4)

技术与工艺创新 (4)

可行性分析 (5)

行业背景 (8)

竞争优势 (9)

市场前景 (10)

投资分析 (12)

参考文献 (14)

基于51单片机的智能家居控制系统

作品简介

21世纪是信息化的世纪，各种电信运营商和互联网新技术推动了社会文明的巨大进步。本文介绍的智能化家居控制系统的出现使得人们可以通过手机在任何时候、任意地点对家中的任意电器（空调、电视等）进行远程控制；也可以在下班途中，预先将家中的空调打开调节室温度，这一切的实现都仅仅是发一条简单的短信。此外，该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监控等多种功能，如果不幸出现某种险情，您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动。舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志，智能家居控制系统能够在不改变家中任何家电的情况下，对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便地控制，使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活。

实现智能化离不开运算和控制单元，本系统采用STC89C52RC作为主控器件，单片机应用系统由硬件和软件组成。硬件由单片机扩展的输入/出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成；而且外置红外控制遥控，可以不改变家居摆设情况下随意控制带红外控制功能的家电，如（空调、电视等）。软件由单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组成。本设计的STC89C52RC与各个芯片和模块的接口、各项标准都严格遵循国家有关标准，为以后的产品化提供了良好的基础。

本系统的远程控制是基于全球移动通信系统（GSM）通信方式，程控交换信令作为系统控制命令，采用Siemens TC35 GSM模块实现，单片机通过Siemens TC35 GSM模块识别接收来自手机的控制信号，用户可以根据设定的指令远程控制；各种传感器的检测是利用数据采集系统将多路被测量值转换成数字量，再经过单片机进行数据处理，实现实时测控；短消息发送部分采用基于SIEMENS TC35 GSM模块和TI公司的电平转换芯片MAX3238等器件构成的移动终端的硬件电路可以完成短消息收发等功能。

一、智能家居的服务背景

智能家居系统在可以实现以下控制功能：家庭安防、家庭消防报警；别墅灯光控制；家庭影院控制；空调及锅炉的控制；庭园浇洒控制；窗帘控制；摄像监视；智能控制；网络信息服务。因此开发出一套智能家居控制系统非常必要。智能家居控制系统可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间。还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。

其网络化功能可以提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室外遥控、窗帘自控、防盗报警、远程控制、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和安全。因智能家居控制系统布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。随着社会的发展，智能家居的市场需求量毫无疑问的节节上升。

二、技术与工艺创新：

作品可以实现：

温度传感器反馈信息给单片机利用红外转发器控制空调电。本系统采用外置红外发射器根据单片机设定的指令进行控制家电，这样对家居布局的影响降到最少，简单点说，就像放置一个智能的盒子在桌面，你什么都不用管。极大的方便用户，节省改造的成本。

智能插座，按照用户设定定时通断，插座上可以连接没有红外接收的家电，这功能的实现可以很方便的扩展其他家电，如定时开启电热毯等没有红外接收的设备，极大的提高了这套系统的实用性。

GSM模块每日定时提前（如下班时间5点30分）发送温度信息，是否提前自动调温。以GSM平台的作为系统控制的核心之一,以移动通信网络与单片机进行通信,使用户可以在远端利用短信发送控制信号, 利用短信提示实现用户和系统

的交流。实现对电器设备的远程控制和报警以及利用移动短信平台进行报警信号的发送。GSM技术日趋成熟，远程控制是其闪光点，甚至远在国外的你也可以通过短信控制远在七里之外的家用电器。而且所使用的芯片等都是廉价易得的，对扩大市场占有率有举足轻重的作用。

系统可以在每日设定时间后，不检测屋是否有生物体。若在特定时间检测到生物体，发送报警短信。

全天候用火焰、天然气、传感器检测屋状态，若检出信号，发送报警短信。

三、可行性分析

系统设计的工作任务包括三大模块：红外线防盗装置的设计；家居用电设备开关控制电路设计；GSM远程控制电路设计。

红外线防盗装备的设计：运用红外集成模块实现有人闯进禁止区（预设区域）的情况下，红外模块发出信号输送到单片机STC89C52进行信号处理，判断是否要触发报警系统。同时，如果判断要触发报警系统，GSM模块会发短信给用户，告知情况。

家居用电设备开关控制电路设计：从开发的成本和安全因素考虑，系统用其输出5V的DC电压仿似家电的AC220V，如需开发这个系统，可以针对实际情况进行电路的设计。系统使用手机短信、遥控器和按键作为不同方式的电器开关设计。其中使用外置的红外发射管控制家电，产品的体积可以很少，而且不用拆装家电，比较“平易近人”，容易走进千千万万的家庭。而且使用这种方式价格也可以控制在一个比较合适的价位。

GSM远程控制电路设计：利用GSM网络结合单片机STC89C52，通过手机发短信远程控制家电的电路，同时会收到反馈信息，得知家电运作情况。STC89c52是一种带8k字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Read Only Memory）的低电压，高性能COMS8的微处理器，俗称单片机。该芯片采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。,使用51单片机作为系统的主控部分，性价比高，功能多，抗干扰能力强，eeprom大，出厂时程序引导区就已经加密，并且stc解密的市面