基于GSM远程控制的智能家居系统开发

苗振腾

（广州城建职业学院机电工程学院，广东 广州 510925）

基于GSM远程控制的智能家居系统开发

苗振腾

（广州城建职业学院机电工程学院，广东 广州 510925）

本文针对当前家居设备的智能化控制的需求，提出了一种采用单片机为主控芯片，能实现家居智能控制与安防控制的技术方案。本方案采用G S M移动短信网络进行远程通信，结合传感器、继电器等硬件控制电路，设计了具备远程控制功能的智能家居系统。根据测试反馈，本系统性价比高，安全可靠，功能符合家居控制需求。

智能家居；G S M；单片机

1 引言

随着楼宇建筑的智能化水平不断提高，“智能家居”技术愈发流行，该技术结合安全防范技术、自动控制技术、网络通信技术及传感器技术，为家居设备提供实时安全可靠的管理，实现了环保节能的居住环境[4]。本文借助GSM移动网络和单片机控制，实现了家居系统的安防监控和智能控制。电路设计中，将GSM移动网络模块与单片机控制模块集成在同一电路板上，节约了成本，提高了系统通信的稳定性，可广泛应用于家庭、公寓的家居智能控制。

2 系统框架

本系统硬件结构主要由单片机接口电路、GSM移动通信电路、LCD液晶显示电路、继电器开关控制电路、基于传感器的报警电路及实时时钟电路构成。单片机是整体硬件电路的控制核心，对各个功能电路实现智能控制。根据功能需求，各功能电路在独立运行、互不干扰的前提下，能实现信息互通。系统总体结构框架如图1所示：

3 硬件电路

本系统的控制核心电路为单片机接口电路，主要由电源电路、8位单片机STC89C52芯片、复位电路、晶振电路构成。下面介绍系统的主要外围控制电路。

3.1 基本设GSM移动网络通信电路

本电路采用西门子的TC35作为GSM通信模块，TC35是一款双频900/1800MHZ高度集成的GSM模块，自带RS232通讯接口，可方便地与单片机实现交互通信，实现语音信号及控制信号的双向传输。GSM模块可与手机端双向通信，从而实现远程监控家居的工作目的。图2是TC35模块连接手机SIM卡的硬件原理图。图中7407芯片是是集电极开路六正相高压驱动器，用来提高单片机的电流驱动能力，同时担负TC35模块与单片机通信的任务。硬件电路图如图2所示：3.2 继电器开关控制电路

图1 系统结构框架

图2 GSM移动网络通信电路

本电路利用3个5V的5脚小型电磁继电器实现空调、加湿器和热水器的自动开关控制。单片机通过检测温湿度传感器的温湿度值，可自行控制空调和加湿器的接通/断开，单片机也可以译码GSM模块接收的用户短信指令，来控制继电器的开/关，以实现对所有家居设备的接通/断开。图3是继电器开关控制硬件原理图。

图3 继电器开关控制电路

3.3 LCD液晶显示电路

本电路采用LCD12864汉字图形点阵液晶显示模块作为显示电路驱动与控制核心。其显示分辨率为128×64，内置8192个16×16点阵的中文汉字，128个16×8点阵的ASCII字符。系统在正常工作情况下处于监控状态，单片机根据时钟传感器和温湿度传感器反馈的信号，将温度、湿度和日期信息显示在LCD屏幕，操作按键的切换，还可显示家居设备的通断状态。本模块硬件原理图如图4所示。

图4 LCD液晶显示电路

3.4 传感器控制电路模块

为了满足检测和控制要求，本模块采用了DHT11数字温湿度传感器、YL-38火焰传感器、HC-SR501红外线传感器、MQ-2气体传感器以及DS1302实时时钟传感器。一旦传感器检测到异常信号(盗窃、火警、煤气)，单片机对接收到的信号进行分析，同预先存储在ROM中的信息进行对比，判断出异常情况的类型，然后将异常信号由串口传送给GSM移动控制电路，最后通过GSM设备将异常信号发送给用户，几秒钟后，用户手机就可以接收到包含异常信息的短信，提醒用户采取措施。此外，单片机根据温湿度传感器反馈的温湿度值，与预设值比较，自行控制继电器开关电路控制空调与加湿器的通断。

4 软件设计

本系统软件设计由初始化、各传感器反馈信号的处理子模块、LCD液晶显示子模块、GSM移动网络通信子模块以及继电器开关控制子模块组成。主程序通过不断循环，配合各子程序的中断机制，实现整个控制系统的正常工作。系统软件设计流程图如图5所示。

图5 软件设计流程图

5 结束语

本系统提出了基于单片机技术与GSM无线控制技术的智能家居控制方案，通过软硬件设计，可利用较低的成本实现家居智能控制。此外，本系统可依据控制需求，通过添加继电器开关控制模块，满足更多的家居控制要求，具有较强的灵活性与实用性。

参考文献：

[1]王静霞．单片机应用技术（C语言版）[M]．北京：电子工业出版社，2014．

[2]戴上举．删繁就简单片机入门到精通[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2011．

[3]许子悦．物联网智能家居浅析[J]．信息通信，2013(3)：99-100．

[4]王朝华，陈德艳，黄国宏，等．基于A n d r o i d的智能家居系统的研究与实现[J]．计算机技术与发展，2012(6)：225-228．

[5]陈东伟，吴延超，李伟杰，等．基于物联网的智能家居系统设计与实现[J]．信息技术，2014(5)：67-70．

[6]王响．基于数字信息技术发展背景下智能家居系统应用方案[J].信息通信，2013(6)：218．

Smart Home System Design Based on GSM Remote Control

Miao Zhenteng
(Guangzhou City Construction College,Guangzhou 510925,Guangdong)

Aiming at the current needs for intelligent control of household appliances,this paper presents a technical scheme for realizing intelligent control and security control of household appliances by using the model STC89C52 of microcontroller as main control chip.This system uses GSM mobile SMS network for remote communication,combined with sensors,relays and other hardware control circuits,achieving a kind of smart home system with remote control function.According to the test feedback,this system is cost-effective,safe and reliable,meeting the needs of home control.

intelligent household appliances;GSM;microcontroller

TP273.5

A

1008-6609(2017)03-0043-03

苗振腾（1985-），男，广东广州人，研究生，讲师、电子工程师，研究方向为自动化控制。