基于单片机的智能家居控制系统设计论文..doc

课程设计
论文题目:基于51单片机的智能家居系统
专业班级: 10电子信息工程本科
小组成员:


指导老师:
完成时间: 2012年6月30日
目录
1 系统方案设计 1
系统总体设计与分析 1
1
2
防火灾发生传感器 2
2
2
GSM模块的接口与设计 3
TC35模块组成 3
TC35模块通信电路 3
MCU SM8952AC25P简介 3
双音多频收发器MT8870简介 4
ISD2500系列单片语音录放简介 4
固态继电器(SSR)简介 4
2 硬件电路设计 5
5
5
6
6
7
5V开关电源稳压器电路 7
其他电源稳压器电路 7
TC35短消息模块接口电路 8
TC35短消息模块控制设计 8
9
3 软件部分 9
4 结论 10
谢辞 10
参考文献 11
基于STC89C52的智能家居控制系统
摘要:21世纪是信息化的世纪,各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。本文介绍的通过应用多种传感器进行数字化家居控制系统可以使得人们可以通过手机或电话在任何时候、任意地点对家中的任意电器(空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、DVD录像机)进行远程控制;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。
1 系统方案设计
系统总体设计与分析
本系统采用MCU(STC89C51)作为主控器件。本系统的电话远程控制是基于电话交换网络的国际双音频通信标准DTMF通信方式,程控交换信令作为系统控制命令,采用MT8870双音频编解码电路实现,单片机通过MT8870识别来自电话程控交换机的网络的控制信号;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TC35 modem 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。
单片机控制部分
本系统是单片机在系统检测以及工程控制方面的应用,其特点是体积小,成本低,功能强,功耗低,是微机应用产品化的最佳机种之一,它已广泛地应用在产品智能化和工业自动化上。系统工作流程部分:
电压转换
单片机信号分析处理
门窗磁信号

放大、整形
火灾烟雾传感器
继电器
可燃气体传感器
A/D转换
LCD显示
短信息发送

图 1-1系统工作流程

系统控制器由MT8870接收远端发送来的DTMF信号、并对其进行解码,解码后的信号由中央处理单元采集处理。为了方便用户使用,系统设计了语音提示界面。电话远程控制系统一般工作在无人值守环境,所以应具有自动离线、上线、复位功能。为了符合
智能化要求,系统采用STC89S52单片机作为中央处理器。同时,电话远程控制系统正常工作还需电源供电电路、驱动电路等辅助电路。系统组成框图如图1-2示。由图可知,系统主要由振铃检测电路、模拟摘挂机电路、DTMF音频解码电路、语音提示电路、中央处理单元(STC89S52)、控制电路、电源电路等组成。
电源电路
语音提示
控制电路
STC89C52单片机
振铃检测
模拟摘机
DTMF解码
图1-2远程控制系统
控制器并联于电话机的两端,不会影响电话机的正常使用。用户通过异地电话拨通控制器所连接外线的电话号码,通过程控交换机向电话机发出振铃信号。控制器检测到六次振铃后,即六次响铃后无人接听时电话自动摘机,进入密码检测阶段,输入正确密码后选择被控电器,然后输入开或关密码遥控被控电器,完成后返回。

防火灾发生传感器
火灾烟雾传感器是一种在消防管理、安全防范系统中常用的报警器材,它工作可靠、体积小巧,火灾烟雾传感器是把烟雾信号转换为电信号,使用时通过设置在厨房的感温探测器和设置在客厅、卧室等的感烟探测器,监视各个房间内有无火灾的发生。如有火灾发生控制器发出声光和短信报警信号,通知家人及小区物业管理部门。本系统采用NIS-09C型烟雾传感器。