学校代码 11059 学 号 Hefei University 毕毕业业设设计计 论论文文 BACHELOR DISSERTATION 论文题目 基于单片机的智能远程家电控制及安防系统的设计 学位类别 工学学士 学科专业 自动化 作者姓名 导师姓名 丁健 完成时间 基于单片机的智能远程家电控制及安防系统的设计基于单片机的智能远程家电控制及安防系统的设计 中文摘要中文摘要 随着人民生活水平的提高和安全防范意识的增强 人们开始关心自己的生 活和工作环境 不但要求周边环境的舒适化和人性化 对居住工作环境的安全 化和智能化也提出了更高的要求 智能远程家电控制和安防系统将成为今后生 活中必不可少组成部分 GSM 网络是基于时分多址技术和频分多址技术的通信 网络体系 是我国覆盖面最广 功能最强 用户最多的数字蜂窝移动通信网 通过中国移动公司建成的无缝覆盖全国的 GSM 网 运用 GSM 短信技术传送警 讯信息 具有安全可靠 安装方便等优点 本设计采用 STC 12C5A60S2 单片机作为主控芯片 配合 GSM 的 TC35 模 块控制继电器 JQC 3FF 的闭合与关断 以达到远程控制家电的目的 安防系统 使用热释人体红外传感器作为信号采集模块 若检测到有人侵入住宅 则通过 GSM 模块发短信到用户手机完成报警功能 如何实现这些功能 在本论文的第 三四章有详细介绍 本设计为了更加方便操作 特别增加了 LCD12864 显示模块和按键 使用 户能更够加容易通过按键实现设防和撤防 关键词 关键词 GSM 串口通信 远程家电控制 串口通信 远程家电控制 I THE DESIGN OF INTELLIGENT REMOTE HOME APPLIANCE CONTROL AND SECURITY SYSTEM BASED ON SINGLECHIP ABSTRACT With the improvement of people s living standards and security awareness people began to care about their living and working environment requires not only comfortable surroundings and humane safe working environment for living and intelligent also a higher requirements intelligent remote home appliance control and security systems will become an essential part of life GSM network is based on time division multiple access technology and frequency division multiple access technology communication network system is the most extensive coverage most powerful most users digital cellular mobile communication network Built through China Mobile s seamless GSM network covering the whole country the use of technology to send GSM SMS alert information with safe reliable and easy installation This design uses STC 12C5A60S2 microcontroller as the master chip with the TC35 GSM module control relay JQC 3FF closed and off in order to achieve the purpose of remote control home appliances security systems using pyroelectric infrared sensor body as a signal acquisition module if it was detected housebreaking send text messages via the GSM module to the user s phone to complete alarm function How to achieve these functions the third chapters in this thesis are described in detail In order to more convenient to operate This design added a LCD12864 display module and buttons allowing users to more easily achieved through the keys to arm and disarm Keywords GSM Serial communication Remote home appliance control II 目录目录 第一章第一章 绪论绪论 1 1 1 1 研究背景 1 1 2 智能家居的起源 1 1 3 智能家居在中国的发展现状 3 1 4 智能家居的发展前景 4 1 5 本章小结 4 第二章第二章 系统结构及工作原理系统结构及工作原理 5 5 2 1 无线远程家电控制的设计方案 5 2 1 1 控制终端实现方式 5 2 1 2 控制系统软件设计 5 2 1 3 无线通信实现方式的选择 5 2 2 系统的组成及功能介绍 6 2 3 本章小结 6 第三章第三章 系统硬件设计系统硬件设计 8 8 3 1 核心器件选型 8 3 1 1 TC35 模块 8 3 1 2 SIM 卡电路 10 3 2 单片机电源 11 3 2 1 电源模块电路图 11 3 2 2 LM7805 简介 11 3 3 热释红外传感器 12 3 4 时钟电路 13 3 5 单片机模块的设计 14 3 6 LCD12864 显示电路 15 3 7 家电控制模块 16 3 8 本章小结 16 第四章第四章 系统软件设计系统软件设计 1717 4 1 软件开发环境 17 4 2 主程序设计 17 4 3 远程控制模块设计 20 4 4 本章小结 21 第五章第五章 系统软硬件调试系统软硬件调试 2222 5 1 软件调试工具 22 5 2 程序调试时的常用窗口 22 5 3 GSM 远程控制模块调试 23 5 3 1 预计达到的目标 23 5 3 2 调试结果 24 5 4 本章小结 24 III 第六章第六章 结论结论 2626 6 1 系统总结 26 6 2 系统展望 26 致谢致谢 2929 附录一附录一 3030 附录二附录二 6060 附录三附录三 6262 0 第一章第一章 绪论绪论 随着科技的发展和人民生活水平的提高 越来越多的科技产品进入了人们 的日常生活 为人们的生活带来了极大的便利 特别是各种远程控制系统 更 是极大的方便了人们的日常生活 本设计是一种通过发短信对家用电器和各种 继电器进行远程控制的系统 通过它 人们可以随时随地使用手机来控制各种 家电或开关的状态 1 1 研究背景研究背景 随着经济的飞速发展 生活水平的日益提高 人们对居住的环境也有了更 高的要求 家居行业逐步走向绿色环保 高科技智能化的发展阶段 未来的主 流家居模式将是无线远程控制和远程安全防御 在千里之外就能手机遥控自己 的家用电器 实时监控家里的安全情况 早上离开家门的时候 只要控制面板 上按下 离家 模式 家庭的家居设备将逐渐关闭 安防设备开启布防 在有人 非法闯入家里的情况下及时发短信通知到用户 以确保家中安全 下班路上 拿起手机轻轻一按 热水器已经提前启动 为您舒舒服服的冲 个热水澡做好准备 空调已按您的指令自动打开 一进家门就是一个清凉的世 界 舒适宜 人 一身清爽之后 拿起自己的手机 随心操控各类设备 畅快的 享受数码高清大片带来的震撼 躺在软软的床上 遥控灯光让环境变得温柔 远离一天的嘈杂 享 受此时属于自己的静谧 入睡之前 窗帘在手机的指令下 徐徐拉上 带着刚才满眼的星光和您一同进入梦乡 这一切的智能化运作将 我们引入一个新的行业 就是智能家居 1 1 2 智能家居的起源智能家居的起源 智能家居概念的起源甚早 但一直未有具体的建筑案例出现 直到1984年 美国联合科技公司 United Techno1ogies Building System 将建筑设备信息化 整合化概念应用于美国康乃迪克州 Conneticut 哈特佛市 Hartford 的City Place Building时 才出现了首栋的 智能型建筑 从此也揭开了全世界争相建造智能 家居的序幕 最著名的智能家居要算比尔 盖茨的豪宅 比尔 盖茨在他的 未来之路 一书 中以很大篇幅描绘他正在华盛顿湖建造的私人豪宅 他描绘他的住宅是 由硅片 1 和软件建成的 并且要 采纳不断变化的尖端技术 经过7年的建设 1997年 比尔 盖茨的豪宅终于建成 他的这个豪宅完全按照智能 住宅的概念建造 不 仅具备高速上网的专线 所有的门窗 灯具 电器都能够通过计算机控制 而 且有一个高性能的服务器作为管理整个系统的后台 智能家居是IT技术 特别是计算机技术 网络技术 控制技术向传统家电 产业渗透发展的必然结果 由社会背景之层面来看 近年来信 息化的高度进展 通讯的自由化与高层次化 业务量的急速增加与人类对工作环境的安全性 舒 适性 效率性要求的提高 造成家居智能化的需求大为增加 此外在 科学技术 方面 由于计算机控制技术的发展与电子信息通讯技术之成长 也促成了智能 家居的诞生 20世纪80年代初 随着大量采用电子技术的家用电器面市 住宅电子化出现 80年代中期 将家用电器 通信设备与安全防范设备各 自独立的功能综合为一 体后 形成了住宅自动化概念 80年代末 通信与信息技术的发展 出现了通 过总线技术对住宅中各种通信 家电 安防设备进行监控与管 理的商用系统 这 在美国称为Smart Home 也就是现在智能家居的原型 智能家居最初的定义是这 样的 将家庭中各种与信息相关的通信设备 家用电器 和家庭安防装置 通过 家庭总线技术 连接到一个家庭智能系统上 进行集中或异地监视 控制 和家庭事务性管理 并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐 与协调 是智能住宅的基本单元也是智能住宅的核心 世界上第一幢智能建筑1984年在美国康涅迪格州出现 当时只是对一座 旧式大楼进行了一定程度的改造 采用计算机系统对大楼的空 调 电梯 照明 等设备进行监测和控制 并提供语音通信 电子邮件和情报资料等方面的信息 服务 智能家居最早沿于英文Smart Home 早先更多提法是Home Automation家 庭自动化 因为早先涉及的产品都与家庭自动化产品和配件有关 自动化 智 能化是其重要特点 几年前 美国 欧洲和东南亚等 经济比较发达的国家先后 提出了 智能住宅 即智能家居Smart Home 的概念 其目标就是 将家庭中各 种与信息相关的通讯设备 家用电器和家庭保 安装置通过家庭总线技术 HBS 连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视 控制和家庭事务性管 理 并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调 智能家居 Smart Home 频繁出现在各大媒体上 成了人们耳熟能详的词汇 目前关于智能家居的称谓多种多样 诸如 电子家庭 Electronic Home e Home 数字家园 Digital famil