一種基于SMS的智能家居遠程監控系統

1 引言

隨著(zhù)生活節奏的加快，生活水平的提高，人們對現代家居的安全性、智能性、舒適性和便捷性提出了更高的要求。智能家居控制系統就是適應這種需求而出現的新事物， 正朝著(zhù)智能化、遠程化、小型化、低成本等方向發(fā)展。如今手機已經(jīng)十分普及，如何讓普通百姓只需要增加少量投入便可以通過(guò)手機遠程遙控自己家中的電器設備，遠程查看設備或安防系統狀況。同時(shí)，一旦家中發(fā)生煤氣泄露、火災、被盜等安全事故時(shí)能夠立即獲知警報， 及時(shí)處理。為此本文提出了一種基于SMS 和Atmega128 的智能家居遠程監控系統。

2 系統結構及工作原理

本文所設計的智能家居遠程監控系統由CP U 模塊、短信收發(fā)模塊、電源模塊、時(shí)鐘模塊、LCD 顯示模塊、鍵盤(pán)模塊、驅動(dòng)模塊、無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊、檢測模塊等模塊組成，如圖1 所示。系統的工作原理如下：用戶(hù)通過(guò)手機將控制或查詢(xún)命令以短信的形式通過(guò)GSM 網(wǎng)發(fā)送到短信收發(fā)模塊，CPU 再通過(guò)串口將短信讀入內存，然后對命令分析處理后作出響應，控制相應電器的開(kāi)通或關(guān)斷，實(shí)現了家電的遠程控制。CPU 定時(shí)檢測煙感傳感器、CO 傳感器、門(mén)禁系統的信號，一旦家中發(fā)生煤氣泄露、火災、被盜等險情時(shí)，系統立即切斷電源、蜂鳴器警報并向指定的手機發(fā)送報警短信，實(shí)現了家居的遠程監視。為了達到更人性化的設計，當用戶(hù)在家時(shí)可通過(guò)手持無(wú)線(xiàn)遙控器控制各個(gè)家電的通斷，通過(guò)自帶的小鍵盤(pán)設定授權手機號碼、權限和設定系統的精確時(shí)間等參數。LCD 用來(lái)實(shí)時(shí)顯示各電器狀態(tài)和各個(gè)傳感器的狀態(tài)。

圖1 系統結構框圖

3 硬件系統設計

CPU 選用Atmega128 單片機，它是基于A(yíng)VR RISC結構的8 位低功耗CMOS 微處理器，具有性?xún)r(jià)比高、功耗小、可靠性高等特點(diǎn)。短信收發(fā)模塊選擇廈門(mén)桑榮公司的Saro310 GSM Modem.傳感器選擇香港嘉永公司的SS-168 煙感探測報警器、HD-111 家用CO 探測報警器。它們在檢測到危險信號時(shí)輸出開(kāi)關(guān)量信號，能及時(shí)準確地向CPU 發(fā)出報警信號。LCD 顯示模塊選用LCD12864 帶中文字符型液晶顯示屏，它自帶漢字字庫， 只用查詢(xún)中文字庫表便能實(shí)現LCD 的中文顯示， 占用CPU 管腳少， 只需三個(gè)管腳便能完成通訊和控制。

圖2 系統主要模塊原理圖。

鍵盤(pán)模塊采用了一個(gè)4 × 4 的小鍵盤(pán)。開(kāi)關(guān)驅動(dòng)模塊實(shí)現弱電對強電的控制。因為本系統中有較大功率電器，在啟動(dòng)時(shí)電流會(huì )較大，可能會(huì )達到10A,因此采用了2JB0.5-1 型固態(tài)繼電器。時(shí)鐘模塊選用DS1302 時(shí)鐘芯片， 為CPU 提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘。它采用串行數據傳輸， 可為掉電保護電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能， 編程簡(jiǎn)單， 功耗小。無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊選用超外差雙向無(wú)線(xiàn)接收模塊JL-RT01A.電源模塊由插頭引入220V 交流電源，經(jīng)過(guò)220V/36V/12V 變壓器降壓，整流橋整流， 二級電容濾波， 三端穩壓芯片7 8 L 0 5 和78L24 穩壓后，分別為核心板和接口驅動(dòng)模塊提供5V和24V 供電。