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创兴杯设计论文 设计题目：基于GSM的智能家居控制系统 小组成员：邢跃飞（电子1004班） 李 盖（电子1001班） 任艳珍（电子1004班） 指导老师：孟德军 基于GSM的智能家居控制系统 完成人：邢跃飞（组长，电子1004）；李盖（电子1001）；任艳珍（电子1004） 摘要：本文以三个STC89C52单片机为核心，实现基于GSM短信模块的家庭无线防盗报警系统，室内温湿度的采集，光控窗帘，手机控制家电等。本系统由三个模块组成，分别由三个单片机控制。第一部分是门禁模块，打开时需要输入密码；第二部分是室内检测与控制；第三部分是手机控制家电。经过多次测试，各个模块工作正常，能够很好地实现预期功能。该系统采用现有电话网络结合射频无线通信技术和单片机网络控制技术具有自动化程度高、适用性强、电路设计可靠等优点一般家庭都能接受。 关键词：智能家居 GSM 51单片机 智能控制 可靠 适用性强 1 设计任务 （本作品实现基于GSM短信模块的家庭无线防盗报警系统，室内温湿度的采集，光控窗帘，手机控制家电等。各模块原理框图如下: 模块1：门禁模块 模块2：温湿度采集模块 模块3 手机控制家电模块 2 总体设计 本作品实现基于GSM短信模块的家庭无线防盗报警系统，室内温湿度的采集，光控窗帘，手机控制家电等。 门禁模块 该模块通过输入正确密码才能进入系统，开门或者设置其他功能，如果密码输入错误次数超过三次，系统自锁并向户主发送提示信息，然后只有户主向系统发送短信才能够解锁。此外，该模块还可以实现光电防盗功能，当检测到设定范围内有人活动时，系统会立刻向户主发送短信告知。 2.2 室内监测模块 该模块负责实时监测室内温度和可燃气体，并将相应的信息显示到12864液晶显示器上，当室内可燃气体浓度超过阈值时，系统报警并向户主发送短信通知户主；该模块还可以实现通过检测室外光线强度来自动控制窗帘的开和关，并可以通过单片机的中断手动控制窗帘的开和关，从而实现灵活控制。 手机控制家电模块 该模块实现用手机控制家电，户主在回家之前如果要提前打开家用电器（如热水器、空调等），可以向系统发送短信打开相应的电器。 3 电路设计 3.1 门禁模块电路设计 该模块用矩阵键盘作为输入模块，矩阵式键盘中，行、列线分别连接到按键开关的两端，行线通过上拉电阻接到+5V上。当无键按下时，行线处于高电平状态；当有键按下时，行、列线将导通，此时，行线电平将由与此行线相连的列线电平决定。对于矩阵式键盘，按键的位置由行号和列号唯一确定，因此可分别对行号和列号进行二进制编码，然后将两值合成一个字节，高4位是行号，低4位是列号。编码相互转换可通过计算或查表的方法实现。用户只有在输入正确密码才能进入系统，开门或者设置其他功能，电路图如下： 图2 门禁系统操作键盘 图3 单片机最小系统 12864液晶显示接口电路 3.2 室内检测模块设计 该模块负责实时监测室内温度和湿度和可燃气体，并将相应的信息显示到12864液晶显示器上。室内设计了一个光控窗帘具有自动和手动切换功能，大大方便了用户的生活。电路图如下： 图4 温湿度检测电路 图5光敏电路 图6步进电机电路 3.3 手机控制家电模块电路设计 该模块实现用手机控制家电，户主在回家之前如果要提前打开家用电器（如热水器、空调等），可以向系统发送短信打开相应的电器。并且在门禁模块自锁时通过短信控制继电器是该模块复位自锁解除。电路图如下： 图7 手机控制家电模块电路 3.4 GSM接口电路设计 GSM模块主要采用SIEMENS公司的TC35模块，通过串口接入电路与单片机控制模块相连，主要负责实现远距离报警的功能。 TC35模块是SIEMENS公司为嵌入式设备设计的GSM双频通讯核心模块，如图6所示。TC35T内含TC35/SIM卡座/电源/天线/RS232接口，是可独立使用的通讯终端。TC35支持标准的AT命令集，通过AT指令可实现发送短信功能。模块有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息。 单片机通过串口与GSM模块连接通信，电路图如下： 图8 GSM 与单片机通信电路 4软件设计 4.1 门禁系统 该系统主要实现的功能是：输入密码，密码正确则进入系统。当输入密码错误次数小于3次时，可以重新输入。当错误次数达到3次，系统便进入自锁状态并通过GSM发送短信通知用户。成功进入系统后可以选择不同的功能：开门、修改系统密码和开启报警系统。选择开门功能。则开门的指示灯会亮。选择修改系统密码功能，则按照系统指引输入旧密码、新密码和重复新密