毕业设计：基于GSM模块智能家居系统.docVIP

基于GSM模块的智能家居系统设计 作 者 丁明明 指导教师 白政民 [摘要]GSM（HYPERLINK /search?word=全球移动通讯系统fr=qb_search_expie=utf8全球移动通讯系统）在如今这个信息大爆炸的时代中扮演着重要的角色，现如今已经成为一种应用最广泛、技术成熟、相对完善的移动通讯系统。我国目前几乎已经被三大公司各自建造的GSM移动通信网覆盖全国的范围。用户可以利用手机通过GSM网络实现远程控制的作用。智能家居是一种新生产业，目前我国智能家居市场正在逐渐成形和扩大。本论文设计的智能家居系统比较简单，选用一款最常见的单片机STC89C52来控制，利用一款常见的GSM无线通信模块（西门子TC35）构建控制通信网络，通过收发短信的形式控制继电器的状态，间接地控制相应家电的状态。简而言之，就是用户可以在异地收发短信控制家用电器状态。本设计的独特之一在于用市场上常见的单片机控制GSM模块收发短信，再间接的控制继电器组成的家电控制电路；独特之二在于解决了GSM模块和单片机如何正确通信连接的问题。 [关键词] 智能家居；STC89C52；TC35；继电器 1. 设计方案和工作原理 1.1 设计要求 （1）GSM模块能联网通信且能和PC机之间成功连接：本设计要求TC35模块插上SIM卡（2G版）能成功连接G网络，能通过USB~RS-232串口线与PC机之间进行连接，并能使用AT指令进行一些基本操作如：接打电话、收发短信、读取短信、按条件列举短信、删除短信、设置短信服务中心号码、设置短信模式等。 （2）GSM模块与单片机可以成功连接且能通过短信控制继电器动作：单片机STC89C52和TC35模块能通过串口线成功连接，二者可以成功的互相传输数据。单片机可以识别GSM模块所接收的信息，进而控制相应的继电器的闭合和释放，从而达到控制家用电器的功能。 1.2 设计方案 STC89C52 STC89C52 单片机 GSM模块（TC35） 控制模块（可用继电器控制家电） 通信 RS-232 串口技术标准 通信 图1-1 总体设计框图 智能家居系统一般可以实现两种功能：家电控制功能和家庭安防功能。本设计只涉及到家电控制方面，总体电路结构比较简单。设计时选用一款最常见的单片机STC89C52来控制，利用一款常见的无线通信模块西门子TC35构建控制通信网络，通过收发短信的形式控制继电器的状态，间接地控制相应家电的状态。简而言之，就是用户可以在异地收发短信控制家用电器状态。GSM模块能将短信息内容传送给单片机，单片机通过将短信内容与内部ROM存储的程序相对比，判断决定不同编号的继电器是闭合还是释放。 本设计选用西门子公司旗下的一款模块TC35模块作为GSM通信模块。TC35模块可以通过自带的RS-232通信串口和单片机联络通信，RS-232是一种串口技术标准，相关的电路主要采用MAX232作为电平转换芯片，MAX232芯片能将单片机的TTL电平和TC35的CMOS电平转换到相同的RS-232电平，以便于TC35和单片机之间的通信。 TC35模块和单片机之间硬件通信连接时，单片机的TXD（P3.1）引脚和RXD (P3.0)引脚传输数据时分别对应着TC35模块的RXD0和TXD0引脚。但是由于二者的通信电平不同，单片机的输入、输出为TTL电平，TC35的输入、输出为CMOS电平，二者电平不能通信。因此单片机和TC35之间需要两组MAX232芯片组成的RS-232串口来将TTL和CMOS电平都转换成RS-232通信电平，再用双公头串口线把两个端口相连接，就可以实现TC35~MAX232~MAX232~MCU这样的串口通信线路。如图1-2为单片机和TC35模块通信连接框图。 STC89C52MAX STC89C52 MAX 232 TC35模块 MAX 232 RXD0 TXD0 RXD TXD 图1-2 单片机和TC35模块通信框图 本设计的单片机采用了一款最常用、且便宜的单片机STC89C52作为控制中心，该单片机的P0口作为输出控制端连接着执行机构。执行机构选用原理简单、且易操作的继电器来控制家电的状态。当用户用手机向通信模块发送短信息后，通信模块会将信息内容传输个控制中心，控制中心通过对收到的短信数据判断，将相应的执行命令传输给执行机构继电器，继电器闭合会间接控制家电打开，继电器释放会间接控制家电关闭。 2. 硬件设计 2.1 单片机 2.1.1 STC89C52 本设计选用一款STC公司生产的目前社会上最常用的STC89C52单片机作为控制芯片。该单片机自带8K只读存储器，运行时功耗低、性能高。该器件采用Atmel高密度非易失存储器制造技术，兼容Intel8031指令集。该芯片使用经典的MCS-51内