基于TC35i的智能家居系统设计

谢剑峰，盛 健，邹丽君，张 胜

九江学院电子工程学院，江西九江 332005

基于TC35i的智能家居系统设计

谢剑峰，盛 健，邹丽君，张 胜

九江学院电子工程学院，江西九江 332005

本文提出了一种基于TC35i的低成本的可远距离控制的智能家居控制系统设计方案。该系统以51单片机为中央处理单元，结合GSM通信模块实现家居系统的智能管理及远程控制。

智能家居；单片机；GSM；TC35i

0 引言

利用GSM服务可以方便实现诸如住户防火、防盗以及家用电器远程控制等功能。利用GSM移动通信通用模块TC35i结合51单片机可实现低功耗、高可靠性、高性价比的远距离智能家居控制。

1 总体原理介绍

如图1所示，本智能家居控制系统是51单片机为核心处理器，首先将采集后的家居环境信息、安防信号、家电运行状态，经处理器将数据处理后，输出到LCD上，实现直接监控。同时，将以上信息进行编码打包，通过TC35i通讯模块，在需要查询或异常的情况下，将信息送到预先设置好号码的手机上，以此实现用户对于家统实现远程的检测与控制。

图1 家居系统原理框图

具体包含以下功能：

1）家庭环境监测及控制。通过数字温度湿度传感器采集室内外温度湿度信息，缓存在单片机内，采用自动货远程控制的方式，启动货关闭继电器，控制空调或加湿器开关，使其能自动工作，保持室内环境的舒适。

2）安防报警。在设防状态下，通过门磁开关，热释电传感器，烟雾传感器，二氧化碳传感器等传感器，采集室内安防信息，出现意外时自动发送报警信息到预设的用户手机上。

3）红外家电控制。通过短信或拨号方式远距离控制单片机，由单片机控制红外发射单元，产生与家电遥控器相同的红外编码，来控制家电的运行。

2 硬件设计

2.1 中央处理单元

结合系统要实现的功能和性价比采用目前性能稳定、价格低廉的AT89S52。该处理器控制简单，功能丰富，含有8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，3个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。该设计为实现串口的同步通信，系统采用11.0592M时钟。

2.2 LCD模块

LCD控制模块采用HTM12864Z液晶点阵模块。该模块工作电源电压为3.0V～5.5V；显示分辨率为128×64点；内置汉字字库，提供8192个16×16点阵汉字采用通信方式为串行、并口可选。128×64点显示空间，满足较多信息显示。内置字库，简化处理器工作。系统选用并口通信，保留单片机串口供GSM模块使用。

2.3 GSM通信模块

GSM通信模块采用西门子双频通讯模块TC35i，该模块包括GSM基带控制器、射频模块、供电模块、闪存、ZIF连接器、射频功率放大器、天线接口等六部分。其体积小、重量轻、功耗低，工作电压为3.3V～4.8V，典型电压为4.2V，休眠电流为3.5mA，最大工作电流为2A。可传输语音和数据信号，功耗在EGSM900（4类）和GSM1800（1类）分别为2W和1W，通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。TC35i的数据接口通过AT命令可双向传输指令和数据。支持Text和PDU格式的SMS（Short Message Service，短消息）。

2.4 其他外围单元

外围电路主要有红外发射单元、温湿度采集单元和安防信号输入单元3部分组成。红外发射部分采用集成红外发射模块HS0038。温湿度采集模块采用DHTll数字温湿度传感器。安防信号输入单元主要由门磁，热释电，煤气传感器等组成的报警信号网络。

3 软件设计

单片机采用循环中断的工作方式。单片机通过并口完成环境信号、安防信号采集、红外控制信号输出和状态的显示。同时通过串口解码和发送AT指令，完成与手机的交互通信。系统主要工作流程如图2所示。

图2 系统流程图

系统设置：包括初始化温湿度传感器、LCD，设置报警门限值和输入控制电话号码。根据红外接收信号，设置设防货状态。

实时监控：系统循环采集环境信息，检测各路安防输入信号，经处理后，送到LCD显示。一旦检测到安防信号触发，经再次检测确定后，将启动声光报警，同时通过短信息发到预设的手机实现实时报警。

查询控制状态：机主通过预设置于系统的手机号码，可发送查询、设防和家电控制命令。单片机接收GSM模块收到的信息，若是预设的号码，则解码短信内容并执行，操作结束后，反馈一条完成信息。

4 结论

系统的优势主要体现在系统的可扩展性和性价比，本系统的实现，可以实现用户对家居环境及设备的监测和控制，大大的提高了家庭控制的方便性与实时性。

[1]邬春明，艾闯，李丹.基于TC35i的小区远程报警系统[J].电子技术应用，2007(11).

[2]刘涛，等.基于手机模块TC35的单片机短消息收发系统[J].电子技术，2003(3).

TP2

A

1674-6708（2010）30-0255-02

2008年度九江学院大学生自主创新性试验项目，项目编号：08XSCXXSY06

谢剑峰，学生，所在院校：九江学院电子工程学院，专业：通信