基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)

作者/敖明，成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院

基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)

作者/敖明，成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院

設(shè)計基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)主控芯片選用AT89S52單片機(jī)，它連接家用傳感器，包括人體紅外傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌穸葌鞲衅鞯龋瑢?shí)時監(jiān)控家庭信息。此外，單片機(jī)與GSM模塊SIM300建立串口通信，實(shí)現(xiàn)對家居狀態(tài)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控。

單片機(jī)；智能家居；GSM；傳感器

引言

隨著計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展，建筑的智能化和信息化也應(yīng)運(yùn)而生。局域網(wǎng)下的現(xiàn)代智能家居設(shè)計相對完美，但其主要缺陷在于用戶不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控。手機(jī)遠(yuǎn)程控制作為一個較新的課題與常規(guī)的遙控方式相比，顯示出一定的優(yōu)越性。因而基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)脫穎而出。

1.系統(tǒng)設(shè)計

本設(shè)計以SCT公司AT89S52單片機(jī)為主控芯片。人體紅外檢測傳感器可作為家居防盜報警使用。火焰?zhèn)鞲衅饔糜诨馂?zāi)檢測。濕度傳感器用于雨水識別。家居傳感器還要許多，可根據(jù)需要擴(kuò)展。外接異常信號觸發(fā)傳感器發(fā)送至單片機(jī)，單片機(jī)控制GSM模塊遠(yuǎn)程發(fā)送短信指令，向用戶或物業(yè)人員發(fā)送報警信息，實(shí)現(xiàn)對家居的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)框圖

2.硬件設(shè)計

AT89S52單片機(jī)為系統(tǒng)的主控單元，單片機(jī)的最小系統(tǒng)外圍電路設(shè)計簡單，便于操作使用。最小系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 單片機(jī)最小系統(tǒng)

GSM模塊與單片機(jī)建立簡單的232協(xié)議進(jìn)行通信。通過MAX232芯片實(shí)現(xiàn)GSM模塊的RS-232電平與單片機(jī)的TTL電平轉(zhuǎn)換。GSM模塊的輸入對應(yīng)單片機(jī)P3.1-TXD，GSM模塊的輸出對應(yīng)單片機(jī)P3.0-RXD。

火焰?zhèn)鞲衅鲗鹧孀蠲舾校瑢ζ胀ü庖彩怯蟹磻?yīng)的，一般用做火焰報警等用途，火焰?zhèn)鞲衅髂K的設(shè)計是將傳感器與某一基準(zhǔn)電壓比較，通過比較器LM393比較輸出TTL高、低電平信號，用于單片機(jī)識別火焰的有無。基準(zhǔn)電壓的選擇可調(diào)整火焰檢測的距離。

人體紅外傳感器模塊內(nèi)部集成紅外識別功能，TTL電平輸出方式至單片機(jī)用于紅外識別。濕度傳感器內(nèi)部集成AD轉(zhuǎn)換器，將濕度信息轉(zhuǎn)換為電壓信息，并與單片機(jī)建立I2C通信，便于單片機(jī)實(shí)時采集外界濕度信息。當(dāng)外界濕度過大，判斷為雨滴，單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)開關(guān)窗操作，用戶亦可通過天氣變化，對開關(guān)窗實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。

3.軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件流程圖如圖3所示。

圖3 軟件流程圖

首先對單片機(jī)處理初始化，GSM模塊初始化設(shè)置為Text模式收發(fā)短信代碼簡單，實(shí)現(xiàn)起來容易。然后等待傳感器異常觸發(fā)，單片機(jī)識別異常信號，對應(yīng)發(fā)送手機(jī)AT指令通過串口寫入GSM，由GSM以短息形式遠(yuǎn)程發(fā)送至用戶手機(jī)。用戶得到信息后，編輯控制指令（以短息形式）發(fā)送至GSM模塊，由單片機(jī)解析GSM模塊中的控制指令，實(shí)現(xiàn)應(yīng)對操作。

4.總結(jié)

基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計，是對局域網(wǎng)下智能家居的完善，系統(tǒng)添加GSM模塊，實(shí)現(xiàn)了家居的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，為用戶的遠(yuǎn)程監(jiān)控提供途徑，人機(jī)交互良好，具有很好的推廣價值與應(yīng)用前景。

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