基于GSM通信網(wǎng)絡的智能家居報警與控制系統(tǒng)

魏秀嶺+呼強+鄧魁

摘要：隨著計算機技術和網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，人們對采用新技術進行個人的財產(chǎn)的保護意識在不斷的增強，因而本設計就是為了滿足現(xiàn)代家居防盜和控制的需要，以STC89C52為核心設計家居的報警與控制系統(tǒng)，視頻實時監(jiān)控和TC35模塊實現(xiàn)智能對家居設備的遠程監(jiān)控、報警的功能，以繼電器實現(xiàn)家居設備的控制功能，從而達到實現(xiàn)家居安防的有效的監(jiān)視和控制。

關鍵詞：STC89C52；GSM；傳感器；報警與控制系統(tǒng)

中圖分類號：TN929.532 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）07-0005-02

1 序言

隨著科學的進步，計算機科學、電子電控技術和網(wǎng)絡技術等得到了的快速發(fā)展，不同的、多種多樣的實時監(jiān)控電子設備業(yè)已進入人們的生活，促使了智能家居的產(chǎn)生。使得能夠有效地提升了居民的家庭生活的安全系數(shù)，創(chuàng)造出愉快的工作氛圍和舒適的生活環(huán)境，創(chuàng)建了一個高效的日常生活事務的管理系統(tǒng)，并滿足人們對于環(huán)保的需要[1]。智能家居是居民的居住的住宅的管理和控制為基本目標，主要使用計算機技術、網(wǎng)絡通信技術、電子技術、自動控制技術等將居民的家居環(huán)境的設施有機地組合一起，實現(xiàn)家居的整體的一體化的監(jiān)控與管理，使得居民的居住能夠更加方便、安全、舒適，在保證居住環(huán)境安全的同時實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

至今，當代的智能家居已擁有了更新內(nèi)容和功能，不斷增加了管理內(nèi)容，也增加了人性化的措施，使得家居的各種設備的不斷完善，使得智能家居系統(tǒng)更加具有良好的保障，促使家居中的各種智能設備之間具備了互連、互動的可能性，智能家居發(fā)展的智能化和網(wǎng)絡化已經(jīng)成為必然的趨勢[2]。

2 總體設計功能需求分析

智能家居報警與控制系統(tǒng)的硬件設計智能家居能夠通過熱釋電紅外人體紅外檢測、煤氣泄漏檢測、火災煙霧檢測等傳感器構(gòu)成環(huán)境信息的采集源，對家居環(huán)境進行實時監(jiān)測，采用GSM模塊進行通信，連接家居與手機用戶，可以進行短信收發(fā)，將家居環(huán)境的異常情況報告給用戶，依據(jù)視頻情況，進行判斷后下達命令實現(xiàn)了家居安防的遠近程控制，也能夠根據(jù)視頻監(jiān)控攝像設備進行現(xiàn)狀的監(jiān)控，其具體功能需求如圖1所示。

3 系統(tǒng)硬件系統(tǒng)構(gòu)成

智能家居報警與控制系統(tǒng)的硬件核心主要采用51單片機STC89C52、手機模塊TC35、人體紅外模塊、煙霧感應模塊、USB接口、視頻攝像頭、LCD1602等設計一個GSM通信網(wǎng)絡的智能家居報警與控制系統(tǒng)[3]，其組成框圖如圖2所示。該智能家居報警與控制系統(tǒng)是通過家居室內(nèi)布設的各類電子傳感器采集現(xiàn)場信號，通過處理通知用戶家中發(fā)生的火災、煤氣泄漏、盜竊等突發(fā)情況；單片機STC89C52是核心控制芯片，主要任務是處理傳感器的多個信號并向手機模塊TC35發(fā)送數(shù)據(jù)處理信息，進行短信報警；手機模塊TC35主要負責智能家居報警與控制系統(tǒng)的手機和控制系統(tǒng)雙向數(shù)據(jù)信息傳遞，同時將外部遠程的手機控制信號發(fā)至繼電器，使得繼電器能夠執(zhí)行家居用戶的遠程的控制指令，對于家居的電源和家用電器進行控制執(zhí)行通斷[4]。當室內(nèi)的各類傳感器檢測家居存在危險，控制發(fā)出中斷請求信號至單片機STC89C52判斷危險的類別，使得單片機STC89C52能夠向TC35模報警，向家居用戶或公安部門進行報警；同時，單片機STC89C52控制視頻攝像頭工作拍攝與顯示室內(nèi)狀況，并將相關圖片信息傳輸至用戶的手機或者互聯(lián)網(wǎng)保存。

4 軟件程序流程設計

軟件程序是智能家居報警與控制系統(tǒng)的執(zhí)行者，為了提高應用程序的運行速度，以及程序運行的穩(wěn)定性，所以將應用程序設計成多線程結(jié)構(gòu)[5]。智能家居報警與控制系統(tǒng)上電運行或復位后，系統(tǒng)處于布設狀態(tài)，使得單片機STC89C52控制程序?qū)χ骺啬K及相關的外圍電路模塊進行初始化，這涉及了單片機STC89C52的定時器、I/O接口、中斷系統(tǒng)、LCD液晶、手機模塊TC35等的初始化。初始化完后單片機STC89C52控制LCD液晶顯示系統(tǒng)狀態(tài)信息，然后進入系統(tǒng)中斷等待判斷是否進入布防狀態(tài)。當智能家居報警與控制系統(tǒng)進入布防狀態(tài)后，若傳感器的檢測信號檢測到報警信號，則能夠控制進行本地報警和利用手機模塊TC35通信觸發(fā)報警短信發(fā)送，并顯示相應的狀態(tài)。其軟件流程圖如3所示。

5 結(jié)語

本文設計的智能家居報警與控制系統(tǒng)可實現(xiàn)對家居設備和家居安全的遠程監(jiān)控、報警、控制等功能，設計一種無線通信技術的智能家居報警與控制系統(tǒng)，對于硬件的結(jié)構(gòu)與軟件開發(fā)流程進行了詳細的描述；此智能家居報警與控制系統(tǒng)的開發(fā)不僅有利于在現(xiàn)有家居設備的基礎上實現(xiàn)家居設備的基礎上降低系統(tǒng)開發(fā)成本，也能夠為智能家居系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全提供了保障，同時為以后的智能家居報警與控制系統(tǒng)應用升級提供方便。

參考文獻

[1]馮凱，童世華.智能家居的由來及其發(fā)展趨勢[J].中國新技術新產(chǎn)品，2010，6：7.

[2]A. Helal，W. Mann，H. Elzabadani，et al.Gator Tech Smart House：A Programmable Pervasive Space[J].IEEE Computer magazine，2011（3）：73-74.

[3]杜成仁.智能家居的其發(fā)展趨勢[J].住宅科技，2010，7：92-94.

[4]郭志勇.單片機應用技術項目教程[M].北京：中國水利水電出版社，2011：9-13.

[5]朱小軍，張志斌.基于S3C2410芯片的嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境設計與實現(xiàn)[J].自行化與儀器儀表，2012，1：112-113.endprint