通信与网络中的基于GSM的智能家居系统设计与实现
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2020-10-21
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通信与网络中的基于通信与网络中的基于GSM的智能家居系统设计与实现的智能家居系统设计与实现
摘要：介绍了一种基于GSM 网络的智能家居控制系统的工作原理及主要功能。采用STC 单片机为系统控制核心，
对家庭中可能出现的意外情况用各种传感器进行采集，利用GSM 模块的短信收发功能，实现远程安防及家电控
制。实践证明本系统性能可靠，成本低，可广泛应用于现代住宅中。 0 引言 随着经济的快速增长， 快节
奏的生活状态使得人们越来越注重生活的质量和品位。如何建立一个高效率、低成本的智能家居系统已成为当今世
界的一个热点问题。目前，国内外各种类型的智能家居产品越来越多， 其中大部分是基于电话网的安防控制系
统。但在我国，家庭电话用户正逐步减少，且电话线路易被破坏，故此类产品有一定局限性。随着
摘要：介绍了一种基于GSM 网络的智能家居控制系统的工作原理及主要功能。采用STC 单片机为系统控制核心，对家庭中
可能出现的意外情况用各种传感器进行采集，利用GSM 模块的短信收发功能，实现远程安防及家电控制。实践证明本系统性能
可靠，成本低，可广泛应用于现代住宅中。
0 引言引言
随着经济的快速增长， 快节奏的生活状态使得人们越来越注重生活的质量和品位。如何建立一个高效率、低成本的智能家居
系统已成为当今世界的一个热点问题。目前，国内外各种类型的智能家居产品越来越多， 其中大部分是基于电话网的安防控制系
统。但在我国，家庭电话用户正逐步减少，且电话线路易被破坏，故此类产品有一定局限性。随着电信GSM 网络覆盖范围的广
阔化、无缝化，以及手机的日益普及为基于GSM 网络的智能家居系统提供了巨大的应用空间。
本文所介绍的基于GSM 网络的智能家居系统采用GSM 模块进行短信息收发，以单片机为控制核心，进行信息反馈和远程控
制，实现了远程报警、远程遥控等功能。
1 系统工作原理及主要功能系统工作原理及主要功能
1.1 系统工作原理系统工作原理
图1 为智能家居系统的工作原理图。系统在正常工作时处于低功耗监控状态，一旦发生警情，即各类传感器检测到异常信号
（如盗窃、火警、煤气等）时，单片机通过从不同引脚接收到的信号同预先存储在ROM 中的信息进行对比，判断出异常情况的
类型，然后将报警信号由串口传送给GSM 模块，最后将报警短信发送给用户。几秒钟后，用户的手机上就可以接收到报警短
信， 提醒用户采取措施。另外用户可通过发送短信，由GSM 模块接收，经单片机解码后，驱动系统中的电器控制电路去控制相
应的家电， 从而实现远程控制电器工作的目的。
图1 系统设计原理图
系统的主要功能：
（1）自动报警功能：当用户住宅出现异常情况时， 系统会自动发送报警短信给预先设定手机号码的用户，直至用户回复为
止。
（2）家电控制功能：接收用户发送来的控制命令，实现短信的译码功能，并由单片机根据相应的译码来实现不同家电工作
及停止功能。
此外，系统提供备用充电电池，在断电时可继续工作， 可以防止部分不法分子利用断电进行盗窃，克服了停电时不能报警等
缺点。
2 主要功能模块主要功能模块
2.1 单片机控制模块单片机控制模块
系统的控制器选用STC89C54RD+单片机。8位STC89C54RD+单片机是STC 公司生产的一款增强型51 单片机，具有低功
耗、存储容量大、运行稳定、价格便宜等特点。其支持的最高时钟为80MHz.内部包括16 kB 的Flash 程序存储器ROM、1 kB 的
数据存储器RAM,具有ISP 在线编程功能，大大减少了开发复杂度，同时可节省购买编程器的额外投入。STC89C54RD + 单片机
的开发环境与51 单片机的开发环境兼容， 这给熟悉51 单片机系统的开发者带来极大的方便。
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