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                                    GSM智能家庭监控系统设计

                                    添加时间:2019/03/12 来源:武汉轻工大学 作者:方向
                                    通过这次的设计,我学习了智能家居的相关专业知识,了解了许多之前没有学习过的知识,而且将所学的专业知识应用到了实践中来,不管是从理论方面还是实践方面给我带来的巨大的提升。
                                    以下为本篇论文正文:

                                    摘 要

                                      中国经过改革开放,经济飞速进步,人们生活水平不断提高,房地产行业迅速崛起,并且中国有大量的人口,所以不断有高楼大厦小区建成。大楼中的家庭用户必须使用大量的煤气设备以及各种家电。这些都会给我们的生活带来各种不确定的危险情况,对我们的财产以及人身安全带来未知的危险。故我们必须要想出什么办法来解决。传统安防设备和系统已经不能解决这种问题。我们如果要使我们的人身安全已经财产不受到侵害,家庭中必须使用智能的方法来实施管理以及操控,故智能化家庭就应运而生。智能家庭的安防系统由以下几个部分组成,分别是安防对话系统、防小偷报警系统以及煤气中毒报警系统,这个安防系统使我们的住宅环境安全系数得到了全所未有的提高,在将来必然会是我们社会安全治安的不可或缺的部分。安防系统只是整个智能家庭系统的中的一小部分,但却可以给我们带来更加安全以及惬意的的住宅环境。当然我们要想使用智能电器和像使用一般电器那样,就必须使智能家电的操控的操控更在人性化以及方便。

                                      当前GSM网络技术已经非常成熟,我国是个手机用户大国,在2008年,我国手机用户已经达到了8.4亿。而且GSM网络信号覆盖面广以及我国手机资费也不是蛮高。所有我想到了把GSM技术使用到住宅安防报警系统,因此我设计了一个用GSM的短信服务当做载体的智能住宅安防系统。

                                      本设计系统的中央控制单元使用的是 AT89S52 微控制器,然后由 GSM 通信单元、传感器收集单元、LED 输出单元、报警单元构成。如果住宅内发生突发事件时,住宅内的传感装置就可以迅速的感应到,然后马上将信息发送至微控制器,此时报警单元会发出报警声音,LED 输出单元会显示具体的报警信息,微控制器收到信息然后经过处理后,再将信息通过 GSM 网络发送给我们的移动电话上,确保我们可以迅速做出相应的对策。这个系统安全系数高,而且安装方便,比以前传统的家庭安防系统更加安全可靠。

                                      关键词:智能监控,AT89S52 微控制器,GSM 网络,传感器,报警系统

                                    ABSTRACT

                                      After China's reform and opening, rapid economic progress, people's living standards rising, the rapid rise of the real estate industry, and China has a large population, so there have been high-rise district built. Building home users must use a lot of gas equipment and various appliances. These will give our lives to bring a variety of dangerous situations of uncertainty, for the safety of our property and bring unknown dangers. Smart home security system consists of the following components, namely security dialogue system, anti-thief alarm systems and gas poisoning alarm systems,security systems that make our house a full environmental safety factor has been an unprecedented increase in the future inevitable will be an integral part of our social safety order. Of course, we want to use smart appliances and electrical appliances like the use of general, as it is necessary to make intelligent home appliances control manipulation in humane and more convenient.

                                      The current GSM network technology is very mature, our mobile phone users is a big country, in 2008, China's mobile phone users has reached 840 million. And GSM network signal coverage as well as China's mobile phone tariff is not very high. All I thought about using the GSM technology to residential security alarm system, so I designed a GSM SMS service with the carrier as a smart home security systems.

                                      The design of the system central control unit using AT89S52 microcontroller, and then by the GSM communication unit, sensor collection unit, LED output unit, the alarm units. If an emergency occurs in residential, sensing devices inside the house can be sensed quickly, then immediately sends the information to the microcontroller, then the alarm unit will sound an alarm, LED output unit will display detailed alarm information the microcontroller receives information and then after treatment, then the information through the GSM network to send to our mobile phones, to ensure that we can quickly make the appropriate countermeasures. This system safety factor, and easy to install, safer and more reliable than previous traditional home security systems.

                                      KeyWord:IntelligentMonitoring ,AT89S52microcontroller,GSM networks,Sensor,Alarmsystem

                                      上世纪90年代,电子技术已经应用到生活家电中,并且智能家居也系统开始大范围的进入到我们的生活当中;将家用的电脑、冰箱、洗衣机等家电通过射频技术与因特网联系在一起,就形成了现代化住宅自动化的的概念。近些年来,随着移动设备的兴起,出现了各种理由手机、平板电脑等可以的设备操作家用电器的系统,这就是现代智能家居的模型。

                                      在早起的智能家居设计模型中,利用家庭总线技术将家用电子设备与我们的通讯设备连接在一起,统一以及远距离操控以及整理家庭琐务,同时让各种设备和居住的环境的形成统一,HBS不仅是智能家居最基础部分也是智能家居的中枢。

                                      现在智能家居概论一般是通过互联网、计算机以及室内综合布线技术,然后经过居家讯息控制中心把家庭日常中的多个子系统连接起来的系统;痪浠八,首先,必须设置一个通信网络在住宅里,经过住宅网络操控系统以及单片机和各控制?,完成在住宅网络中全部电器的操控以及监测。然后,为了完成和住宅外面的讯息联系,达到?乜刂埔约昂脱断⒒セ坏男枰,必须全部经过一定的媒介平台,完成与外界的通信通道。种种的设计,最后都是以实现对生活感受的安全、方便、绿色环保以及便利为目的的。因此,智能家居是由多个系统组成的,在现实生活中有下面这些系统。

                                      网络通信系统:一般是把数据传输系统、有线电视系统以及语音通话系统一起统称为信息网络系统。

                                      家电控制系统:经过手机或者电话远程?夭僮骷抑械牡缡、冰箱以及空调等家用设备。

                                      家庭安防系统:把互联网网络技术和一些前沿科技进行充分的利用,结合多种探测器和信息分析仪器一起工作,提高住宅的安全系数。

                                      智能照明系统:利用通信网络实现对家中所有照明系统实现总体或者局部的控制。

                                      视频对讲系统:当访客来访时,可以按门上的按钮,能清楚地看到户外的情况通过显示屏,消除了陌生人的打扰。另外,它能够实现各个家庭之间的视频对话。

                                      课题研究的意义:当前,尽管现在智能家居进步飞速,很多企业和公司都想尝这块蛋糕,特别是通过千禧年的智能家居理念的宣传以后,智能家居取得了前所未有的发展。但我国的智能家居现在还是相当基础的层次,没有一致的标准以及代表性的商品。许多人并不熟悉智能家居。因为现在科技飞速进步以及各种各技术层出不穷,基于微控制器技术的智能家庭化已经得到人们认可,相信在将来我们的生活将不可或缺。再就是通讯科技以及互联网科技的快速发展使智能家庭里的远程操控得以实现。

                                      因为经过改革开放,中国的经济飞速进步,人们生活水平不断提高,房地产行业迅速崛起,并且中国有大量的人口,所以不断有高楼大厦小区建成。大楼中的家庭用户必须使用大量的煤气设备以及各种家电。这些都会给我们的生活带来各种不确定的危险情况,对我们的财产以及人身安全带来未知的危险。因此,利用现代技术来解决这些问题已经显得迫在眉睫!我们如果要使我们的人身安全已经财产不受到侵害,家庭中必须使用智能的方法来实施管理以及操控故智能化家庭就应运而生。

                                      智能家庭的安防系统由以下几个部分组成,分别是安防对话系统、防小偷报警系统以及煤气中毒报警系统,这个安防系统使我们的住宅环境安全系数得到了全所未有的提高,在将来必然会是我们社会安全治安的不可或缺的部分。安防系统只是整个智能家庭系统的中的一小部分,但却可以给我们带来更加安全以及惬意的的住宅环境。当然我们要想使用智能电器和像使用一般电器那样,就必须使智能家电的操控的操控更在人性化以及方便。

                                      现在短信是GSM的最受欢迎的业务,而且中国大部分区域都有GSM的信号,速度也很快,消费也不高,和电话业务不互相冲突,并且现在手机都是智能手机,手机系统各种输入法都有,任何人都能很容易上手。所以使用GSM的短讯息服务来完成远程操控智能家庭系统会很方便。

                                      研究内容:所以如果我们想在自己家中安装一个智能家居系统,我想到了利用GSM网络。因为我国是个手机用户大国,在多年前,我国手机用户的数量已经数以亿计。而且GSM网络信号覆盖面广信号和我国手机业务(电话以及短信)消费不是蛮高。因此我设计了一个用GSM的短讯息服务当做载体的智能住宅控制系统。该系统是有以下几个单元组成的:主要操控单元单片机、GSM无线通讯单元、传感器收集单元、LED输出单元、报警单元。

                                      智能家庭在我国走过了一些年头,开始我们的不了解不敢去尝试,现在已经慢慢得到我们的认可,这个过程是相当的困难的。下面就是智能家庭在我国的一些发展阶。

                                      概念阶段:千禧年之际经过互联网、广播、广告等等的宣传,已经有很多人开始知道智能家庭是什么。大量企业以及一些知名的公司知道这智能家庭在将来是会很受欢迎,所以就开始慢慢开始着手开发智能家庭产品和部署将来的规划。

                                      研究开发阶段:2004年左右,很多机构以及企业因为技术有限,故学习国外的智能家庭技术,自助研发了一些产品,也引进了部分国外的智能产品,所以有智能家庭产品出现在部分高档住宅中。

                                      实验阶段:在2004年至2005年左右,我国网络的飞速发展,给智能家居的网络单元带来了良好的发展机遇。并且我国相继制定了智能家居网络的一些标准,推广阶段:2005年至2006年智能家庭于我国已经发展了2年。而且自主研发出了不少智能家庭产品,和国外的产品不相上下。一些刚开发的楼盘也安装了智能家庭设备。

                                      普及阶段:2006年左右,中国的智能家庭技术和国外已经不相上下,随后中国会大范围推广智能家庭产品,慢慢的一般的用户就能使用到智能家庭产品。智能家庭产品和概论得到我们认可是于2006年至2007年。

                                      GSM智能家庭监控系统设计:

                                    系统网络框图
                                    系统网络框图

                                    GSM网络
                                    GSM网络

                                    TC35i及外围电路图
                                    TC35i及外围电路图

                                    传感器采集?榈缏吩硗
                                    传感器采集?榈缏吩硗

                                    DS18B20 实物图
                                    DS18B20 实物图

                                    LCD1602 液晶显示屏实物图
                                    LCD1602 液晶显示屏实物图

                                    目 录

                                      摘 要
                                      ABSTRACT
                                      目 录
                                      第 1 章 绪论
                                        1.1 研究背景
                                        1.2 课题研究的意义和内容
                                        1.3 国内外智能家居的发展现状
                                          1.3.1 国外智能家居发展现状
                                          1.3.2 中国智能家居发展状况和特点
                                        1.4 论文的组织结构
                                      第 2 章 智能家居系统和相关技术
                                        2.1 智能家居的定义
                                        2.2 家居网络通信技术
                                        2.3 智能系统功能
                                        2.4 智能家居产品的类型及其标准化
                                          2.4.1 宽带智能家居
                                          2.4.2 家庭网关
                                        2.5 家居智能系统规划设计原则
                                          2.5.1 自主化定制
                                          2.5.2 按需设置
                                        2.6 实现方案
                                        2.7 系统组成
                                        2.8 智能家居系统的优点
                                      第 3 章 系统硬件电路的设计
                                        3.1 核心控制单元 AT89S52 ?—闪电存储型器件 AT89S52
                                          3.1.1 AT89S52 单片机概述
                                          3.1.2 AT89S52 单片机特性
                                          3.1.3 AT89S52 引脚功能与封装
                                        3.2 GSM 无线通信?——TC35i
                                        3.3 数据信息采集传感器?
                                          3.3.1 温度传感器
                                          3.3.2 光电传感器
                                        3.4 液晶显示?
                                        3.5 报警?
                                      第 4 章 系统程序的设计
                                        4.1 主程序流程图
                                        4.2 中断子程序流程图
                                          4.2.1 温度传感器子程序
                                          4.2.2 液晶显示子程序
                                      第 5 章 系统调试
                                        5.1 硬件测试
                                          5.1.1 静态调试
                                          5.1.2 联机调试
                                        5.2 软件测试
                                        5.3 系统调试
                                        5.4 测试结果
                                      第 6 章 总结与展望
                                      参考文献
                                      致 谢
                                      附录 A

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