家庭遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)方案開(kāi)發(fā)

基于藍(lán)牙通信的家庭開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)藍(lán)牙通信傳輸，完成系統(tǒng)與手機(jī)藍(lán)牙之間的數(shù)據(jù)通信，通過(guò)手機(jī)藍(lán)牙發(fā)送相應(yīng)的指令控制家電的開(kāi)啟和關(guān)閉。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷提高，人們的生活也在不斷變化，尤其實(shí)在進(jìn)入到信息時(shí)代以后，各種電子系統(tǒng)更是廣泛的遍布在生活周?chē)?，居住環(huán)境逐步邁向智能化。電子技術(shù)的發(fā)展極大地促進(jìn)了人們的生活，借助于移動(dòng)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)逐步在高端場(chǎng)所出現(xiàn)，智能家居系列的產(chǎn)品也在逐步推廣與應(yīng)用，到目前為止更是廣受好評(píng)。

一、家庭遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

主要設(shè)計(jì)思想是通過(guò)手機(jī)移動(dòng)終端作為主控制端，通過(guò)藍(lán)牙配置后，手機(jī)移動(dòng)終端向SIM900A GSM模塊發(fā)送指令，SIM900A GSM模塊將指令傳送給單片機(jī)，單片機(jī)在接收到信號(hào)后對(duì)4路繼電器控制進(jìn)行控制并同時(shí)啟動(dòng)液晶顯示器程序，在結(jié)束繼電器的控制后，SIM900A GSM模塊將結(jié)果按原路反饋給移動(dòng)終端，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的。

二、家庭遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)硬件模塊化設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的核心控制電路為單片微控制器接口電路，系統(tǒng)主要包塊以下幾大模塊:系統(tǒng)的主控制中心，電源模塊，GSM移動(dòng)通信模塊，藍(lán)牙通信模塊，環(huán)境檢測(cè)模塊和繼電器控制開(kāi)關(guān)模塊。下面介紹兩大重要模塊。

2.1藍(lán)牙模塊設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用HC－05模塊作為藍(lán)牙通信的核心，通過(guò)外圍電路的配合完成系統(tǒng)藍(lán)牙通信電路的設(shè)計(jì)。

U5為系統(tǒng)藍(lán)牙通信模塊HC－05模塊。因?yàn)镠C－05模塊的工作電壓+5V和3.3V的雙電壓，所以在該模塊的1腳和2腳位置上增加一部分電平轉(zhuǎn)換電路，電平轉(zhuǎn)換電路由電路二極管D5、D6和電阻Ｒ9、Ｒ15構(gòu)成。發(fā)光二極管D7作為電路指示燈，用來(lái)表示HC－05模塊的工作狀態(tài)。在藍(lán)牙模塊的設(shè)計(jì)中，藍(lán)牙通信模塊有三種工作狀態(tài):第一種是在模塊上電后，把BS－KEY引腳端接在VCC時(shí)，D7慢閃保持在亮一秒滅一秒的頻率，模塊進(jìn)入AT指令狀態(tài)。第二是在模塊上電后，把BS－KEY引腳接地時(shí)，此時(shí)D7的閃爍頻率增加，保在2次每秒的頻率進(jìn)行快閃，此時(shí)模塊處于可配對(duì)的狀態(tài)，但如果此時(shí)再將BS－KEY引腳電平置高，模塊會(huì)重新進(jìn)入AT指令的狀態(tài)，但是D7的閃爍頻率依舊保持不變。第三種狀態(tài)就是模塊與手機(jī)藍(lán)牙終端配對(duì)成功時(shí)，此時(shí)的D7以一次閃2下，2秒閃一次的頻率進(jìn)行雙閃。因此，在判斷系統(tǒng)模塊的當(dāng)前狀態(tài)時(shí)，我們可以通過(guò)指示燈D7的閃爍頻率進(jìn)行判斷。

2.2 GSM移動(dòng)通信模塊設(shè)計(jì)

采用SIM900AGSM作為移動(dòng)通信模塊的控制核心，并加卡槽的外圍輔助電路完成系統(tǒng)短信的收發(fā)功能。

U7為GSM移動(dòng)通信模塊的SIM900A模塊，J6為SMA天線的接口，是模塊接收發(fā)送信號(hào)的重要組成部分，KEY1為該模塊的開(kāi)機(jī)按鍵，SIM－PKEY連接微控制處理器IO口，SIM900A模塊將可以接收單片機(jī)的反饋信號(hào)，LED1是模塊的上電指示燈，通過(guò)LED1的亮暗狀態(tài)反映出SIM900A模塊的上電狀態(tài)，當(dāng)模塊通電的時(shí)候該燈被點(diǎn)亮，否則熄滅。LED2為網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示燈，是一個(gè)0805封裝的藍(lán)色發(fā)光二極管，用于指示SIM900A當(dāng)前的狀態(tài)，通過(guò)該指示燈的閃爍情況，我們可以很方便的判斷SIM900A模塊此時(shí)的工作狀態(tài)。

三、家庭遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)

初始化完成以后系統(tǒng)隨后要啟動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)，保證GSM移動(dòng)通信模塊可以正常工作，使其處于收發(fā)短信狀態(tài)。單片機(jī)通過(guò)串口通信的方式實(shí)現(xiàn)和GSM模塊之間的通信，首先單片機(jī)對(duì)GSM模塊發(fā)送的短信信息進(jìn)行解析然后輸出控制指令給繼電器開(kāi)關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)家電開(kāi)關(guān)的控制。使用LCD液晶對(duì)4路家電開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟和關(guān)閉狀態(tài)進(jìn)行顯示。當(dāng)單片機(jī)控制指令發(fā)出后單片機(jī)要對(duì)控制指令的輸出做相應(yīng)的檢測(cè)，如果指令得到有效響應(yīng)的情況下，單片機(jī)經(jīng)GSM短信模塊向控制終端發(fā)送動(dòng)作執(zhí)行成功與否的反饋。

總結(jié)

采用藍(lán)牙通信進(jìn)行手機(jī)對(duì)家電開(kāi)關(guān)的控制具有跨時(shí)代的進(jìn)步，也適用于現(xiàn)代人們快節(jié)奏的生活。傳統(tǒng)的家用電器開(kāi)關(guān)需要近距離進(jìn)行有效操作，但不可能在遠(yuǎn)離房屋的地方進(jìn)行有效的操作和控制，但是通過(guò)GSM移動(dòng)通信不再受到遙控器遙控距離的限制，手機(jī)遠(yuǎn)程遙控不僅節(jié)約了給遙控器更換電池所耗費(fèi)的成本和時(shí)間，同時(shí)也大大提高了操作的方便性。有了手機(jī)遠(yuǎn)程家電控制系統(tǒng)就不用再擔(dān)心家電忘記關(guān)的麻煩，只要一條手機(jī)短信就可以隨時(shí)隨地的進(jìn)行控制。另外，除本設(shè)計(jì)家庭開(kāi)關(guān)監(jiān)控以外，還可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度監(jiān)控進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)煙霧檢測(cè)進(jìn)行防火災(zāi)的發(fā)生，因此，手機(jī)遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)不僅為人們的生活提供了便利，還可極大的提高家庭安全性。

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