基于gsm的智能家居控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及远程控制系统，特别是涉及基于GSM的智能家居控制系统。
【背景技术】
[0002] 智能家居的起源20世纪80年代，随着大量采用电子技术的家用电器面市，将家用 电器、通信设备与安保防灾设备等各自独立的功能综合为一体后，形成了住宅自动化概念。 80年代末，由于通信与信息技术的发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总 线技术进行监视、控制与管理的商用系统，这也是现代智能家居的原型。
[0003] 对家居安全现场监测和控制，传统的监视一般采用摄像机录像、温度采集，以模 拟信号方式保存在本地的存贮盘，只能够事后掌握监视信息而不能把家居信息及时告知户 主,户主也不能随时查询家居信息并作出反应。例如，主人外出期间家居进人窃贼、家中煤 气泄漏或空调忘记关闭等若能及时地被户主远程掌握才能发挥家居智能化的最大价值。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于GSM的智能家居控制系 统，利用现有覆盖面积庞大的GSM网络实现对家居安全控制。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于GSM的智能家居控制系统，包 括主控制模块、GSM模块、移动终端、电源、警报模块、多个受控单元模块和传感器模块，GSM 模块、传感器模块、警报模块及受控单元模块分别连接于主控制模块；GSM模块通过GSM网 络与移动终端远程双向通信；电源连接GSM模块及主控制模块并为其供电；
[0006] 所述移动终端以短信的形式发送指令至GSM模块，所述主控制模块对该指令进行 解码并驱动相应的受控单元模块，所述受控单元模块用于连接并控制家用电器的开关；
[0007] 所述主控制模块接收并解析传感器模块感测的外界环境的信号、判断异常、根据 异常驱动相应的警报模块并经由GSM模块以短信的形式发送异常通知至移动终端。
[0008] 优选的，所述传感器模块包括用于检测煤气、天然气或石油气的气体传感器和用 于检测火源的远红外传感器。
[0009] 优选的，所述警报模块包括至少一蜂鸣器，该蜂鸣器在主控制模块对应接口输出 低电平时启动。
[0010] 优选的，还包括一显示模块，该显示模块连接于该主控制模块并实时显示相应的 信息。
[0011] 优选的，该主控制模块是STC12C5A60S2系列单片机。
[0012] 优选的，该GSM模块是SM300模块及与之配合的SM卡，该SM300模块与该单 片机之间通过串口通信。
[0013] 优选的，该受控单元模块包括有继电器，该继电器在主控制模块对应接口输出高 电平时吸合。
[0014] 本发明的有益效果是：
[0015] 1.本发明采用GSM网络通信，通过收发短信的形式实现对家居安全的远程监控 与实时反馈；GSM通信的可靠性高、实时性强、监控范围广、系统建设及运营成本低、扩容性 好，不易受干扰或入侵，可安全快速稳定地实现远程信息的无线传输；
[0016] 2.本发明兼具自动报警功能和家电控制功能，通过设置各类传感器对外界环境进 行感测，单片机通过不同引脚接收到的信号判断异常及异常的类型并生成相应的报警信号 由GSM模块以短信的形式发送给用户，提醒用户采取措施；GSM模块亦可接受用户发送的 短信指令并经由单片机解码后驱动电器控制单元控制相应的家电开关；实现双向的信息交 流，以实现智能的控制，提高家居的安全和舒适度；
[0017] 3.本发明的系统无需对现有的家用电器或住房结构进行改造，体积小，造价低，适 于实际推广应用。
[0018] 以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的基于GSM的智能 家居控制系统不局限于实施例。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明的系统结构示意图；
[0020] 图2为本发明GSM模块初始化流程图；
[0021] 图3为本发明单片机与GSM通讯子程序流程图；
[0022] 图4为本发明的GSM整体通讯流程图；
[0023] 图5为本发明的报警反应流程图。
【具体实施方式】
[0024] 实施例，参考图1，本发明的基于GSM的智能家居控制系统，包括主控制模块、GSM 模块、移动终端、电源、警报模块、多个受控单元模块和传感器模块，GSM模块、警报模块、传 感器模块及受控单元模块分别连接于主控制模块；GSM模块通过GSM网络与移动终端远程 双向通信；电源连接GSM模块及主控制模块并为其供电。移动终端以短信的形式发送指令 至GSM模块，主控制模块对该指令进行解码并驱动相应的受控单元模块，受控单元模块用 于连接并控制家用电器的开关。主控制模块接收并解析传感器模块感测的外界环境的信 号、判断异常、根据异常驱动相应的警报模块并经由GSM模块以短信的形式发送异常通知 至移动终端。
[0025] 传感器模块用于感测外界环境的相关信息，例如传感器模块1可以是检测煤气、 天然气或石油气的气体传感器，用于煤气等泄露的检测；传感器模块2可以是远红外传感 器，用于检测火灾。警报模块可以是多个蜂鸣器，当检测到煤气泄露或火灾时，相应的蜂鸣 器振动发声，及时发出警报。
[0026] 主控制模块可以是单片机，例如STC12C5A60S2系列单片机，该单片机包含中央处 理器（CPU)、程序存储器（Flash)、数据存储器（SRAM)、定时/计数器、UART串口、串口 2、1/ 〇接口、高速A/D转换、SPI接口、PCA、看门狗及片内R/C振荡器和外部晶体振荡电路等，适 于实际应用。本发明的系统还包括一显示模块，该显示模块连接于该单片机并实时显示相 应的信息。
[0027] GSM模块可以是SM300模块及与之配合的SM卡，该SM300模块与该单片机之间 通过串口通信，分别将单片机与SM300模块的对应引脚通过跳线进行连接，g卩：RXD-TXD、TXD-RXD、GND-GND。模块有AT指令集接口，支持点到点短消息移动发送和接受、文本模式， 短消息存储于SIM卡中。
[0028] 受控单元模块包括有继电器，继电器连接并控制家用电器，例如可以连接灯、空 调、热水器、电饭煲、排风扇等。继电器与主控制模块相连，在一般状态下，继电器处于开路 状态，当主控制模块接受指令并在IN管脚输出高电平时，继电器吸合，则电路导通，进入控 制状态。
[0029] 本系统按其作用可以分为火灾和煤气检测及家用电器控制，通过GSM模块的双向 通信实现，GSM通信网络是与用户家居信息传输的桥梁。以下对本发明系统通信的建立及作 用过程作进一步的解释。各模块连接完成后，当单片机上电开始执行控制程序前，先对所有 I/O口和其它相关模块及寄存器进行初始化编程，设置成系统需要的工作模式。主要包括各 变量的初始化，系统时钟的设置，看门狗初始化，串行口的初始化，各I/O端口的初始化等。 在本系统中用串口控制SM300,往SM300模块写AT指令，同时控制nokia5110显示，将收 发短信情况显示出来。参考图2及图3，GSM模块经初始化后建立了短信的存储和收发的通 道及与单片机的连接，当用户采用移动终端发送命令短信时，GSM模块接受短信并解释，并 将控制命令发送给单片机；当判断有报警信号时，单片机编辑相应指令并发送给GSM模块， 以短信的形式发送至用户的移动终端。具体的，参考图4及图5,以煤气泄露为例，煤气检 测的气体传感器检测到过高的煤气浓度时，单片机接受到异常的信号并启动蜂鸣器进行警 报，同时向客户发送煤气泄露的指令信息；以火灾为例，远红外传感器检测到的强烈远红外 线源时，单片机接受异常信号并启动相应的蜂鸣器进行警报，同时向客户发送火灾的指令 信息；以用户控制灯打开为例，用户从移动终端编辑相应的指令信息，单片机接受该指令并 通过继电器控制灯的打开。如表1所示，不同的命令相应设置不同的短信内容以实现相应 的操作。
[0030]表1:
【主权项】
1. 基于GSM的智能家居控制系统，其特征在于包括主控制模块、GSM模块、移动终端、电 源、警报模块、多个受控单元模块和传感器模块，GSM模块、传感器模块、警报模块及受控单 元模块分别连接于主控制模块；GSM模块通过GSM网络与移动终端远程双向通信；电源连接 GSM模块及主控制模块并为其供电； 所述移动终端W短信的形式发送指令至GSM模块，所述主控制模块对该指令进行解码 并驱动相应的受控单元模块，所述受控单元模块用于连接并控制家用电器的开关； 所述主控制模块接收并解析传感器模块感测的外界环境的信号、判断异常、根据异常 驱动相应的警报模块并经由GSM模块W短信的形式发送异常通知至移动终端。
2. 根据权利要求1所述的基于GSM的智能家居控制系统，其特征在于；所述传感器模 块包括用于检测煤气、天然气或石油气的气体传感器和用于检测火源的远红外传感器。
3. 根据权利要求2所述的基于GSM的智能家居控制系统，其特征在于；所述警报模块 包括至少一蜂鸣器，该蜂鸣器在主控制模块对应接口输出低电平时启动。
4. 根据权利要求1所述的基于GSM的智能家居控制系统，其特征在于；还包括一显示 模块，该显示模块连接于该主控制模块并实时显示相应的信息。
5. 根据权利要求1所述的基于GSM的智能家居控制系统，其特征在于；该主控制模块 是STC12C5A60S2系列单片机。
6. 根据权利要求5所述的基于GSM的智能家居控制系统，其特征在于：该GSM模块是 SIM300模块及与之配合的SIM卡，该SIM300模块与该单片机之间通过串口通信。
7. 根据权利要求1所述的基于GSM的智能家居控制系统，其特征在于；该受控单元模 块包括有继电器，该继电器在主控制模块对应接口输出高电平时吸合。
【专利摘要】本发明公开了基于GSM的智能家居控制系统，包括主控制模块、GSM模块、移动终端、电源、警报模块、多个受控单元模块和传感器模块；GSM模块通过GSM网络与移动终端远程双向通信。移动终端以短信的形式发送指令至GSM模块，所述主控制模块对该指令进行解码并驱动相应的受控单元模块，受控单元模块用于连接并控制家用电器的开关；主控制模块接收并解析传感器模块感测的外界环境的信号、判断异常、根据异常驱动相应的警报模块并经由GSM模块以短信的形式发送异常通知至移动终端，实现对家居的安全控制。
【IPC分类】G05B19-418
【公开号】CN104536401
【申请号】CN201410763345
【发明人】杨冠鲁, 叶友泉
【申请人】华侨大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月11日