核之上，不仅涵盖了各种管理模块与设备驱动，还集合了十分健全的框架和类库。整个Android系统创建在Dalvik虚拟机上，并且使用Java语言来编写Android应用程序。Android系统整合了常用的应用程序(电话本、联系人等)，并提供了丰富多样的框架(位置管理、活动管理等)来管理系统的各种软硬件资源。此外，Android系统为了拓展平台的开放性和可扩展性，内含各种API供用户使用。
[0024]本发明中的单片机(Single chip microcomputer)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。AT89S52是一种低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有8K系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
[0025]本发明采用的GSM模块可以是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。开发人员使用ARM或者单片机通过RS232串口与GSM模块通信，使用标准的AT命令来控制GSM模块实现各种无线通信功能，例如:发送短信，拨打电话，GPRS拨号上网等。基于GSM模块产品的开发往往都是基于ARM平台，使用嵌入式系统进行开发。有些GSM模块具有“开放内置平台”功能，可以让客户将自己的程序嵌入到模块内的软件平台中。本发明要实现的一个主要的功能就是通过GSM模块发送报警短信到用户的手机。目前国内已开始使用的GSM模块有很多种，这些模块在功能和用法上的差别并不大。本实施方式中选择西门子的TC35模块。这种模块设计紧凑，很大幅度的缩小了产品的体积。同时，他与GSM2/2兼容、双频、RS232数据接口，为用户提供了标准的AT命令接口，使用方便可靠，成本适中。
[0026]本发明中的传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。本系统中主要使用的是DHTll温湿度传感器、门磁传感器和可燃气体检测传感器。其中，监控系统数据采集主要由温湿度传感器、门磁传感器、小灯泡和可燃气体检测传感器组成。其中温湿度传感器、门磁传感器和灯由同一块AT89S52芯片，并连接电力载波模块以串口的方式传输数据，串口波特率为9600。另一块AT89S52芯片连接可燃气体检测传感器与GSM模块，控制GSM模块的短信收发。
[0027]DHTll数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。该传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHTll传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式存在OTP内存中，传感器内部在检测型号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，使其成为给类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。产品为4针单排引脚封装，连接方便。温湿度传感器的数字输出端与单片机的P2.0 口相连，连接如图2所示。
[0028]由于单片机的I/O 口电流只有10mA，无法驱动普通小灯泡控制其亮灭，因此灯的控制由单片机与继电器共同完成，灯泡LED连接继电器的常开或常闭端，单片机连接继电器的控制端，控制继电器常开和常闭两个开关的切换以实现控制灯泡的开与关。单片机的P1.0 口与继电器的IN 口连接，控制IN 口的高地电平，按键开关Switchl连接Pl.4 口，当按键按下时，Pl.4的高低电平反转，控制Pl.0 口的高低电平反转。同理，连接另一个LED2的继电器与单片机的P0.1 口相连，由连接单片机Pl.3 口的按键开关Switch2控制其反转。电路连接如图3所示。
[0029]门磁传感器是由无线发射模块和磁块两部份组成，在无线发射模块有两个箭头处有一个“钢簧管”的元器件，当磁块与钢簧管的距离保持在1.5厘米内时，钢簧管处于断开状态，一旦磁块与钢簧管分离的距离超过1.5厘米时，钢簧管就会闭合，造成短路，报警指示灯亮的同时向主机发射报警信号。门磁传感器与单片机相连如图4所示。
[0030]可燃气体检测传感器与另一块AT89S52芯片相连，实现GSM短信报警功能。GSM模块以RS232为串口进行通信，则需要一块MAX232转换模块来进行TTL电平的转换。连接结构如图5所示。
[0031]单片机控制GSM模块工作流程如图6所示。单片机与GSM模块正常运行后，当可燃气体检测传感器检测到有可燃气体时，改变Pl.0 口的电平，当Pl.0 口的电平发生改变时，单片机控制GSM模块，给指定的电话号码发送短信。
[0032]不难发现，本发明可针对在网络信号不稳定或需要监控的地区无网络的情况下，基于电力载波技术的数据传输功能，实现了移动端可以通过任意网络访问固定域名进行远程家居无线监控功能，同时还利用单片机、GSM模块实现了短信模式的火灾报警。
【主权项】
1.一种基于电力载波的远程家居监控系统，包括数据采集端、监控网关和监控移动终端，其特征在于，所述数据采集端包括传感器、家电设备、第一单片机和第一电力载波模块；所述第一单片机分别与所述传感器、家电设备和第一电力载波模块相连，其中，所述传感器用于检测环境信息；所述第一单片机用于向家电设备发出控制信号以及收集传感器检测到的信息；所述第一电力载波模块用于与所述监控网关实现通信链接；所述监控网关包括依次相连的第二电力载波模块、第二单片机和路由器，所述第二电力载波模块与所述第一电力载波模块相连，用于与所述数据采集端实现通信链接；所述第二单片机用于接收数据采集端传输的信息，并通过路由器将所述信息传输给所述监控移动终端。2.根据权利要求1所述的基于电力载波的远程家居监控系统，其特征在于，所述数据采集端还包括依次相连的气体传感器、第三单片机和GSM模块；所述气体传感器用于检测是否有可燃气体，所述第三单片机用于接收气体传感器传输的信号并控制GSM模块向所述监控移动终端发送报警短信。3.根据权利要求1所述的基于电力载波的远程家居监控系统，其特征在于，所述传感器为温湿度传感器，所述温湿度传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件。4.根据权利要求1所述的基于电力载波的远程家居监控系统，其特征在于，所述传感器为门磁传感器，所述门磁传感器由无线发射模块和磁块两部份组成，在无线发射模块之间有一个钢簧管的元器件，当磁块与钢簧管的距离保持在固定距离内时，钢簧管处于断开状态，一旦磁块与钢簧管分离的距离超过固定距离时，钢簧管就会闭合，造成短路，向所述第一单片机发出报警信息。5.根据权利要求1所述的基于电力载波的远程家居监控系统，其特征在于，所述家电设备为灯泡，所述灯泡连接继电器的常开或常闭端，所述第一单片机连接继电器的控制端，控制继电器常开和常闭两个开关的切换以实现控制灯泡的开与关。6.根据权利要求1所述的基于电力载波的远程家居监控系统，其特征在于，所述监控移动终端采用Socket通信的方式与服务端相连。
【专利摘要】本发明涉及一种基于电力载波的远程家居监控系统，其中，数据采集端包括传感器、家电设备、第一单片机和第一电力载波模块；第一单片机分别与所述传感器、家电设备和第一电力载波模块相连，传感器用于检测环境信息；第一单片机用于向家电设备发出控制信号以及收集传感器检测到的信息；第一电力载波模块用于与监控网关实现通信链接；监控网关包括依次相连的第二电力载波模块、第二单片机和路由器，第二电力载波模块与第一电力载波模块相连，用于与数据采集端实现通信链接；第二单片机用于接收数据采集端传输的信息，并通过路由器将信息传输给所述监控移动终端。本发明实现了移动端可以通过任意网络访问固定域名进行远程家居无线监控功能。
【IPC分类】G08C17/02, G05B19/418
【公开号】CN105070019
【申请号】CN201510519537
【发明人】官洪运, 张慧, 路昊
【申请人】东华大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月21日