基于GSM的智能家居远程监控系统设计
修铮+彭琴+何天成
【摘要】 进入二十一世纪以来，现代科学技术飞速发展，人类生活发生了翻天覆地的变化——进入了信息时代。网络通讯的发展从以前局部于国家工业、能源和交通等方面，已经进入人们的方方面面。现下各大电商对于智能模块电子器件的生产也日趋成熟，为智能化的发展奠定了基础，更为与人们生活息息相关家居智能化提供了一个平台。因而本文主要研究的是通过现有的终端设备手机APP，建立单片机的RS232串口与GSM模块通信，使用标准的AT命令来控制GSM模块实现无线通信功能。借此只需使用手机发送相应的命令，通过单片机主控板控制家电设备，来达到远程控制家电，实现家居生活的智能化。
【关键词】 单片机 GSM模块 远程操控 智能化
随着科技飞速发展的时代，互联网和全球移动通讯系统实现了“地球村”。生活在快节奏的我们，在满足于物质的同时，越来越趋于精神的发展，享受生活也成为当下人们的主流。同时人民生活水平的提高， 手機价格越来越便宜，手机的普及率已达到一个高峰点。从小学生到老人，基本上人手一部，各种类型的APP研发丰富了人们的生活，使人类需求也越来越想趋于智能化。把手机作为信息传递的载体，与单片机控制的GSM模块结合起来构成一个主控制系统结合多个从受控单元的远程家电控制系统。小型便捷的手机移动终端设备，通过全球移动通讯系统与GSM模块建立收发短信和语音控制的联系，然后GSM模块进行与单片机微处理器进行数据传送，来远程控制家电智能关断与接通，实现了用户通过手机对家中电器设备的控制，使人们能够更高效，便捷，节能的用电。
一、总体设计
GSM模块通过全球数字移动通信与手机建立联系，实现用户通过收发短信信息，来给硬件电路传输命令。用单片机主控制部分和多个从空单元，利用单片机代码，由C语言的编程来实现，用这种方法连接单片机与无线通信等模块与其他传感器。并利用定位系统读取手机所处的位置并纪录坐标，通过与住户家庭地址坐标结合求出距离和利用无线通信模块发送数据和信息控制家用电器的启动与关闭。
二、硬件设计
2.1单片机模块
单片机模块采用TA89C52芯片为主控制器，简单的做出单片机最小系统，通过I/O接口与相应的检测家用电器开关状态的传感器进行连接，然后给手机终端设备发送相应的信息，用户以此可看到电器的开关状态。因此用户只需发送遵从AT命令的短信就能达到远程控制家电。
2.2 GSM模块
GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通信系统，俗称”全球通”。在此用到的GSM模块采用GPRS数据传输以达到传输各种检测、监控数据信号和控制命令的数据通信系统，快速而准确的实现终端设备和主控制部分建立联系。它自带RS232通讯接口与单片机连机通讯，可快速而准确的将用户下达的命令传送给主控系统，从主线上实现了用户远程智能控制家电。
2.3主控单片机与GSM模块的建立串口通信连接
家里传感器将感应出的信号变成电压信号送到中转站运算放大器，放大后的信号输出到A/D模数转换器，传达到单片机，同时单片机迅速的做出信号判断而执行命令，并发送给GSM模块，通过GPRS数据传输进行移动网络与用户通讯。因为本设计所选GSM模块串口电平为5左右，与设计的单片机模块串口可有效地进行电平匹配。完成通讯后，单片机迅速的做出判断，执行指令，并通过串行外围设备接口与家用电器同步通讯，从而完成对电器开关的控制。
三、软件程序设计
单片机控制GSM模块软件程序指令由C语言进行编译，单片机上电复位后，首先对系统进行初始化，初始化成功后，逐个读取I/O的状态，紧接着进行判别。并迅速执行相应的命令，通过异步串行通行将AT指令发送到GSM模块。GSM的短信息，语音识别业务利用SMS信道传输，与用户建立直接联系，终端设备由用户发送相应控制短信来实现远程家电智能操控。
四、结束语
本设计是利用主控制单片机与GSM模块建立连接，实现了家电的工作状态与用户的通讯，以此来实现远程控制家电。当然，该设计方案还有很多的局限性。因为没有将家居用的全部电器达到完美的智能化，只是简单的做到对电器开关的控制，也没有将智能家居安全系统考虑进去。所以在后期的工作中我将进一步加深对电路设计，为用户实现一套更安全可靠，经济实用，地毯环保的远程控制家居系统。
