基于单片机的智能家居远程控制系统的设计与实现论文_周璐, 梁镇,江志双,吴冬石

一、远程控制系统的基本设计思路远程控制系统，指的是借助远程操控的方式来直接控制相应的系统运行，从而实现了精确度较高的实时性系统控制。具体在涉及到智能家居时，设计远程控制的侧重点应当包含选择相应的控制指令。在此前提下，系统主机将会接收特定时间段的无线信号,经由远程化的处理以后，家居设备即可受到上述的智能指令控制。由此可见，针对远程控制系统有必要配备相应的GSM模块，据此实现全方位的短信接收以及短信发送。与此同时，单片机即可接收来源于上述模块的有关信号，以便于灵活控制相应的家居智能设备。例如,近些年以来，技术人员针对家用电饭锅、热水器与其他家居设施都能实现上述的远程操控处理。关于普通电饭锅而言，可以借助远程操控的手段为其配备全新的预约功能，以便于提前进行相应的煮饭处理与其他操作。具体在运用微机来进行远程控制时，应当在弹出的系统属性中切换到远程选项卡，点击高级选项卡，勾选“允许远程连接到此计算机”并且点击应用即可。操作人员可以运用智能化方式来随时对于智能家居进行控制。除此以外，针对落地窗也能实现上述的智能操控，通过运用衔接滑轮的方式来灵活完成关窗与开窗的有关操作，借助电机来开展全面的智能化操控。二、单片机智能家居控制系统的硬件设计2.1振铃检测功能振铃检测的硬件设计是用来检测电话铃声的次数，并将铃流信号发送到单片机上去。智能家居控制系统与固话共同使用一路电话线，当固话铃响时，就会产生铃流信号，系统在接收到铃流信号时会进行延时，当确认家中无人时，才会对其进行自动模拟摘机。2.2自动模拟摘机功能自动模拟摘机电路能够实现对固话的接听和挂机，自动模拟摘机电路在平时是处于关闭状态，当家中无人时，固话铃声响到一定次数，系统就会将模拟摘机电路自动接到固话上，以达到用户对家居电器的远程控制操作。另外，家中发生险情时，系统也会将模拟摘机电路转到固话中去，从而险情信号的发送。2.3DTMF双音频信号编码解码功能DTMF双音频信号的编码能够在家中发生险情时，将系统自动拨号中的每个号码转换成双音频信号，而解码是将用户拨打号码后对家居电器的控制指令，即双音频信号转换为数据信号，从而实现DTMF双音频编码和解码的双向性。2.4家庭环境安全性检测功能家庭环境安全性检测电路就是对家中是否存在险情进行检测，此电路是由传感器组成，能够对盗窃和火灾进行探测。2.5家居电器的开关功能家居电器的开关功能直接由单片机多路继电器进行控制。2.6语音电路功能语音电路能够使人机交互的变得更加方便，语音电路能够对用户进行语音提示，使用户更能根据语音提示来完成操作功能。并且，在家中发现险情时，还能通过语音电路进行报警，语音电路中的语音提示是事先录入进去的，并且存储在其中。当用户拨打固话时，单片机能够对用户发出的操作指令作出判断，通过双音频信号的解码功能，将DTMF信号在语音电路中查找，然后播放正确的语音提示，使用户根据语音提示逐步完成控制操作。另外，在语音电路中还有音频放大电路，将信号强度进行放大。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆三、单片机智能家居控制系统的软件设计由于智能家居控制系统的功能复杂多样，在软件设计过程当中就要充分考虑这些功能，所以整体结构要复杂的多，所以，在进行软件设计时，通常是采用模块化的形式进行设计，以达到提高系统性能的目的。3.1智能家居控制系统中系统软件设计当家庭中固话响起时，控制系统就会对固话的铃响次数进行统计，当达到规定次数时，就会由自动模拟摘机电路进行电话接通，然后播放语音提示，用户通过语音提示输入密码，然后进行控制指令。在语音提示过程中，会对按键进行分别定义，用户只要按键就能完成密码输入功能和控制指令，从而完成对家居电器的远程控制。3.2家庭环境安全性检测软件设计智能家居控制系统在对家庭环境安全性检测时，家中一旦发生险情，控制系统就会先对险情进行相应识别，从而判断险情的种类，将险情种类判断完毕后，就会根据事先设置好的程序进行操作，首先智能控制系统会通过自动模拟摘机功能进行摘机，然后找到事先设置好的报警电话，并通过拨号模块进行自动拨号，电话接通以后，会将设置好的语音提示播放给报警单位执班人员。而且，智能家居系统为了防止电话占线，会预先设置多个报警电话，进行轮流播放的方式，直到电话被接通为止。3.3DTMF编码解码软件的设计智能家居控制系统中DTMF编码和解码尤为重要，直接关系到用户对系统的远程控制和自动拨号报警功能，DTMF解码功能能对固话中的双音频信号传输到单片机中，由单片机进行识别，并进行语音提示功能。而在自动拨号报警过程中，DTMF的编码功能能对事先设置好的号码转换为双音频信号，从而实现了编码和解码的双向设置。3.4ISD4004语音软件的设计ISD4004语音软件的设计能够对语音提示进行事先设置，并且存储数量能达到若干条，实现了系统用户对远程控制的操作，例如“欢迎登陆XXX智能家居控制系统”、“关闭电视请按2，打开电视请按1”“XXX小区X单元XXX号发生重大火灾，请前去救火”等语音提示内容。ISD4004语音软件的设计便能对这些语音提示进行存储、录入和播放等。四、结束语智能家居系统在实际应用上包括家居安保系统和家用电器远程控制系统两部分。其中，家居安保系统能够精确地实现对用户住宅的火灾、有害气体泄露、盗窃以及入室抢劫等险情的准确监测和自动报警功能;家用电器远程控制系统则通过语音电路和解码电路生成提供用户和系统的交互，实现对家用电器的远程控制功能。移动信息技术的发展为家电远程遥控设定了现实可能。而以单片机的研发为基础，将信息技术与家电控制技术通过深度探索融合，从而最终有效达成了现代家庭生活的信息化和自动化，满足了人们舒适、快节奏的生活需求。参考文献:［1］庞泳，李光明．基于ZigBee的智能家居系统改进研究［J］．计算机工程与设计，2014，35(5):1547－1550，1582．［2］蔡俊宇．基于Linux的智能家居系统设计与实现［D］．武汉:武汉理工大学，2010．［3］姜楠．基于STC89C51单片机的红外遥控智能家居系统设计［J］．现代电子技术，2012，35(24):162－164．［4］汪涛，谢志军．基于WSN的智能家居控制系统设计与实现［J］．无线电通信技术，2015，41(2):71－75．

论文作者:周璐, 梁镇,江志双,吴冬石

论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年02期

论文发表时间:2019/8/13

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