（上海电机学院 上海）
导读：你能想象一下，当你回家后就发现家中的空调已经打开，热水器已经把水给烧好。让你到家就可以享受轻松。
摘要：通过STC89C52RC与GSM安全防控系统和一部手机就可以轻松实现。用手机通过GSM网络向系统发送不同的命令（短信）来实现对家中不同的电器进行开关控制。系统使用现有的各种传感器和廉价的GSM网络和实现了对设备自动控制和安全防范。
关键词：STC89C51RC；TC35模块；GSM
1.此系统设计的意义
通过手机或电话在任何时候、任意地点对家中的任意电器（空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、EVD等）进行远程控制；当你在一天繁忙的工作之后可以在下班途中，预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好热水，让你到家就可以享受轻松、惬意的家居生活。而这一切的实现都仅仅是打一个简单的电话。同时，该系统各种先进、可靠的传感器保证家电安全万无一失，它使家庭具有多途径报警、远程监控等多种功能，如果不幸出现某种险情，您可以在第一时间获得信息以便及时的采取行动。舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志也是小康社会人们追求的生活目标，智能家居控制系统能够在不改变家中任何家电的情况下，对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便地控制和监测，使人们尽享移动互联网科技带来的简便而时尚的现代生活。
2系统设计概述
本设计利用STC89C52、TC35和各类传感器设计制作一款远程家电控制系统作品。作品样机的设计包括：系统硬件的设计与调试和控制软件的编写与调试。
远程家电控制系统主通道是当用户通过手机给TC35模块上的移动手机卡拨号，即可控制各种家电设备。而在主反馈通路中通过各类传感器，将信息反馈给单片机，单片机立即执行命令断开继电器开关，使家电断开电源。并且通过TC35发送相应报警短信到指定的手机上。让家居中的不安全因素在第一时间被发现，这也实现了TC35的全双工通信。
3.方案设计
3.1控制系统的分析
根据系统的要求，首先确定出了系统是数据处理系统。在确定总体方案时，首先选择好了被测参数的测量元件，它是影响控制系统精度的重要因素之一。选择执行机构，执行机构是微型机控制系统的重要组成部件之一。执行机构的选择一方面是与控制算法匹配，另一方面是根据被控对象的实际情况确定。选择输入/输出通道及外围设备。选择时考虑到，被控对象参数的数量，各输入/输出通道的连接关系，各通道数据的传递速率；各通道数据的字长及选择位数及对显示、检测的要求。
3.2系统工作流程部分
本系统是单片机在系统检测以及工程控制方面的应用，它具有以下特点；
（1）面对控制对象。如传感信号输入、人机交互操作。
（2）可嵌入到工控应用系统中的结构形态。
（3）能在工业现场环境中可靠运行的品质。
（4）突出控制功能。如对外部信息的捕捉、对控制对象实时控制和有突出控制功能的指令系统（I/O控制、位操作和转移指令等）。
根据系统的要求，首先确定出了系统是数据处理系统。在确定总体方案时，首先选择好了被测参数的测量元件，它是影响控制系统精度的重要因素之一。选择执行机构，执行机构是微型机控制系统的重要组成部件之一。执行机构的选择一方面是与控制算法匹配，另一方面是根据被控对象的实际情况确定。选择输入/输出通道及外围设备。选择时考虑到，被控对象参数的数量，各输入/输出通道的连接关系，各通道数据的传递速率；各通道数据的字长及选择位数及对显示、检测的要求。
4.系统工作流程部分
4.1可燃气体泄漏传感器
通过设置在厨房的可燃气体探测器，监视燃气管道、灶具有无燃气泄漏。如有燃气泄漏家庭控制器发出声光报警信号，并联动关闭燃气管道上的电磁阀，同时短信通知家人及小区物业管理部门。这里采用MQ-2传感器在可燃气体或烟雾浓度达到设定制值时系统应启动报警。
4.2防盗报警传感器
防盗报警的防护区域分成两部分，即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门、窗上安装门磁开关，在对外的玻璃窗安装被动红外探测器或被动红外／微波双技术探测器。当有非法侵入时，家庭控制器发出声光报警信号，并短信通知家人及小区物业管理部门。另外，通过程序可设定报警装置的等级和报警器的灵敏度。
4.3 火灾温度传感器
DS18B20采用3脚 PR35 封装或8脚SOIC封装，主要由4部分组成：64b ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器[5]。其中ROM中存有64b序列号，这是在出厂前就光刻好的，一个器件对应一个号码，因此可以将其看作是DS18B20的序列地址。这样就可以在一根总线连接多个器件，实现多点测温，使分布式温度检测得以简化。非易失性的温度报警触发器TH和TL，可以通过软件写入、修改用户报警的上下限。配置寄存器用于确定温度值转换的分辨率。
4.4录音模块
ISD4004工作电压3V，单片录放时间 8 至 16 分钟，音质好，适用于移动电话及其他便携式电子产品中。芯片采用CMOS 技术，内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存贮陈列。芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制，操作命令可通过串行通信接口（SPI 或 Microwire）送入。芯片采用多电平直接模拟量存储技术，每个采样值直接存贮在片内闪烁存贮器中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。采样频率可为 4.0、5.3、6.4、8.0kHz，频率越低，录放时间越长，而音质则有所下降，片内信息存于闪烁存贮器中，可在断电情况下保存 100 年（典型值），反复录音 10 万次。
4.5红外接收头
HS0038工作电压2.7~5.5v。采用黑色环氧树脂封装，不受日光、荧光灯等光源干扰，内附磁屏蔽，功耗低，灵敏度高。在用l5IR=300MA的测试信号情况下其接收距离平均可达18m。接受角度+/-45°。它能与TTL、COMS 电路兼容。HS0038 为直立侧面收光型。它接收红外信号频率为38 kHz，周期约26μs，同时能对信号进行放大、检波、整形，得到TTL 电平的编码信号。
参考文献：
[1] 朱世华.程控数字交换原理与应用.西安：西安交通大学出版社，1993.
[2] 李延文.中文版Visual Basic 6.0控件高级编程.北京：人民邮电出版社，2002年.
[3] 万福君.单片微机原理系统设计与开发.合肥：中国科技大学出版社，1995.
[4] 谢自美.电子线路设计.实验.测试.华中科技大学出版社，2000.
[5] 胡大可.基于单片机8051的嵌入式开发指南：电子工业出版社，2001.
作者简介：
王瑞峰（1992-）男，浙江温州人，民 族：汉 职称：无，学历：在读硕士研究生。研究方向：风电技术。单位：上海电机学院，上海 201304
傅晓锦（1964-）男，浙江人，民 族：汉 职称：教授，学历：博士研究生。研究方向：故障诊断。
论文作者:王瑞峰,傅晓锦
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/16
标签：系统论文; 执行机构论文; 控制系统论文; 家电论文; 通道论文; 传感器论文; 信号论文; 《电力设备》2017年第4期论文;