基于GPRS的远程智能家居控制系统设计

　　1 、引言

　　随着我国经济的高速增长、人民生活水平的日益提高，实现家庭信息化、网络化已经成为社会发展的新趋势。但是目前国内的智能家居产品主要存在着产品兼容性差、交互操作复杂、产品价格居高不下等缺点，这些因素都直接制约着智能家居产业的进一步发展。本文将介绍一种新型实用的家电远程智能控制系统，其主要特色在于能够实现以收发短信的方式对家庭用电设备进行通断电状态查询和控制，同时它还具有不受家居环境影响、性价比高、工作稳定可靠、操作简单、实用性强等优点。

　　2、GPRS简介

　　GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，通用无线分组业务是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接，特别适用于频繁的、少量的数据传输。GPRS应用于远程智能家居控制系统具有实时在线、接入范围广、数据传送速率高、支持TCP/IP协议和X.25协议、运行费用低等特点。

　　3 、系统整体设计方案

　　本系统是一套基于GPRS无线通信及2.4G频带802.11g标准的智能家电控制方案，它主要针对家庭内部电器进行远程监控，具备室内外无线操作、家庭内部电器集中监控等特点，利用此系统用户可以通过手机短信对家电的运行状态进行设定与监控。

　　本系统主要由主控设备和远端监控设备两部分组成，主控设备就是用户手机，远端监控设备安装在家用电器上，对每一个监控电器完成模拟量的采集和开关量的检测，在被控对象的运行状态发生改变时及时将此事件的性质及相关的数据以短消息的形式发送到主控设备，远端监控设备还可以接收来自主控设备的命令，并根据命令修改当前被控对象的状态。

　　系统组成如图1所示。

图 1 系统组成

　　4 、系统硬件设计

　　硬件设计主要是远程控制终端的单片机设计。单片机系统采用89C51，主要进行了液晶显示、键盘扩展、模拟量转换、开关量输入输出接口，与GPRS模块连接的RS-232接口设计。

　　液晶采用128X64的液晶点阵模块，键盘为5X6共30个按键，采用8279进行扩展，模拟量输入转换采用ADC0809进行转换，同时用8255进行端口扩展，使系统共有8路模拟量输入，8路开关量输入和8路开关量输出，串口电路用MAX232芯片进行RS-232电平和TTL电平的转换。电源采用模块电源，直接输入220V，系统硬件框图如图2所示。

图 2 系统硬件框图

　　4.1 单片机模块

　　AT89C51是一款4K字节可编程可擦除只读存储器，该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，因此AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了灵活性高并且价廉的方案 [1]。