智能家居遠程控制系統(tǒng)電路設(shè)計攻略 —電路圖天天讀（172）

　　本系統(tǒng)是基于紅外和GSM 網(wǎng)絡(luò)的用于智能家居環(huán)境中的一種遠程自動控制系統(tǒng)。其工作原理為：用戶通過自身的手機發(fā)出命令短消息，在家值守的GSM模塊接收到命令后發(fā)送給主機（單片機），主機通過對命令的處理，把命令通過紅外傳輸?shù)较鄳?yīng)的分機（單片機）上，分機對命令處理后，啟動相應(yīng)設(shè)備，完成用戶給出的命令并向主機回復應(yīng)答，主機收到應(yīng)答后，通過GSM 模塊發(fā)出回復短消息，報告用戶完成命令。若在規(guī)定的時間內(nèi)（這里定時60s）主機沒有接收到分機的回復信息，即把該操作認為無效，回復操作無效短消息給用戶手機，要求用戶重新發(fā)出命令。若收到的短信息有誤，主機便立刻回復用戶該操作無效，請求重新發(fā)出命令。系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

　　圖1 系統(tǒng)構(gòu)成圖

　　MCU與GSM 通信模塊

　　本單片機通過RS232串行通信接口與GSM 模塊通信，提取GSM 設(shè)備的短信，發(fā)送相關(guān)的信息，并通過串行通信接口與紅外模塊相連，利用紅外模塊，達到主、分機之間的通信，因此，選用AT89S52芯片。控制上需要用到兩個串行接口，但89S52只有一個串口，故還需要在程序中進行模擬串行接口通信。其最簡外部接線電路如圖2所示。

　　圖2 AT89S52外部接線

　　89S52與TC35之間通過異步串行接口進行通信，通信速率為9 600b/s，具有1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位，無奇偶校驗。單片機啟動后，便發(fā)出AT+CMGD一2指令，清除第二存儲空間的數(shù)據(jù)，然后不斷地發(fā)出指令讀取第二存儲空間。若有數(shù)據(jù)，即表示接收到數(shù)據(jù)，并開始對數(shù)據(jù)進行處理，處理完畢后再把該空間數(shù)據(jù)刪除。當單片機向手機發(fā)出短消息時，單片機會向GSM 模塊發(fā)出AT、AT+CMGF=0、AT+CMGS=X一系列的指令，當接收到回復信息后，最后發(fā)出短消息的內(nèi)容。

　　紅外無線通信模塊

　　紅外發(fā)送器電路如圖3所示包括38kHz晶體振蕩器、反相器、與非門、驅(qū)動門Q1和紅外發(fā)射管D1等部分。其中38kHz晶體振蕩器、電阻 R3和反相器組成脈沖振蕩器，用以產(chǎn)生38kHz的脈沖序列作為載波信號，紅外發(fā)射管D1選用Vishay公司生產(chǎn)的TSAL6238，用來向外發(fā)射 950nm 的紅外光束。

　　圖3 紅外發(fā)射器電路圖。

　　紅外接收器電路如圖4所示，當接收器收到數(shù)位“O”時，Q2管導通，使得RXD接收到低電平，收到數(shù)位“1”時，Q2管截至，RXD接收到高電平。

　　圖4 紅外接收器電路圖

　　模擬控制

　　本系統(tǒng)將以不同的電機做出不同的動作，來模擬說明智能家居對系統(tǒng)控制的響應(yīng)。如圖5所示，當分機的單片機收到本機的地址信息，便提取信息中的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的命令，若把P0.0，P0.1腳置成低電平，其他為高電平，則Q3、Q4管導通，電機便正向旋轉(zhuǎn)，若把P0.2，P0.3腳置成低電平，其他為高電平，則Q5、Q6管導通，電機便反向旋轉(zhuǎn)（以前一情況為正向時）。若一臺分機上連多個電機，有多臺分機，便可以實現(xiàn)在智能家居環(huán)境中對家庭各個設(shè)備的同步控制。

　　圖5 電機驅(qū)動電路

　　本系統(tǒng)安全可靠，性能穩(wěn)定。同時本系統(tǒng)除用于家庭設(shè)備遠程自動控制外，也可用于家庭通信、家庭安全防范，共同組建智能家居控制系統(tǒng)。