一種基于單片機的多家用電器gsm網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及遠程家電控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于單片機的多家用電器GSM網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的迅速發(fā)展，越來越多的電器進入到每個家庭，如電飯煲、空調(diào)、冰箱、洗衣機等，這些家電給人們生活帶來了極大的方便，但有時候也會增加不少煩惱。由于部分家電屬于大功率家電，如若在離開家后忘記關(guān)掉他們，不僅會浪費電能，而且會影響家電的壽命。試想，早晨上班出門后才想起家里的電飯煲忘關(guān)了，這不僅會影響壽命，而且存在一定的安全隱患；下班后要用熱水而又不能讓熱水器一直開著等等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于單片機的多家用電器GSM網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，提高了對家用電器操作的安全性，實現(xiàn)了家用電器控制的智能化。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種基于單片機的多家用電器GSM網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，包括單片機，所述單片機分別與GSM通訊模塊、譯碼電路和繼電器模塊相連，所述GSM通訊模塊與譯碼電路相連；所述GSM模塊在成功接入網(wǎng)絡(luò)后進入待機狀態(tài)，當電話打入時，GSM模塊進入“RING”狀態(tài)，所述單片機讀取GSM模塊的狀態(tài)，并通過指令操縱GSM模塊接通電話，電話接通后，譯碼電路對按鍵鍵值進行解碼，并發(fā)送給單片機，單片機進行密碼驗證；如果驗證失敗則單片機發(fā)送指令掛斷電話結(jié)束本次操作；如果驗證成功則讀取用戶操作的鍵值并發(fā)送控制信號給繼電器模塊，改變繼電器模塊的狀態(tài)，實現(xiàn)家用電器的開關(guān)。
[0005]所述GSM通訊模塊采用S頂900a芯片，其外部通訊接口包括一個串行接口、一個耳機模擬信號接口、一個話筒模擬信號接口和900MHz天線接口 ；所述900MHz天線接口連接天線接入GSM網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)電話通訊；所述串行接口與單片機通訊，完成信息發(fā)送和指令接收；所述耳機模擬信號接口將接收到的雙音頻信號發(fā)送給譯碼電路實現(xiàn)音頻解碼；所述話筒模擬信號接口實現(xiàn)語音功能的擴展。
[0006]所述譯碼電路采用MT8870芯片。
[0007]所述單片機還連接有LED指示燈；所述LED指示燈用于指示GSM模塊的狀態(tài)。
[0008]有益效果
[0009]由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果:本發(fā)明以單片機為核心，在任何GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū)都可完成對空調(diào)、電燈、電飯煲等家用電器的遠程控制，不需要另建通訊控制網(wǎng)絡(luò)，節(jié)約了成本，操作過程需要密碼驗證，提高了對家用電器操作的安全性，實現(xiàn)了家用電器控制的智能化，給家庭生活帶來了極大的舒適和方便，具有較高的實際應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；
[0011]圖2是本發(fā)明中譯碼電路原理圖；
[0012]圖3是本發(fā)明中開關(guān)電路原理圖；
[0013]圖4是本發(fā)明的程序流程圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0015]本發(fā)明的實施方式涉及一種基于單片機的多家用電器GSM網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括單片機，GSM通訊模塊、譯碼電路、LED指示燈、繼電器模塊。GSM通訊模塊采用GSM900通訊網(wǎng)絡(luò)，在成功接入網(wǎng)絡(luò)后進入待機狀態(tài)并由LED指示燈顯示，當電話打入時，GSM通訊模塊進入“RING”狀態(tài)。單片機讀取GSM通訊模塊的狀態(tài)，并通過AT指令操縱GSM通訊模塊接通電話。接通后用戶首先需要通過按鍵輸入三位密碼，譯碼電路會將按鍵鍵值解碼并通過并行接口發(fā)送給單片機，單片機進行密碼驗證。如果驗證失敗則單片機發(fā)送AT指令掛斷電話結(jié)束本次操作；如果驗證成功則進入控制程序。單片機讀取用戶操作的鍵值并發(fā)送控制信號改變相應(yīng)的繼電器狀態(tài)，實現(xiàn)家用電器開關(guān)。
[0016]其中，GSM模塊采用S頂900a芯片，其外部通訊接口包括一個串行接口、一個耳機模擬信號接口、一個話筒模擬信號接口和900MHz天線接口 ；所述900MHz天線接口連接天線接入GSM網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)電話通訊；所述串行接口與單片機通訊，完成信息發(fā)送和指令接收；所述耳機模擬信號接口將接收到的雙音頻信號發(fā)送給譯碼電路實現(xiàn)音頻解碼；所述話筒模擬信號接口實現(xiàn)語音功能的擴展。
[0017]雙音多頻電話對按鍵時采用雙音多頻信號進行編碼，因此識別這種信號就需要對其進行譯碼。MT8870是MITEL公司生產(chǎn)的一種譯碼芯片，可以接收DTMF信號，是一個完整的DTMF接收器。它接收了 DTMF信號后，內(nèi)部將信號分成高頻帶和低頻帶，并將此信號送至數(shù)字譯碼器，然后將訊號送至數(shù)字譯碼器以解出按鍵值，接著將解出的按鍵值以二進制的方式以四條線(Q1、Q2、Q3、Q4)輸出。譯碼電路的電路圖如圖2所示。在圖2中，std為MT8870的延遲輸出端，當解碼完成后，將產(chǎn)生高電平，持續(xù)一段時間后會自動回低。此信號由低變高表示一次譯碼結(jié)束，可以進行譯碼輸出?？砂裺td經(jīng)過反相后接在單片機的外部中斷上，利用中斷子函數(shù)來讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。Q4?Q1表示譯碼輸出的二進制值，Q4是高位，Q1是低位。
[0018]本遠程控制系統(tǒng)的控制目標是家用電器，實際上就是控制相對應(yīng)的電源插座上交流電源的通斷。設(shè)計中，單片機的控制引腳對繼電器進行控制，將繼電器的敞開觸點接入系統(tǒng)，便能利用單片機控制插座上的交流電源。該部分的電路圖如圖3所示。在圖3中，conl、COn2、COn3表示單片機引出來的控制端，經(jīng)過反相后與達林頓管(提高驅(qū)動能力)相連。兩次反相從邏輯上達到從邏輯上同相，此時可通過單片機的控制腳去控制繼電器的通斷。
[0019]單片機是系統(tǒng)的控制核心，負責(zé)協(xié)調(diào)整個電路的工作。雖然前面所介紹的各子電路都能夠在一定程度上獨立工作，但僅僅是獨立式不能發(fā)揮作用，因此需要單片機從時間維度、順序維度上來協(xié)調(diào)各子電路的工作。本實施方式中單片機選用AT89C51系列的單片機。
[0020]本實施方式的主程序的設(shè)計如下:由本系統(tǒng)的工作流程，可以畫出程序設(shè)計流程圖。流程大致如下:首先要對系統(tǒng)做初始化，判斷是否成功接入網(wǎng)絡(luò)，如果失敗返回初始化；如果成功，則自動自動進入待機狀態(tài)。而后系統(tǒng)等待外部電話呼叫，呼叫成功后輸入數(shù)字進行密碼驗證，如果驗證失敗，掛斷電話，表示訪問失?。蝗绻炞C成功，識別用戶通過按鍵輸入的數(shù)字，再由繼電器來實現(xiàn)對外接家用電器的控制，控制完成后，電話自動掛斷，從而實現(xiàn)了一次電話遠程控制。具體流程圖詳見附圖4。
[0021 ] 初始化包含GSM通訊模塊初始化指令、受控插座控制端、定時器初始化、中斷初始化。系統(tǒng)上電后，GSM通訊模塊因處于待機狀態(tài)。本系統(tǒng)認為剛開始時受控插座將交流電源斷開的，所以應(yīng)將插座控制端初始時置為高電平。
[0022]譯碼部分可實現(xiàn)翻譯用戶輸入，單片機對某幾次輸入進行組合就可以得到一個長字符，比如在密碼驗證的時候輸入密碼。選擇菜單時輸入菜單號。通過Keil uVis1n2使用C51進行編程。
[0023]本發(fā)明具體操作如下:
[0024]通過LY-51S開發(fā)板，以及GSM通訊模塊和MT8870音調(diào)譯碼器等主要硬件，首先按要求連接硬件線路圖，然后通過Keil uVis1n2使用C51編程，將程序燒寫到單片機中，接通電源即可實驗。將一塊S頂卡放入GSM模塊，另一部在遠方的手機給該S頂卡撥打電話，經(jīng)過設(shè)定的1s延時，該S頂卡接通電話。此刻，GSM進入“RING”狀態(tài)。單片機讀取GSM的狀態(tài)，并通過AT指令操縱GSM模塊接通電話。然后按語音提示要求輸入設(shè)定的密碼，若是錯誤，則單片機發(fā)送AT指令掛斷電話結(jié)束本次操作；若是密碼正確，進入單片機的控制程序，通過手機輸入數(shù)字符發(fā)出音調(diào)，該音調(diào)通過MT8870音調(diào)譯碼器譯碼讀出鍵值，輸入到單片機PO 口，單片機P2 口再通過繼電器完成對家用電器的控制，實現(xiàn)電話的遠程控制效果。
[0025]本設(shè)備運用到家居中，電話遠程控制系統(tǒng)以單片機為核心，在任何GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū)都可完成對空調(diào)、電燈、電飯煲等家用電器的遠程控制，不需要另建通訊控制網(wǎng)絡(luò)，節(jié)約了成本，操作過程需要密碼驗證，提高了對家用電器操作的安全性，實現(xiàn)了家用電器控制的智能化，給家庭生活帶來了極大的舒適和方便，具有較高的實際應(yīng)用價值。
【主權(quán)項】
1.一種基于單片機的多家用電器GSM網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，包括單片機，其特征在于，所述單片機分別與GSM通訊模塊、譯碼電路和繼電器模塊相連，所述GSM通訊模塊與譯碼電路相連；所述GSM模塊在成功接入網(wǎng)絡(luò)后進入待機狀態(tài)，當電話打入時，GSM模塊進入“RING”狀態(tài)，所述單片機讀取GSM模塊的狀態(tài)，并通過指令操縱GSM模塊接通電話，電話接通后，譯碼電路對按鍵鍵值進行解碼，并發(fā)送給單片機，單片機進行密碼驗證；如果驗證失敗則單片機發(fā)送指令掛斷電話結(jié)束本次操作；如果驗證成功則讀取用戶操作的鍵值并發(fā)送控制信號給繼電器模塊，改變繼電器模塊的狀態(tài)，實現(xiàn)家用電器的開關(guān)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機的多家用電器GSM網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述GSM通訊模塊采用S頂900a芯片，其外部通訊接口包括一個串行接口、一個耳機模擬信號接口、一個話筒模擬信號接口和900MHz天線接口 ；所述900MHz天線接口連接天線接入GSM網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)電話通訊；所述串行接口與單片機通訊，完成信息發(fā)送和指令接收；所述耳機模擬信號接口將接收到的雙音頻信號發(fā)送給譯碼電路實現(xiàn)音頻解碼；所述話筒模擬信號接口實現(xiàn)語音功能的擴展。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機的多家用電器GSM網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述譯碼電路采用MT8870芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機的多家用電器GSM網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機還連接有LED指示燈；所述LED指示燈用于指示GSM模塊的狀態(tài)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于單片機的多家用電器GSM網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其中單片機分別與GSM通訊模塊、譯碼電路和繼電器模塊相連，所述GSM通訊模塊與譯碼電路相連；所述GSM模塊在成功接入網(wǎng)絡(luò)后進入待機狀態(tài)，當電話打入時，GSM模塊進入“RING”狀態(tài)，所述單片機讀取GSM模塊的狀態(tài)，并通過指令操縱GSM模塊接通電話，電話接通后，譯碼電路對按鍵鍵值進行解碼，并發(fā)送給單片機，單片機進行密碼驗證；如果驗證失敗則單片機發(fā)送指令掛斷電話結(jié)束本次操作；如果驗證成功則讀取用戶操作的鍵值并發(fā)送控制信號給繼電器模塊，改變繼電器模塊的狀態(tài)，實現(xiàn)家用電器的開關(guān)。本發(fā)明提高了對家用電器操作的安全性,實現(xiàn)了家用電器控制的智能化。
【IPC分類】H04M11/00
【公開號】CN105357410
【申請?zhí)枴緾N201510694991
【發(fā)明人】周武能, 周琳
【申請人】東華大學(xué)
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月22日