基于远程无线通信的智能家居控制系统的设计与实现
基于物联网技术的智能家居控制系统设计与实现
基于物联网技术的智能家居控制系统设计与实现随着科技的发展和人们生活水平的提高，智能家居成为了现代化家庭的一个重要组成部分。
基于物联网技术的智能家居控制系统在居民生活中发挥着越来越重要的作用。
本文将详细介绍智能家居控制系统的设计与实现。
一、引言智能家居控制系统是指采用传感器、无线通信和网络技术等手段，实现对家居设备进行远程控制和管理的系统。
它可以通过手机、电脑或者其他智能终端设备来控制家庭中的灯光、电器、空调等设备，实现智能化的家居管理。
二、系统设计1. 硬件设计智能家居控制系统的硬件设计主要包括传感器、通信设备和控制中心三个方面。
传感器的选择应根据实际需求进行，常见的有温湿度传感器、烟雾传感器、人体红外传感器等。
这些传感器可以实时监测环境参数，为智能家居控制系统提供数据支持。
通信设备是实现智能家居控制的重要组成部分，常用的有Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
根据家庭的具体情况和需求，选择适合的通信协议和设备。
控制中心是智能家居控制系统的核心，负责接收传感器采集到的数据，处理指令，并控制执行设备的动作。
控制中心可以选择使用微控制器、嵌入式系统或者服务器等，根据家庭规模和预算来决定。
2. 软件设计智能家居控制系统的软件设计可以分为前端和后端两个部分。
前端设计主要针对用户界面，包括控制面板、App或者网页等。
用户可以通过这些界面对家居设备进行控制和调整。
设计时应注意界面操作的简单直观，方便用户使用。
后端设计主要包括数据处理和指令执行等功能。
数据处理模块负责接收传感器采集到的数据，并进行分析和处理，提供给用户使用。
指令执行模块根据用户操作发送指令给控制中心，控制家居设备的开关和状态。
三、系统实现在系统实现过程中，我们需要进行如下几个方面的工作。
1. 硬件组装和连接将所选的传感器、通信设备和控制中心进行组装和连接。
根据不同的硬件设备，有些需要焊接，有些需要进行插拔连接。
2. 软件编程根据所选硬件设备的特点和通信协议，进行相应的软件编程。
远程无线控制系统的设计与实现
ｃ ｎ ｅ ｉｎ ｏ ｔ ｌ ｉ ｇ ｌ ｂ ｌｙ ｓｆ ｔ ｄ ｅ ｔｎ ｉ ｉ ｔ ，Ｏ ｉ ｉ ｓ ｉ ｂ ｅ ｆｒ ＆ ｈｐ ｃ ｍｐｅｅｙ ｏ ｖ ｎ ｅ ｔ ｎ ｒ ，ｈ ｈ ｒ ｉ ｉ ｔ ， ａｅ ａ ｘｅ ｓｂｌ ｙ Ｓ ｕ ｔ ｌ ｏ ｃ ｏ ｅ ａ ｉ ｙｎ ｉ ｔｓ ａ ＴＹ Ｃ ｓ ｉ ｏ ｌｔ ． ｌ
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第５ ２卷 第 ７ 期 ２１ 年 ７月 ０２
电讯技 术
Ｔ ｌｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｅｅ ｏ ｎ ｃ ｔ ｇｎ ｅｉ ｇ ｏ
Ｖｏ ． ２ Ｎ ． １５ ｏ ７
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文章 编号 ：０ １ ９ Ｘ（０ ２ ０ １０ —８３ ２ １ ｝７—１７ —０ １４ ４
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远程 无线控制 系统的设 计与实现
．
潘高峰 ， 薛 军 ， 谢 勇 ， 梁 盛
（ 中国卫星海上测控部 ， 江苏 江阴 ２４３ ） １４ １
家庭智能化系统设计方案三篇
家庭智能化系统设计方案三篇篇一：家庭智能化系统设计方案一、家庭智能化系统概述什么叫家庭智能化系统？家庭智能化又叫智能家居、家居智能化、智能化家居、智能住宅、数字住宅，在英文中常用Digital Technology House、Smart Home、Inte1ligent home，与此含义相近的还有家庭自动化（Home Automation）、电子家庭（Electronic Home、E-home）、数字家园（Digital family）、网络家居（Network Home），智能建筑（Inte1ligent Building）。
家庭智能化系统是以住宅为平台，兼备建筑、网络通讯、讯息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。
家庭智能化是在家庭产品自动化，智能化的基础上，通过网络按拟人化的要求而实现的。
智能家居可以定义为一个过程或者一个系统，利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、无线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起。
与普通家居相比，由原来的被动静止结构转变为具有能动智能的工具，提供全方位的讯息交换功能，帮助家庭与外部保持讯息交流畅通。
智能家居强调人的主观能动性，要求重视人与居住环境的协调，能够随心所欲地控制室内居住环境。
应该注意，家居智能化与家居讯息化和家居自动化，家庭的网络化等有一定的区别。
在住宅中为住户提供一个宽带上网接口，家居讯息化的条件即已具备，但这做不到家居智能化；电饭煲可定时烧饭煲汤，录象机可定时预录预定频道的电视节目，这些仅仅是家电自动化。
讯息化和自动化是家居智能化的前提和条件，实现智能化还需对记录、判别、控制、反馈等过程进行处理，并将这些过程在一个平台实现集成，能按人们的需求实现远程自动控制。
智能化应服务于人们的居家生活，因此应更全面、更富有人性化。
XX家庭智能化系统，把家庭电话通信系统、家庭局域网络系统、有线、数字、卫星电视信号共享系统、音视频共享系统、背景音乐系统、安防监控门禁系统、室内智能照明系统、电器智能控制系统等八大系统控制融为一体，在保留传统手动开关的基础上，可以用遥控、定时管理、一键场景、电话远程、互联网远程等多种智能控制方式实现对室内灯光及家电的智能管理与控制，真正让您体验到智能家居的方便、舒适、智能、环保的特性。
智能家居系统的无线通信原理
智能家居系统的无线通信原理智能家居系统的迅猛发展，为人们的生活带来了很大的便利。
这些系统的核心是无线通信技术，通过各个设备之间的互联互通，实现智能化控制和监测。
本文将介绍智能家居系统的无线通信原理，包括主要的通信技术和应用案例。
一、无线通信技术概述无线通信技术是智能家居系统实现互联互通的基础。
主要的无线通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee和Z-Wave等。
1. Wi-Fi（无线局域网）：Wi-Fi是一种基于IEEE 802.11标准的无线通信技术，具有较高的速度和较大的传输距离。
它适用于大部分智能设备，如智能手机、平板电脑和电视。
通过Wi-Fi无线通信技术，智能家居系统可以实现设备之间的远程控制和监测。
2. 蓝牙（Bluetooth）：蓝牙是一种短距离无线通信技术，适用于低功耗设备和传输速率较低的数据。
在智能家居系统中，蓝牙技术可以用于连接各种传感器和控制设备，实现温度、湿度和光照等信息的采集和控制。
3. ZigBee：ZigBee是一种低功耗、短距离无线通信技术，适用于大规模智能家居网络。
ZigBee技术通过建立自组织的网络，可以实现多个设备之间的智能控制和数据传输。
4. Z-Wave：Z-Wave是一种专门设计用于智能家居的无线通信技术，具有较低的功耗和较长的传输距离。
它可以实现智能家居设备之间的快速、可靠的通信，具有较高的安全性。
二、智能家居系统的应用案例智能家居系统的无线通信技术在实际应用中具有广泛的应用。
以下是几个典型的应用案例：1. 家庭安全监测：通过智能家居系统，可以实现对家庭安全的实时监测。
例如，安装在家中的摄像头通过Wi-Fi技术与智能手机相连，可以随时查看家中的情况，并通过移动设备远程控制家中的安防设备。
2. 节能控制：智能家居系统可以通过无线通信技术实现能源的有效管理和节约。
例如，通过与智能电表相连，可以实时监测能源的消耗情况，并通过控制智能插座和照明设备来实现有效的能源利用。
《2024年基于Android的智能家居控制系统的设计与实现》范文
《基于Android的智能家居控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展，智能家居已经成为现代人生活中的重要组成部分。
在这个背景下，基于Android的智能家居控制系统以其便利性、易用性和可扩展性得到了广泛的关注和应用。
本文将详细介绍基于Android的智能家居控制系统的设计与实现过程。
二、系统需求分析首先，我们需要明确系统的需求。
本系统旨在为用户提供一个方便、快捷的智能家居控制平台。
主要功能包括：设备控制、场景设置、远程控制、定时任务等。
此外，系统还需要具备良好的安全性和稳定性，以保障用户数据的安全和系统的正常运行。
三、系统设计（一）硬件设计智能家居控制系统的硬件主要包括各种智能设备，如智能门锁、智能照明、智能空调等。
这些设备通过无线通信技术（如Wi-Fi、蓝牙等）与手机进行连接，实现远程控制和数据传输。
此外，还需要一个中央控制器，负责接收和处理手机发送的指令，并控制各个智能设备的运行。
（二）软件设计软件设计包括Android端应用设计和服务器端设计。
Android 端应用负责与用户进行交互，提供友好的操作界面。
服务器端负责接收和处理Android端发送的指令，并控制各个智能设备的运行。
此外，服务器还需要具备数据存储功能，以保存用户的使用数据和设备状态信息。
四、关键技术与实现（一）Android端应用开发Android端应用采用Java或Kotlin语言进行开发。
主要功能包括设备控制、场景设置、远程控制等。
通过使用Android提供的API，我们可以轻松地与智能设备进行通信和控制。
此外，还需要考虑用户体验和界面设计，以提供友好的操作界面。
（二）服务器端开发服务器端采用Java或Python等语言进行开发。
主要功能包括接收和处理Android端发送的指令，控制智能设备的运行，以及数据存储等。
为了保证系统的稳定性和安全性，我们需要使用数据库技术来存储用户数据和设备状态信息。
此外，还需要考虑系统的并发性和安全性，以保障系统的正常运行和用户数据的安全。
基于物联网的智能家居控制系统设计与实现
基于物联网的智能家居控制系统设计与实现智能家居控制系统是一种基于物联网技术的创新产品，它使用无线通信和互联网技术，实现对家居设备的远程控制和自动化管理。
本文将深入探讨基于物联网的智能家居控制系统的设计与实现。
智能家居控制系统的设计和实现需要考虑以下几个方面：硬件设计、软件开发、数据通信和用户交互界面。
首先我们来看硬件设计。
在硬件设计方面，智能家居控制系统需要使用传感器、执行器和控制器等设备。
传感器用于收集环境数据，如温度、湿度、光照强度等。
执行器用于控制家居设备的开关，如电灯、空调、窗帘等。
控制器是系统的核心，负责数据处理和决策。
为了保证系统的稳定性和可靠性，硬件设备的选择和设计需要仔细考虑。
其次是软件开发。
智能家居控制系统需要开发相应的软件来实现数据处理、决策和设备控制。
软件开发需要结合具体的硬件设备来编写相应的驱动程序和控制逻辑。
同时，系统需要提供用户界面，方便用户远程控制和设定家居设备的工作状态。
数据通信是智能家居控制系统中至关重要的一环。
系统需要能够和互联网进行通信，接收用户的指令，同时将环境数据和设备状态等信息上传到互联网。
常见的通信方式有Wi-Fi、蓝牙和Zigbee等。
选择合适的通信方式需要根据具体情况来决定，如通信距离、传输速率和能耗等。
最后是用户交互界面。
智能家居控制系统需要提供友好的用户界面，方便用户操作和监控家居设备。
通常，系统会提供手机应用程序和网页端的界面，用户可以通过这些界面远程控制和监控家居设备。
除了以上几个方面，智能家居控制系统还需要考虑安全性和隐私保护。
系统需要采取相应的安全措施，防止未经授权的用户访问和控制。
同时，系统也需要遵循隐私保护的原则，不收集和泄露用户的个人信息。
设计和实现一个完整的智能家居控制系统需要综合考虑多个技术和功能模块。
下面以一个具体的例子来说明系统的运作流程。
假设我们设计一个智能家居控制系统，主要用于控制家中的照明和温度。
我们首先安装温度传感器和光照传感器，这些传感器会不断地收集室内的环境数据，如温度和光照强度。
智能家居系统的原理和实现
智能家居系统的原理和实现1.传感器采集数据：智能家居系统通过各种传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，采集室内或室外的各种环境信息和条件，如温度、湿度、光照强度等。
2.通信技术传输数据：采集到的数据通过无线通信技术或有线网络传输到控制中心或云服务器，以便进行进一步的处理和调度。
3.控制中心处理数据：控制中心是智能家居系统的核心部分，它接收传感器采集到的数据，并进行数据处理、分析和决策。
控制中心根据用户设定的规则、时间表等，对各种设备和设施进行控制和调度，实现自动化的家居管理和智能控制。
4.执行设备实现控制：控制中心通过与各种设备连接的接口，向各种执行设备发送指令，如开关、调节、监控等，实现对家居设备的智能控制。
5.用户界面与交互：智能家居系统通常提供用户界面，用户可以通过手机、平板电脑、电视等设备，通过APP或网页等方式与智能家居系统进行交互，实现对家居设备的远程控制、监控和管理。
1.传感器技术：选择适合的传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，采集环境信息。
2. 通信技术：通过Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、Z-Wave等无线通信技术，或通过有线网络，将采集到的数据传输到控制中心或云服务器。
3.控制器：控制中心通常由嵌入式控制器实现，能够接收和处理传感器数据，并进行智能决策和控制操作。
4.云计算：智能家居系统通常会将数据上传到云服务器中进行存储和处理，实现远程控制、数据分析、智能推荐等功能。
5.数据分析和决策算法：通过数据分析和决策算法，对采集到的数据进行处理和决策，根据用户的设定和需求，自动控制家居设备的开关、调节等操作。
6.用户界面与交互技术：通过手机、平板电脑、电视等设备，通过APP或网页等方式与智能家居系统进行交互，实现对家居设备的远程控制、监控和管理。
用户界面需要友好、简洁、易于操作。
智能家居系统的原理和实现是多个技术和模块的集成和协同工作的结果。
通过传感器采集数据，通过通信技术传输数据，通过控制中心进行数据处理和决策，再通过执行设备实现控制，同时通过用户界面与交互技术提供给用户便捷的操作界面。
智能家居远程控制原理
智能家居远程控制原理随着科技的发展，智能家居已经成为了人们生活中的一部分。
智能家居远程控制系统作为智能家居的重要组成部分，其原理和技术也越来越受到人们的关注和重视。
本文将从智能家居远程控制的原理入手，为大家详细介绍智能家居远程控制的工作原理。
首先，智能家居远程控制的原理是基于物联网技术。
物联网技术是指利用互联网和传感器等技术手段，将各种设备和物品连接起来，实现信息的互联互通。
在智能家居系统中，各种家用电器、安防设备、照明设备等都可以通过物联网技术连接到互联网上，实现远程控制和监控。
其次，智能家居远程控制的原理是基于无线通信技术。
智能家居系统中的各种设备需要能够与智能控制中心进行通信，而传统的有线通信方式显然无法满足智能家居系统的需求。
因此，无线通信技术成为了智能家居远程控制的重要技术支撑。
通过无线通信技术，用户可以通过手机、平板电脑等远程设备，实现对家居设备的远程控制和监控。
再次，智能家居远程控制的原理是基于云计算技术。
智能家居系统中的大量数据需要进行存储和处理，而传统的本地存储和计算方式已经无法满足智能家居系统的需求。
云计算技术可以将大量的数据存储和计算任务转移到云端服务器上进行处理，极大地提高了智能家居系统的数据处理能力和存储容量。
用户可以通过云端服务器实现对智能家居设备的远程控制和监控。
最后，智能家居远程控制的原理是基于安全加密技术。
智能家居系统涉及到大量的个人隐私和家庭安全信息，因此安全性是智能家居远程控制系统的重要考量因素。
安全加密技术可以保障智能家居系统的数据传输和存储安全，防止黑客攻击和信息泄露。
综上所述，智能家居远程控制的原理是基于物联网技术、无线通信技术、云计算技术和安全加密技术。
通过这些技术的支持，智能家居系统可以实现远程控制和监控，为用户带来更加便捷、安全和舒适的生活体验。
随着技术的不断发展和创新，相信智能家居远程控制系统的功能和性能会不断提升，为人们的生活带来更多的便利和惊喜。
家用电器智能化控制系统的设计与实现
家用电器智能化控制系统的设计与实现随着科技的不断发展，智能家居成为了现代家庭生活中不可或缺的一部分。
其中，家用电器智能化控制系统作为智能家居的核心组成部分，大大提升了家居的便利性和舒适度。
本文将探讨家用电器智能化控制系统的设计与实现。
设计智能化控制系统首先要明确的是系统的需求和目标。
基于用户需求的调研，我们得知用户希望能够通过手机或平板电脑等智能设备远程操控家中的电器设备，实现灯光、空调、电视、音响等设备的自动化控制。
因此，我们的目标是设计一个具备远程控制和定时控制功能的家用电器智能化控制系统。
在家用电器智能化控制系统的设计中，首先要确保系统的稳定性和安全性。
建议采用无线通信技术，如Wi-Fi或蓝牙，作为系统与用户终端设备之间的通信方式。
这种通信方式具有成本低、传输速度快等特点，能够满足用户对实时性和稳定性的要求。
另外，系统需要采用高度安全的加密算法来防止未经授权的访问。
用户需要通过身份验证来确保只有授权用户才能远程操控家中的电器设备。
其次，系统应具备灵活的控制方式和智能化的场景设置。
用户可以通过手机APP或网页界面进行远程控制，并且可以根据自己的习惯和需求设定定时开关机功能。
例如，用户可以在上班途中通过APP提前打开空调，让家中在他们到家之前就变得凉爽舒适。
此外，系统还应具备场景设置和联动控制功能，以提升用户的生活质量。
比如，用户可以通过设置“睡眠模式”，自动关闭灯光、调整空调温度到适宜的范围、播放柔和的音乐等，帮助用户入眠。
另外，当用户离开家时，系统可以根据设置的场景自动关闭家中的电器设备，如灯光、空调、电视等，实现能源的节约和安全的保障。
在实现家用电器智能化控制系统的过程中，我们需要考虑系统的结构和组成。
系统可以分为硬件和软件两部分。
硬件上，我们需要安装各个电器设备的智能模块，该模块负责接收和执行用户指令，并与其他模块进行通信。
这些智能模块可以通过无线方式与主控制器进行连接。
主控制器是系统的核心部分，它负责收集并处理用户发送的指令，并与智能模块进行通信，控制电器设备的开关状态。
基于云计算的智能家居系统设计与实现研究
基于云计算的智能家居系统设计与实现研究智能家居系统是指通过各种智能设备和互联网技术，实现对家庭电器、安防设备、照明系统等的远程控制和智能化管理的系统。
云计算的出现使得智能家居系统的设计和实现变得更加高效和便捷。
本文将对基于云计算的智能家居系统进行研究，介绍其设计与实现过程。
一、系统架构设计基于云计算的智能家居系统应该具备良好的系统架构，以实现各种设备和功能的协同工作。
该系统架构可以分为前端设备、云平台和移动终端三个层次。
1. 前端设备层前端设备层是指各种智能家居设备，包括智能灯具、智能插座、智能锁等。
这些设备通过传感器和执行器的配合，能够感知环境信息并作出对应的响应。
这些设备需要能够与云平台进行通信，传送感知到的数据和接收云平台的指令。
2. 云平台层云平台层是整个系统的核心，承担着数据存储、处理和分发的功能。
云平台负责接收前端设备传输的数据，并根据用户需求进行相应的处理。
同时，云平台还应具备良好的可扩展性和高可靠性，以应对海量数据和高并发访问的需求。
3. 移动终端层移动终端层是用户与智能家居系统进行交互的入口，如智能手机、平板电脑等。
用户可以通过移动终端设备，随时随地远程控制智能家居设备，并获取实时的环境信息。
二、功能设计基于云计算的智能家居系统可以拥有多样化的功能，满足用户的个性化需求。
1. 远程控制功能用户可以通过移动终端设备，随时随地控制智能家居设备的开启、关闭和调节。
比如用户在外地出差，可以通过手机远程控制灯具的开启，实现家居的安全和节能。
2. 智能化管理功能云平台可以根据用户的习惯和需求，学习和预测用户的行为，实现智能化的管理。
比如根据用户的起床时间和室内温度，云平台可以提前自动打开空调，让用户在起床时享受到舒适的环境。
3. 安全监测功能智能家居系统可以通过传感器，实时监测家庭的安全状况，如烟雾、气体泄漏等。
一旦发现异常情况，系统会及时发送警报给用户，并自动采取控制措施，确保家庭的安全。
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基于远程无线通信的智能家居控制系统的设
计与实现
作者：宁仁霞 杨寒
来源：《电子技术与软件工程》2015年第04期
设计了一种通过无线通信系统实现家用电器的远程控制系统，实现家居环境的控制与检
测。本设计采用了ARM单片机作为系统的控制核心，利用移动通信网络实现温度、有毒气
体、湿度报警与监控功能，同时可实现家庭晾衣架自动伸缩及家用电器自动启闭等控制功能。
【关键词】无线通信 智能家居 ARM单片机
随着科技的发展以及社会的进步，越来越多的人更加注重居住环境的舒适与安全。与此同
时，家居环境也存在诸多安全隐患，智能家居监控的实现方式有多种，目前已有的智能家居监
控系统多数依附互联网来实现在线监控，在时间和空间上收到限制。另一方面，在功能上无法
兼顾多环境检测与控制。
本文设计的系统通过移动通信网络，利用手机进行监控及控制，实现了便携性的同时，对
温湿度、有害气体（如液化气泄漏）等实时监控，当环境变化时，可通过手机短消息实现对家
庭晾衣架、家用电器等设备的控制，同时可实现防盗报警功能。本系统具有电路简单、成本
低，可操作性性强，有较好的市场应用前景。
1 系统方案设计
本系统采用ARM单片机作为主控单元实现运算和控制，单片机应用系统主要由硬件和软
件组成。硬件包括存储器、输入-输出设备及接口、各种实现单片机系统控制要求的接口电路
和有关的外围电路芯片或部件组成；软件由单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程
序和管理程序组成。
本设计利用多种传感器实现温度、湿度、火灾、煤气泄漏、红外等检测，并与预定阈值比
较，当检测值超过阈值，通过单片机的控制功能和移动通信模块的通信功能实现给目标手机提
供信息报警功能。同时还可通过手机实现对家用电器等家用设备的智能控制，如发生意外时，
用户可通过手机发送指令，控制系统及时切断电源，在天气变化时及时控制晾衣架的启闭等。
通过编码的方法来合理的设计指令，形成一个合理、协调的控制系统。系统整体框图见图1所
示。同时在控制终端可以通过液晶显屏观察到被控设备状态。
2 系统电路设计与实现
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本系统主要由STC89C52、飞思卡尔系列单片机K60、GSM通信模块、传感检测模块机电
机控制模块等部分组成。
2.1 控制部分
本设计中采用双CPU的设计方案，分别用飞思卡尔公司的kinetis系列单片机K60和
STC89C5C单片机。K60单片机主要用来采集传感器数据和控制舵机。STC89C52单片机主要
是用来控制GSM发送短信息以及驱动步进电机
STC89C52RC是一款高性能、低损耗的8位可编程微控制器，512字节的RAM、8K字节
FLASH、32位双向IO口、全双工串行口、3个16位定时器/计数器，基友EEPROM及看门狗
功能。同时，具有在线编程的功能，可是让使用者方便调试程序的可行性。ISP（在系统可编
程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0，
TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片。在正常使用是P0口需要接上拉电阻，这
时候P0口为准双向IO口。STC89C52RC的P3口比较特殊，它既可以当做通用IO口来使用也
可以采用其第二功能来使用。
K60单片机是一款高速、高性能、低损耗的微控制器，该单片机是飞思卡尔公司推出
Kinetis系列微处理器的一种，该系列微处理器是以ARM CORTEX M4 为核心的32位微处理
器。Kinetis系列微处理器基于飞思卡尔公司先进的闪存技术（TFS）和先进的Flex存储功能，
可以达到超过1000万次的擦写，该系列单片机具有非常强大的数据处理能力、该单片机拥有
众多的引脚，并且很多引脚都具有复用引脚，可以通过配置寄存器来实现相应的功能，大致可
以分为通用IO口（GPIO）模块、定时器模块、异步串行通信模块、模拟量（A）和数字量
（D）相互转换模块、SPI模块、I2C模块、CAN等模块。图2为K60单片机及外围接口电
路。
2.2 通信模块
GSM模块是集射频信号和基带信号于一体的通信传输模块，特别适合远距离数据传输、
该模块符合标准通信传输协议、通过AT指令可以实现短信传输、拨打电话等服务。本系统采
用TC35模块来实现收发短信，以此来实现终端的控制，达到智能控制的目的本系统中TC35
模块通过串口与单片机连接，其接口电路如图2所示。TC35模块的TXD、RXD通过RS23与
STC89C52RC单片机的RXD、TXD连接，以此来实现通过单片机来控制短息收发来达到远程
控制和报警的目的。
GSM模块与单片机连接，进行串口通信，GSM模块的TXD、RXD分别与单片机的
RXD、TXD相连，并且经过电平转换，电平转换有MAX232进行。在GSM模块与单片机连
接时要等待一段时间，GSM模块注册完成后，单片机才能通过程序来控制GSM模块发送短
信，在通信时要注意波特率要一致，否者通信不正常，GSM模块不能正常发送短信。
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2.3 执行部分
检测部分主要由MQ-2烟雾传感器、MQ-7一氧化碳传感器、火焰传感器、雨滴传感器、
温度湿度传感器、ULN2003步进电机驱动芯片、红外传感器、MOC3041光耦、BTA16可控硅
等组成。
2.4 电源系统
本设计采用LM2940来做5V稳压，由于K60单片机供电电源为3.3V，所以系统设计中还
要有3.3V电源，设计中采用了AMS1117稳压芯片，电路见图3所示。
3 软件设计
当电源上电后，程序开始初始化，各个模块开始测量数值，单片机开始读取各个模块采集
回来的值，并通过液晶显示回来，比较各个模块采集值与阀值的大小，当超过阀值时，通过
GSM短信报警。其程序流程图如图4所示。
4 总结
本设计主要采用ARM单片机和51单片机实现家居环境的智能监控，该系统可实现温
度、湿度、有毒气体、红外等检测与报警功能。通过单片机与移动通信模块实现实时监控，调
试结果显示，该系统可靠性性强，灵敏度高，成本较低。有较好的市场应用前景。
参考文献
[1]韩晓英，张方樱，朱静等.基于STM32单片机的智能家居控制系统设计与实现[J].硅
谷 ，2013，（12）：14-15.DOI：10.3969/j.issn.1671-7597.2013.12.056.
[2]俞侃.基于嵌入式ARM和GPRS的智能家居控制系统硬件设计与思考[J].太原城市职业
技术学院学报，2013，（4）：171-172.DOI：10.3969/j.issn.1673-0046.2013.04.088.
[3]杨堤.基于物联网的智能家居控制系统设计与实现[J].电子世界，2012，（21）：16-17.
[4]李正明，吴波.基于物联网的智能家居控制系统研究[J].现代科学仪器，2012，（2）：
68-71.
[5]易强，张向伟，徐悦等.GSM与ZigBee技术在智能家居控制系统中的应用设计[J].广东
工业大学学报，2012，29（1）：55-58.DOI：10.3969/j.issn.1007-7162.2012.01.014.
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
[6]辛海亮，钟佩思，朱绍琦等.基于ZigBee的物联网智能家居控制系统[J].电子技术应用，
2013，39（12）：79-81，85.
[7]陈致远，朱叶承，周卓泉等.一种基于STM32的智能家居控制系统[J].电子技术应用，
2012，38（9）：138-140.DOI：10.3969/j.issn.0258-7998.2012.09.040.
[8]徐爱钧，彭秀华.单片机高级语言c5l应用程序设计[M].电子工业出版社，1998.
[9]王宜怀，嵌入式系统原理与实践：ARM Cortex-M4 Kinetis微控制器[M].北京： 电子工
业出版社，2012.
[10]申利民，刘冬香.基于GSM智能家居控制系统的设计[J].传感器世界，2011，17
（1）：32-36.DOI：10.3969/j.issn.1006-883X.2011.01.009.
作者简介
宁仁霞（1978-），女，安徽省滁州市人。硕士学位。现为黄山学院信息工程学院讲师。
研究方向为信号处理。
作者单位
黄山学院信息工程学院 安徽省黄山市 245041