一種智能家庭監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

摘要：介紹了一種基于MCU控制的智能家庭監(jiān)控系統(tǒng)的硬件電路及軟件設(shè)計。MCU通過UART與TC35i生行通信，并控制TC35iNGSM網(wǎng)絡(luò)模塊收發(fā)SMS短消息，從而實現(xiàn)家庭安全監(jiān)控與報警、家用電器自動化控制等功能。
關(guān)鍵詞：智能家庭系統(tǒng)；GSM模塊；TC35i

0 引言
智能家庭系統(tǒng)，也被稱為智能家居系統(tǒng)(Intelligent Home System)，是一種開放的、使用了多項高新技術(shù)的智能化、人本化的集成系統(tǒng)，它把寬帶互聯(lián)網(wǎng)、家電設(shè)備、家居自動化和家庭安全防護防盜有機地結(jié)合到一起。GSM(Global System for Mobile Communications，全球移動通信系統(tǒng))是基于時分多址技術(shù)的移動通信體制中較為成熟、完善、應(yīng)用廣泛的一種系統(tǒng)。GSM系統(tǒng)集中了現(xiàn)代信源編碼技術(shù)、信道編碼、交織、均衡技術(shù)、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、話音編碼技術(shù)以及慢調(diào)頻技術(shù)，同時在系統(tǒng)中引入了大量計算機控制和管理，因而保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性、安全性和可靠性。SMS(Short Message Service)短消息業(yè)務(wù)是GSM提供的一種不需要建立端到端連接的業(yè)務(wù)，是GSM中最簡單，最方便的數(shù)據(jù)通信方式。
本文介紹了一種基于MCU(微控制單元)控制的智能家庭監(jiān)控系統(tǒng)的硬件電路及軟件設(shè)計。MCU通過UART(Universal Asynchronous Recei-ver Transmitter，通用異步收發(fā)器)向TC35i發(fā)送AT指令，利用GSM網(wǎng)絡(luò)模塊的SMS短信業(yè)務(wù)，實現(xiàn)家庭安全智能監(jiān)控與報警、家用電器自動控制等功能。

1 智能家庭監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計
1．1 TC35i簡介
西門子公司的TC35i模塊是一個支持中文短信息的工業(yè)級GSM模塊，工作在EGSM 900MHz和1800MHz雙頻段，可以傳輸語音和數(shù)據(jù)信號。 TC35i的數(shù)據(jù)接口通過AT命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù)，可選波特率為300b／s～115kb／s。它支持Text和PDU格式的SMS。它由供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF(零插拔力)連接器、天線接口等6部分組成。TC35i模塊有40個引腳，通過一個ZIF連接器引出。這40個引腳可以劃分為5類，即電源、數(shù)據(jù)輸入／輸出、SIM卡、音頻接口和控制。
1．2 硬件原理框圖
本系統(tǒng)主要由監(jiān)控裝置、家用電器控制裝置、MCU和通信模塊TC35i組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)的工作原理是：將系統(tǒng)分成監(jiān)測和控制兩大類，當(dāng)系統(tǒng)開始運行時，MCU一邊偵聽監(jiān)測端口的報警信號，一邊等待接收從GSM網(wǎng)絡(luò)傳來的短信控制指令。當(dāng)系統(tǒng)的監(jiān)控傳感器發(fā)現(xiàn)危險情況，立即觸發(fā)MCU的外部中斷，然后MCU將向TC35i發(fā)送AT指令，從而控制TC35i向指定的移動用戶發(fā)送預(yù)先存儲在SIM卡中的報警短信。當(dāng)TC35i模塊接收到用戶發(fā)來的短信時，會觸發(fā)MCU的串行中斷，MCU立即讀取接收到的短信并進行解析處理，當(dāng)判斷是否包含有效的控制命令后，再對家用電器控制裝置進行相應(yīng)的控制。

1．3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
系統(tǒng)的正常運行需要各種外圍電路的配合，按照功能可分為電源模塊、通信模塊、系統(tǒng)外圍擴展模塊、系統(tǒng)運行狀態(tài)指示模塊。限于篇幅的關(guān)系，這里主要介紹通信模塊，其它模塊在此不再贅述。