GSM的家电远程遥控系统设计
一、 引言 1
（一）概述 1
（二）选题意义 1
二、 系统方案的设计 1
（一）设计思想 1
（二）系统框图 2
（三）系统要求 2
（四）系统实现 3
三、 模块设计 4
（一）元器件清单 4
（二）GSM模块TC35 7
（三）中央控制模块 9
（三）时钟和复位电路 10
1．时钟电路 10
2．复位电路 11
3．串口通讯 11
（四）单片机1和TC35模块通信程序设计 12
（五）单片机2 14
1．控制模块 14
2．红外线遥控编码芯片LC7461 引脚分布 16
四、 系统软件的设计 19
（一）系统工作流程总图 19
（二）红外线遥控流程图 19
（三）继电器控制流程图 19
（四）TC35控制AT指令 21
五、 调试 21
（一）调试仪器 21
（二）软件调试 21
（三）硬件调试 23
总 结 27
致 谢 28
参考文献 28
附录一：程序 29
附录二：原理图和PCB 44
附录三：实物图 47
一、 引言
（一）概述
当今社会已经步入信息化时代，并朝着智能化的未来发展，与此同时人们的生活逐渐离不开一样通讯工具，那就是手机。如今市面上的手机大部分已经是智能手机，不再是单纯的打电话发短信那么简单了，听音乐、看电视电影、看直播、查地图、摄 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
影、上网、办公等等诸多功能，然而它还是满足不了所有人的要求，于是人们开始考虑能不能通过形影不离的手机来远程控制家电的功能。本课题就是根据这一理念来设计的，本设计主要采用GSM短信模块和单片机的结合实现一部手机轻松对家电进行远程控制与监测。
本设计系统的开发基于短信技术，以短信为信息传输载体传输控制指令，通过短信指令实现手机无线远程遥控功能。
（二）选题意义
随着计算机技术日益成熟，现有的生活条件已经不能满足绝大部分人的需求，人们迫切追求新的生活方式。传统的生活方式已经延续数千年，没有发生明显变化，人们一直延续着传统的生活方式，一个常见的行为：“烧热水”，在历史的长河里虽然也有过两次变化，那也只是加热的方式变化，从用火到用电，而不能摆脱对人的依赖。如今人们工作忙碌，回到住所后需要花费很长的时间来整理家务，所以人们开始思考能不能在住所无人时也能实现这样一个小小的需求，人们回到住所后不用再为花长时间烧洗澡水而犯愁，因为当他们在返回途中时，住所的热水器就已经开始加热洗澡水。除热水器以外，我们住所的绝大多数电器都是本设计的涉及范畴，空调、饮水机、电灯和电视机都将采用远程控制。从而改善人们的生活环境，提高人们的生活质量，也为了减轻人们的生活压力。
此外，本设计也体现了节能这一环保理念。针对目前市场上部分电器具有定时功能，也同样能够完成无人在家时开启相应的家电，但家电处于待机情况下也是需要消耗功率的，热水器、电视机、空调的功率都是不容小觑的，一台电视机的待机功率在9—15W，空调的待机功率则更高。尤其是家中无人在的时候，或是长期无人居住的时候家电就会长时间处于待机情况下，长此以往这些处于待机情况下的电器消耗的电能是非常可观的。本设计节能主要体现在两个方面，一是设计本身就是小功率电器，消耗的电能就少；二是电源总线处设有总闸，当住所无人居住的时候总线断开，切断所有电器电源，在遥控受控电路的时候，系统首先接通电源总线，避免受控电器处于待机状态，从而起到节能作用。
二、 系统方案的设计
（一） 设计思想
本设计采用STC89C52单片机作为设计的核心，运用了大学所学习的各类专业课程的知识，包括单片机基础，数字电路，C语言、传感器技术等知识设计基于单片机的远程遥控系统。单片机相当于一个人的大脑，它支配着整个系统，连接着各个设备，负责对设备的信息接受，信息的识别分析、信息处理、设备地址的分配、数据的传送、设备的遥控以及信息反馈；TC35模块作为信息的接受和发送装置，实现对信息的采集和信息的反馈；继电器和红外遥控器是本设计的控制端，由它们共同遥控受控电路电源的通断，从而实现对受控电器的开关。当TC35模块接收到用户控制指令，并将指令传给单片机，并分析指令的是否可执行，最终通过单片机将可执行的指令传输给控制电路（继电器或红外线遥控），接通或断开受控电器的工作电路，从而控制电器的开关，最后单片机通过TC35将信息反馈给用户，整条指令执行结束。整个过程就完成了人们对家中电器的远程控制。
考虑到对现有的设备进行改造比较麻烦，并且可能造成对现有受控设备的损坏，因此在本系统设计中只改变受控电源线路而不改装受控电器，对使用红外遥控器的受控家电采用自行设计的红外遥控系统遥控电器（例如：空调，电视机等），这样就避免了对电器电路的改造和不必要的麻烦，对没有红外遥控的电器使用继电器控制电源电路通断控制电器的开关和工作。
（二） 系统框图
根据方案的设计思想，从中就可以得到了通过TC35远程家电控制系统的总体框图如图2-1所示：
GSM短信模块作为系统指令信息接收端和发送端，使用驱动芯片MAX232构建串口电路连接单片机1和GSM短信模块，通过这两部分电路和适当的单片机程序共同构成了远程家电控制系统的识别系统；单片机1是整个系统中的大脑，支配着各个电路，识别出指令后，由它将指定电器的地址和操作指令给单片机2，并且将预存的“成功接受信息”的信息通过GSM短信模块回复给用户；最后一部分控制电路包括两部分，分别是继电器控制部分和红外遥控部分，它们都由单片机2控制，单片机2根据地址找出指定的继电器（或红外遥控），并向其发送控制命令，继电器（红外遥控）在接受控制命令后工作，连接电路或断开电路，实现电器的工作或停止。
本系统采用双单片机，单片机1主要负责对TC35的控制、指令识别与分析、受控电器的地址分配等主要功能，单片机2主要负责直接对受控电器的管理，如果使用单片机一直接管理受控电器，当用户家庭要接入系统的受控电器数量多，单片机1剩下的端口数量不够，因此在考虑受控数量上增加了单片机2。
（三） 系统要求
要求用单片和TC35模块的结合实现远程对家电的控制，系统要求如下：
（1）锁定用户：使用该系统前，首先需要用户发送锁定密码（系统预先设置好的密码）到该系统，中央控制系统首先锁定用户，以防止陌生信息的干扰。
7 晶振 Y2 XTAL1 12MHz
8 瓷片电容 C4 RAD0.1 104
9 瓷片电容 C5 RAD0.1 104
10 瓷片电容 C6 RAD0.1 104
11 瓷片电容 C7 RAD0.1 104
12 瓷片电容 C8 RAD0.1 104
30 小方键 S2 AN SW-PB
63 二极管 D5 DIODE0.4 1N4148
（一）概述 1
（二）选题意义 1
二、 系统方案的设计 1
（一）设计思想 1
（二）系统框图 2
（三）系统要求 2
（四）系统实现 3
三、 模块设计 4
（一）元器件清单 4
（二）GSM模块TC35 7
（三）中央控制模块 9
（三）时钟和复位电路 10
1．时钟电路 10
2．复位电路 11
3．串口通讯 11
（四）单片机1和TC35模块通信程序设计 12
（五）单片机2 14
1．控制模块 14
2．红外线遥控编码芯片LC7461 引脚分布 16
四、 系统软件的设计 19
（一）系统工作流程总图 19
（二）红外线遥控流程图 19
（三）继电器控制流程图 19
（四）TC35控制AT指令 21
五、 调试 21
（一）调试仪器 21
（二）软件调试 21
（三）硬件调试 23
总 结 27
致 谢 28
参考文献 28
附录一：程序 29
附录二：原理图和PCB 44
附录三：实物图 47
一、 引言
（一）概述
当今社会已经步入信息化时代，并朝着智能化的未来发展，与此同时人们的生活逐渐离不开一样通讯工具，那就是手机。如今市面上的手机大部分已经是智能手机，不再是单纯的打电话发短信那么简单了，听音乐、看电视电影、看直播、查地图、摄 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
影、上网、办公等等诸多功能，然而它还是满足不了所有人的要求，于是人们开始考虑能不能通过形影不离的手机来远程控制家电的功能。本课题就是根据这一理念来设计的，本设计主要采用GSM短信模块和单片机的结合实现一部手机轻松对家电进行远程控制与监测。
本设计系统的开发基于短信技术，以短信为信息传输载体传输控制指令，通过短信指令实现手机无线远程遥控功能。
（二）选题意义
随着计算机技术日益成熟，现有的生活条件已经不能满足绝大部分人的需求，人们迫切追求新的生活方式。传统的生活方式已经延续数千年，没有发生明显变化，人们一直延续着传统的生活方式，一个常见的行为：“烧热水”，在历史的长河里虽然也有过两次变化，那也只是加热的方式变化，从用火到用电，而不能摆脱对人的依赖。如今人们工作忙碌，回到住所后需要花费很长的时间来整理家务，所以人们开始思考能不能在住所无人时也能实现这样一个小小的需求，人们回到住所后不用再为花长时间烧洗澡水而犯愁，因为当他们在返回途中时，住所的热水器就已经开始加热洗澡水。除热水器以外，我们住所的绝大多数电器都是本设计的涉及范畴，空调、饮水机、电灯和电视机都将采用远程控制。从而改善人们的生活环境，提高人们的生活质量，也为了减轻人们的生活压力。
此外，本设计也体现了节能这一环保理念。针对目前市场上部分电器具有定时功能，也同样能够完成无人在家时开启相应的家电，但家电处于待机情况下也是需要消耗功率的，热水器、电视机、空调的功率都是不容小觑的，一台电视机的待机功率在9—15W，空调的待机功率则更高。尤其是家中无人在的时候，或是长期无人居住的时候家电就会长时间处于待机情况下，长此以往这些处于待机情况下的电器消耗的电能是非常可观的。本设计节能主要体现在两个方面，一是设计本身就是小功率电器，消耗的电能就少；二是电源总线处设有总闸，当住所无人居住的时候总线断开，切断所有电器电源，在遥控受控电路的时候，系统首先接通电源总线，避免受控电器处于待机状态，从而起到节能作用。
二、 系统方案的设计
（一） 设计思想
本设计采用STC89C52单片机作为设计的核心，运用了大学所学习的各类专业课程的知识，包括单片机基础，数字电路，C语言、传感器技术等知识设计基于单片机的远程遥控系统。单片机相当于一个人的大脑，它支配着整个系统，连接着各个设备，负责对设备的信息接受，信息的识别分析、信息处理、设备地址的分配、数据的传送、设备的遥控以及信息反馈；TC35模块作为信息的接受和发送装置，实现对信息的采集和信息的反馈；继电器和红外遥控器是本设计的控制端，由它们共同遥控受控电路电源的通断，从而实现对受控电器的开关。当TC35模块接收到用户控制指令，并将指令传给单片机，并分析指令的是否可执行，最终通过单片机将可执行的指令传输给控制电路（继电器或红外线遥控），接通或断开受控电器的工作电路，从而控制电器的开关，最后单片机通过TC35将信息反馈给用户，整条指令执行结束。整个过程就完成了人们对家中电器的远程控制。
考虑到对现有的设备进行改造比较麻烦，并且可能造成对现有受控设备的损坏，因此在本系统设计中只改变受控电源线路而不改装受控电器，对使用红外遥控器的受控家电采用自行设计的红外遥控系统遥控电器（例如：空调，电视机等），这样就避免了对电器电路的改造和不必要的麻烦，对没有红外遥控的电器使用继电器控制电源电路通断控制电器的开关和工作。
（二） 系统框图
根据方案的设计思想，从中就可以得到了通过TC35远程家电控制系统的总体框图如图2-1所示：
GSM短信模块作为系统指令信息接收端和发送端，使用驱动芯片MAX232构建串口电路连接单片机1和GSM短信模块，通过这两部分电路和适当的单片机程序共同构成了远程家电控制系统的识别系统；单片机1是整个系统中的大脑，支配着各个电路，识别出指令后，由它将指定电器的地址和操作指令给单片机2，并且将预存的“成功接受信息”的信息通过GSM短信模块回复给用户；最后一部分控制电路包括两部分，分别是继电器控制部分和红外遥控部分，它们都由单片机2控制，单片机2根据地址找出指定的继电器（或红外遥控），并向其发送控制命令，继电器（红外遥控）在接受控制命令后工作，连接电路或断开电路，实现电器的工作或停止。
本系统采用双单片机，单片机1主要负责对TC35的控制、指令识别与分析、受控电器的地址分配等主要功能，单片机2主要负责直接对受控电器的管理，如果使用单片机一直接管理受控电器，当用户家庭要接入系统的受控电器数量多，单片机1剩下的端口数量不够，因此在考虑受控数量上增加了单片机2。
（三） 系统要求
要求用单片和TC35模块的结合实现远程对家电的控制，系统要求如下：
（1）锁定用户：使用该系统前，首先需要用户发送锁定密码（系统预先设置好的密码）到该系统，中央控制系统首先锁定用户，以防止陌生信息的干扰。
7 晶振 Y2 XTAL1 12MHz
8 瓷片电容 C4 RAD0.1 104
9 瓷片电容 C5 RAD0.1 104
10 瓷片电容 C6 RAD0.1 104
11 瓷片电容 C7 RAD0.1 104
12 瓷片电容 C8 RAD0.1 104
30 小方键 S2 AN SW-PB
63 二极管 D5 DIODE0.4 1N4148
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