一種智能家庭監控系統的設計

摘要：介紹了一種基于MCU控制的智能家庭監控系統的硬件電路及軟件設計。MCU通過UART與TC35i生行通信，并控制TC35iNGSM網絡模塊收發SMS短消息，從而實現家庭安全監控與報警、家用電器自動化控制等功能。
關鍵詞：智能家庭系統；GSM模塊；TC35i

0 引言
智能家庭系統，也被稱為智能家居系統(Intelligent Home System)，是一種開放的、使用了多項高新技術的智能化、人本化的集成系統，它把寬帶互聯網、家電設備、家居自動化和家庭安全防護防盜有機地結合到一起。GSM(Global System for Mobile Communications，全球移動通信系統)是基于時分多址技術的移動通信體制中較為成熟、完善、應用廣泛的一種系統。GSM系統集中了現代信源編碼技術、信道編碼、交織、均衡技術、數字調制技術、話音編碼技術以及慢調頻技術，同時在系統中引入了大量計算機控制和管理，因而保證了數據傳輸的正確性、安全性和可靠性。SMS(Short Message Service)短消息業務是GSM提供的一種不需要建立端到端連接的業務，是GSM中最簡單，最方便的數據通信方式。
本文介紹了一種基于MCU(微控制單元)控制的智能家庭監控系統的硬件電路及軟件設計。MCU通過UART(Universal Asynchronous Recei-ver Transmitter，通用異步收發器)向TC35i發送AT指令，利用GSM網絡模塊的SMS短信業務，實現家庭安全智能監控與報警、家用電器自動控制等功能。

1 智能家庭監控系統硬件設計
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級GSM模塊，工作在EGSM 900MHz和1800MHz雙頻段，可以傳輸語音和數據信號。 TC35i的數據接口通過AT命令可雙向傳輸指令和數據，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、數據輸入／輸出、SIM卡、音頻接口和控制。
1．2 硬件原理框圖
本系統主要由監控裝置、家用電器控制裝置、MCU和通信模塊TC35i組成，其系統結構如圖1所示。系統的工作原理是：將系統分成監測和控制兩大類，當系統開始運行時，MCU一邊偵聽監測端口的報警信號，一邊等待接收從GSM網絡傳來的短信控制指令。當系統的監控傳感器發現危險情況，立即觸發MCU的外部中斷，然后MCU將向TC35i發送AT指令，從而控制TC35i向指定的移動用戶發送預先存儲在SIM卡中的報警短信。當TC35i模塊接收到用戶發來的短信時，會觸發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的控制。

1．3 系統硬件電路設計
系統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、系統外圍擴展模塊、系統運行狀態指示模塊。限于篇幅的關系，這里主要介紹通信模塊，其它模塊在此不再贅述。