基于gsm的智能家電設(shè)計(jì)

1、目錄摘要III關(guān)鍵字IIIAbstractIVKey wordsIV緒論1引言1課題現(xiàn)狀1課題的研究目的和意義1本文結(jié)構(gòu)2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理3ASP 技術(shù)介紹3B/S 結(jié)構(gòu)4ASP 運(yùn)行環(huán)境5數(shù)據(jù)庫管理及介紹6UML 應(yīng)用介紹7系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)8系統(tǒng)的軟、硬件環(huán)境8系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)8數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10第一章1.11.21.31.4第二章2.12.22.32.42.5第三章3.13.23.33.3.13.3.23.3.4ach 表結(jié)構(gòu)11admin 表結(jié)構(gòu)11subject 表結(jié)構(gòu)12第四章詳細(xì)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)13管理員用戶管理設(shè)計(jì)13系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)13數(shù)據(jù)庫的連接154.14.24.34.44.54.6數(shù)

2、據(jù)庫的加密15系統(tǒng)主界面設(shè)計(jì)17管理員管理程序設(shè)計(jì)184.6.14.6.24.6.34.6.4初始化首頁顯示18信息管理模塊20課程管理模塊24成績(jī)管理模塊254.74.8系統(tǒng)頁面介紹27分頁顯示的代碼設(shè)計(jì)29第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)31參考文獻(xiàn)32致謝33基于 GSM 的智能家電設(shè)計(jì)摘要隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，利用科技控制的生活已經(jīng)成為主流，人們對(duì)智能家要求的呼聲越來越高。知道已經(jīng)成為每個(gè)人必備的工具，那么利用通過的方式控制家電便是一種非常有效的方式。通過已經(jīng)完善的 GSM 網(wǎng)絡(luò)通過控制家電，充分利用已經(jīng)存在的網(wǎng)絡(luò)資源，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)覆蓋率高、傳輸特性好等優(yōu)勢(shì)，為人們提供一種便捷的家電控制

3、方式，這必將成為監(jiān)測(cè)及控制領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。本文主要介紹基于 GSM 網(wǎng)絡(luò)的控制的智能家電控制系統(tǒng)，這是 GSM 網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)在控制領(lǐng)域中的新應(yīng)用。本設(shè)計(jì)利用 STC89C52 微控制器作為控制的，利用西門子公司的 TC35 高度集成的 GSM 模塊作為控制的接收和發(fā)送的中轉(zhuǎn)站，利用 STC89C52 微控制器控制 TC35 模塊的接受發(fā)送，通過和處理 TC35 模塊接受的區(qū)的數(shù)據(jù)，利用符合 ZigBee 協(xié)議的 SZ05 無線發(fā)射模塊已廣播形式發(fā)送到從機(jī)組，從機(jī)組通過 SZ05 無限模塊接受數(shù)據(jù)，利用STC89C52 處理得到的數(shù)據(jù)并利用得到的處理數(shù)據(jù)進(jìn)而控制。關(guān)鍵字：GSM，智能，MCU，控制

4、The Development and Design of WEB Student Management Information Systemthe Teaching Administrator Back-end SystemAbstractKey wordsB/S Structure， ASP， MIS， ADO第一章 緒論1.1引言21 世紀(jì)，科技，電子的發(fā)展?jié)B透到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域，為人們提供了舒適、便捷、安全的生活環(huán)境。如果能設(shè)計(jì)一個(gè)高效率、低成本的智能家電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，使人們能夠在遠(yuǎn)離家庭的地方對(duì)家用電器進(jìn)行控制，并了解到家中的安全狀態(tài)，將給普通居民的家庭生活帶來諸多方便。移動(dòng)的普及

5、與 GSM 網(wǎng)絡(luò)的不斷完善為此創(chuàng)造了有利條件。1.2課題現(xiàn)狀由于電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科技帶給人們的好處已經(jīng)徹底的融入人們的心中，人們會(huì)經(jīng)常思考如何利用自己手中的電子產(chǎn)品為自己的生活帶來的便利。由于不同的思考方法和應(yīng)用方向也給人們帶來各種不同的產(chǎn)品。很多公司利用 GSM 網(wǎng)絡(luò)的覆蓋廣的特點(diǎn)研制智能檢測(cè)、控制、等不同的產(chǎn)品。1.3課題的研究目的和意義目前我國(guó)已經(jīng)有了覆蓋的 GSM 數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)，是我國(guó)公眾移動(dòng)通信網(wǎng)的主要方式。由于 GSM 網(wǎng)絡(luò)在范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，具有網(wǎng)絡(luò)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，用戶無需另外組網(wǎng)，在極大提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時(shí)為客戶節(jié)省了昂貴建網(wǎng)費(fèi)用和費(fèi)用。同時(shí)，它對(duì)用戶的數(shù)量也沒

6、有限制，克服了傳統(tǒng)的專網(wǎng)通信系統(tǒng)投資成本大，維護(hù)費(fèi)用高，且網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和用戶數(shù)量有限的缺陷。比起傳統(tǒng)的集群系統(tǒng)在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋上具有無法比擬的優(yōu)勢(shì)，加上 GSM 的SMS 本身具備的數(shù)據(jù)傳送功能，因此，短消息業(yè)務(wù)在智能控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，基于 GSM 短消息的智能家電控制系統(tǒng)，克服了家電控制系統(tǒng)費(fèi)用高，控制時(shí)間長(zhǎng)等的缺點(diǎn)，具有良好可擴(kuò)展性和實(shí)用價(jià)值。鑒于中國(guó)目前一般家庭的現(xiàn)狀，中國(guó)擁有龐大機(jī)和家電用戶。一旦家電市場(chǎng)和市場(chǎng)能夠融合，將為運(yùn)營(yíng)商和家電企業(yè)帶來更為巨大的利潤(rùn)受益，短消息通信是一種嶄新的通信方式，它具有開發(fā)方便、費(fèi)用低、免、可靠性高等特點(diǎn)，因此，針對(duì)現(xiàn)階段，可以在傳統(tǒng)家電的基礎(chǔ)

7、上，利用普及極廣機(jī)的息業(yè)務(wù)并用廉價(jià)的成本開發(fā)家電控制系統(tǒng)，用以來實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單、實(shí)用的控制功能以滿足人們的日常需要。1.4本文結(jié)構(gòu)本設(shè)計(jì)通過對(duì)基于 GSM 智能家電控制第一章：緒論（本章闡述了系統(tǒng)開發(fā)的背景、目的、意義）第二章：GSM 介紹（本章具體介紹 GSM 的概念，以及高度集成的TC35 模塊。）第三章：系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)（分析了智能家電控制的總體設(shè)計(jì)。）第四章：硬件設(shè)計(jì)第五章：軟甲設(shè)計(jì)第六章：總結(jié)第二章 GSM 和模塊2.1GSM 的定義GSM 是由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織 ETSI 制訂的一個(gè)數(shù)字移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。GSM 是全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(Global System of Mobile communi

8、cation) 的簡(jiǎn)稱。它的空中接口采用時(shí)分多址技術(shù). 自 90 年代中期投入以來，全球超過 200 個(gè)國(guó)家和地區(qū)超過 10 億人正在使用 GSM。所有用戶可以在簽署了漫游協(xié)定移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商之間漫游。 GSM較之它以前的標(biāo)準(zhǔn)最大的不同是它的信令和語音信道都是數(shù)字式的，因此 GSM 被看作是 第二代 (2G)移動(dòng)系統(tǒng). 這說明數(shù)字通訊從很早就已經(jīng)構(gòu)建到系統(tǒng)中。GSM 是一個(gè)當(dāng)前由 3GPP 開發(fā)的開放標(biāo)準(zhǔn)。從用戶觀點(diǎn)出發(fā)， GSM 的主要優(yōu)勢(shì)在于用戶可以從更高的數(shù)字語音質(zhì)量和低費(fèi)用的SMS之間作出選擇。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的優(yōu)勢(shì)是他們可以不同的客戶定制他們的設(shè)備配置，因?yàn)?GSM 作為開放標(biāo)準(zhǔn)提供了更容易的互

9、操作性。這樣，標(biāo)準(zhǔn)就允許網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供漫游服務(wù)，用戶就可以在全球使用他們的移動(dòng)了。GSM 作為一個(gè)繼續(xù)開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，保持向後兼容原始的 GSM力在Release 97 版本的標(biāo)準(zhǔn)才被加入進(jìn)來，也就是 GPRS。高速 99 版標(biāo)準(zhǔn)才引入的，主要是 EDGE 和 UMTS 標(biāo)準(zhǔn)。，例如報(bào)文交換能也是在Release2.2GSM 的特點(diǎn)GSM 系統(tǒng)有幾項(xiàng)重要特點(diǎn)：防盜拷能力佳、網(wǎng)絡(luò)容量大、號(hào)碼資源豐富、通話清晰、穩(wěn)定性強(qiáng)不易受干擾、信息靈敏、通話死角少、耗電量低。GSM 具有以下技術(shù)特點(diǎn)：頻譜效率。由于采用了高效調(diào)制器、信道編碼、交織、均衡和語音編碼技術(shù)，使系具有高頻譜效率。容量。由于每個(gè)信道傳輸帶寬

10、增加，使同頻復(fù)用栽干比要求降低至 9dB，故 GSM系統(tǒng)的同頻復(fù)用模式可以縮小到 4/12 或 3/9 甚至更小（模擬系統(tǒng)為 7/21）；加上半速率話音編碼的引入和自動(dòng)話務(wù)分配以減少越區(qū)切換的次數(shù)，使 GSM 系統(tǒng)的容量效率（每兆赫每小區(qū)的信道數(shù)）比 TACS 系統(tǒng)高 35 倍。話音質(zhì)量。鑒于數(shù)字傳輸技術(shù)的特點(diǎn)以及 GSM 規(guī)范中有關(guān)空中接口和話音編碼的定義，在門限值以上時(shí)，話音質(zhì)量總是達(dá)到相同的水平而與無線傳輸質(zhì)量無關(guān)。開放的接口。GSM 標(biāo)準(zhǔn)所提供的開放性接口，不僅限于空中接口，而且報(bào)刊網(wǎng)絡(luò)直接以及網(wǎng)絡(luò)中個(gè)設(shè)備實(shí)體之間，例如A 接口和Abis 接口。安全性。通過鑒權(quán)、加密和 TMSI 號(hào)碼

11、的使用，達(dá)到安全的目的。鑒權(quán)用來驗(yàn)證用戶的入網(wǎng)權(quán)利。加密用于空中接口，由和網(wǎng)絡(luò) AUC 的密鑰決定。TMSI 是一個(gè)由業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)給用戶指定的臨時(shí)識(shí)別號(hào)，以防止有人地理位置。而泄漏其與 ISDN、PSTN 等的互連。與其他網(wǎng)絡(luò)的互連通常利用現(xiàn)有的接口，如 ISUP或TUP 等。在基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)漫游。漫游是移動(dòng)通信的重要特征，它標(biāo)志著用戶可以從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)進(jìn)入另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。GSM 系統(tǒng)可以提供全球漫游，當(dāng)然也需要網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者之間的某些協(xié)議，例如計(jì)費(fèi)。2.3TC35i 模塊TC35i 新版西門子工業(yè) GSM 模塊是一個(gè)支持中文息的工業(yè)級(jí) GSM 模塊,工作在EGSM900 和 GSM1800 雙頻段,電源范圍

12、為直流 3.34.8V ,電流消耗休眠狀態(tài)為3.5mA，空閑狀態(tài)為 25mA，發(fā)射狀態(tài)為 300mA(平均)，2.5A 峰值；可傳輸語音和數(shù)據(jù)信號(hào), 功耗在EGSM900(4 類)和 GSM1800(1 類)分別為 2W 和 1W ,通過接口連接器和天線連接器分別連接和天線。SIM 電壓為 3V/1.8V，TC35i 的數(shù)據(jù)接口(CMOS電平)通過 AT 命令可雙向傳輸指令和數(shù)據(jù),可選波特率為 300b/s115kb/s , 自動(dòng)波特率為 1.2kb/s115kb/s。它支持Text 和PDU 格式的SMS(Short Message Service,短消息),可通過 AT 命令或關(guān)斷信號(hào)實(shí)現(xiàn)

13、重啟和故障恢復(fù)， TC35i 由供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF連接器、天線接口等 6 部分組成。作為 TC35i 的基帶處理器主要處理 GSM 終端內(nèi)的語音和數(shù)據(jù)信號(hào)，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有模擬和數(shù)字功能。TC35i 模塊有 40 個(gè)引腳，如圖 2.1，通過一個(gè)ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座)連接器引出。這 40 個(gè)引腳可以劃分為 5 類，即電源、數(shù)據(jù)輸入/輸出、音頻接口和控制。TC35i 的第 15 引腳是正電源輸入腳通常值 4.2V，第 610 引腳是電源地。11、12 為充電引腳，可以外接鋰電池，13 為對(duì)外輸出電壓(共外電路使用)，14為 ACC

14、U-TEMP 接負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，用于鋰電池充電保護(hù)控制。15 腳是啟動(dòng)腳IGT，系統(tǒng)加電后為使 TC35i 進(jìn)入工作狀態(tài),必須給 IGT 加一個(gè)大于 100ms 的低脈沖,電平下降持續(xù)時(shí)間不可超過 1ms。1623 為數(shù)據(jù)輸入/輸出，分別為 DSR0、RING0、RxD0、 TxD0、CTS0、RTS0、DTR0 和 DCD0。tc35i 模塊的數(shù)據(jù)輸入/輸出接口實(shí)際上是一個(gè)串行異步收發(fā)器，符合ITU-T RS232 接口標(biāo)準(zhǔn)。它有固定的參數(shù)：8 位數(shù)據(jù)位和 1 位停止位，無校驗(yàn)位，波特率在 300bps115kbps 之間可選，默認(rèn) 9600。硬件握手信號(hào)用RTS0/CTS0，流量控制

15、用 XON/XOFF，CMOS 電平，支持標(biāo)準(zhǔn)的 AT 命令集。 其中18 腳 RxD0、19 腳 TxD0 為 TTL 的串口通訊腳，需要和單片機(jī)或者 PC 通訊。 TC35i, 2429 為同 TC35i 是這樣連接的:SIM 上的閱讀器與TC35i 的同名端直接使用外接式引腳，CCRST、CCIO、CCCL、CCVCC 和 CCGND 通過相連，ZIF 連接座的CCIN 引腳用來檢測(cè)是否插好，如果連接正確，則CCIN 引腳輸出，否則為低電平。TC35i 的第 32 腳 SYNC 引腳有兩種工作模式，一種是指示發(fā)射狀態(tài)時(shí)的功率增長(zhǎng)情況，另一種是指示 TC35i 的工作狀態(tài)，可用 AT 命令

16、AT+SYNC 進(jìn)行切換，本模塊使用的是后一種。當(dāng) LED 熄滅時(shí),表明 TC35i 處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)；當(dāng) LED 為 600 ms 亮/600ms 熄時(shí)，表明沒有或 TC35i 正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)登錄；當(dāng) LED 為 75 ms 亮/3s 熄時(shí)，表明 TC35i 已登錄進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，處于待機(jī)狀態(tài)。30、31、32 腳為控制腳，其中 30 為 RTC backup，31 為er down，32 為SYNC。 3538為語音接口，35、36 接揚(yáng)聲器放音。37、38 可以直接接駐極體話筒來話筒正端，39 是話筒負(fù)端）聲音（37 是圖 2.1 TC35i 引腳圖第三章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)利

17、用 STC89C52 微控制器作為控制的，利用西門子公司的 TC35 高度集成的 GSM 模塊作為控制的接收和發(fā)送的中轉(zhuǎn)站，利用 STC89C52 微控制器控制TC35 模塊的接受發(fā)送，通過和處理 TC35 模塊接受的區(qū)的數(shù)據(jù)，利用符合ZigBee 協(xié)議的SZ05 無線發(fā)射模塊已廣播形式發(fā)送到分布式從機(jī)組，從機(jī)組通過 SZ05無限模塊接受數(shù)據(jù)，利用STC89C52 處理得到的數(shù)據(jù)并利用得到的處理數(shù)據(jù)進(jìn)而控制。因此把這個(gè)系統(tǒng)分為兩大部分：主機(jī)部分和分布式從機(jī)部分，主機(jī)部分主要由 TC35i 通信模塊、STC89C52、遵循 ZigBee 協(xié)議的 SZ05 的無線模塊組成，分布式從機(jī)部分主要由遵循

18、ZigBee 協(xié)議的SZ05 的無線模塊、STC89C52、開關(guān)控制部分(霍爾原件和可控硅原件)、家電端。因此總體的結(jié)構(gòu)框圖如下：圖 3.1 總體結(jié)構(gòu)框圖3.1模塊功能介紹第四章詳細(xì)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)第五章設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)分析經(jīng)過對(duì)整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)架的設(shè)計(jì)分析，在主機(jī)模快設(shè)計(jì)方面，利用 STC89C52 單片機(jī)一直檢測(cè)TC35i 是否收到數(shù)據(jù)，若收到數(shù)據(jù)，通過單片機(jī)向 TC35i 通信模塊發(fā)送信息指令，然后 TC35i 通過串口把到STC89C52 單片機(jī)進(jìn)行和處理，STC89C52把處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過無線發(fā)射模塊發(fā)送到從機(jī)，從機(jī)接收到信息之后，經(jīng)過 STC89C52 進(jìn)行和處理，然后在依據(jù)接收到的信息進(jìn)而控制霍爾原件和可控硅電路的選通和關(guān)閉。整體的程序流程圖如下：主函數(shù)初始化致謝本是在老師的精心指導(dǎo)下完成的，從選題到最終完得到了余老師的熱心幫助和精