基于單片機的家電遠程控制系統的設計與實現

姚炎昕　譚青萍　王增彩

[摘要]本課題利用51單片機設計家電遠程控制系統。通過軟硬件相結合最終實現了通過手機與GSM模塊通信控制繼電器模擬家電開和關，為使系統相對操作和演示比較簡單。整個系統設計功能完善，設計的成本較低，并適用于各種家庭，具有一定的推廣性。

[關鍵詞]單片機;短信控制;遠程家電;智能家電 文章編號：2095—4085（2019）08—0083—02

隨著經濟和科技的發展和人們生活水平的不斷提高，受到潛移默化的影響，人們對生活質量以及家居環境的要求也在與日俱增，居住環境的智能化問題越來越受到人們關注。家電的遠程控制具有開發性和推廣性的特點。系統的設計結構簡單，運行可靠，價格低廉，控制靈活，適用性強。因此，它不僅在市場營銷中具有重要的現實意義，而且在學術研究上具有一定的教學和教育意義。

1家電遠程控制系統整體方案設計

本課題設計方案是手機可通過GSM短信模塊發送指令并傳給單片機，單片機接受指令來控制家電開和關。可通過DHT11模塊采集溫濕度，通MQ2模塊采集煙感度，并各個度數顯示在液晶屏上。按鍵可改變溫濕度和煙感度的最大值。當溫度和煙感度同時超過最大值，則認為有火災發生，此時報警系統開啟，蜂鳴器開，并通過GSM模塊發送短信給手機，短信的內容為當前環境檢測的溫度和煙感度數值。當濕度超過最大值，則認為濕度過高，除濕器自動工作并報警，而且還通過GSM模塊發送短信給手機，短信的內容當前環境檢測的濕度的數值。系統總體框圖如圖1所示。

2家電遠程控制系統硬件設計

系統的硬件由單片機為核心的中央控制電路模塊、GSM短信模塊與液晶顯示模塊，還有報警模塊，DHT11溫濕度采集模塊，按鍵模塊，MQ2煙感度采集模塊和繼電器模塊組成。

短信模塊采用SIM800A GSM模塊，此模塊的特點是具有寬電壓供電，可用直流5V到18V之間的電源供電。本次系統電路是5V供電的系統。該模塊電路圖如圖2所示。

3家電遠程控制系統軟件設計

首先開始將顯示屏lcd1602進行初始化，然后再將串口初始化和GSM短信模塊初始化。接收到短信命令則單片機控制家電。然后再根據按鍵設置按鍵控制IO口的電平來進行修改溫濕度和煙感度的最大報警值也就是對應的最大值，再根據DHT11溫濕度采集模塊采集環境的溫濕度并由單片機A/D轉換，接下來MQ2煙感采集模塊采集當前環境的煙感度，將檢測的溫濕度和煙感度通過單片機在LED上實時顯示。每隔20s將三個采集的值通過GSM發送到手機短信。檢測當前環境的濕度是否超過設定的最大值。超過則除濕器自動工作，并將檢測的濕度值通過GSM模塊以短信的形式發送給手機。判斷溫度、煙感度是否超過報警值，超過則將當前檢測溫度和煙感度的值通過GSM模塊以短信的形式發送給手機。同時單片機會判斷是否接收到短信命令，若接收到，則命令單片機I/O輸出高低電平來控制家電的開關。

4結論

本系統主要根據目前家電遠程控制技術的發展趨勢和國內實際的應用特點和要求，實現了反應家中各溫度情況，防火報警，自動除濕，遠程控制家電等功能。