一种家庭智能控制和安防系统

1.一种家庭智能控制和安防系统，包括有主控芯片，与主控芯片连接的GSM短信模块[3]、无线收发模块[10]、语音模块[5]、液晶显示模块[13]、DTMF解码模块[6]、DTMF编码模块[7]、外部存储器[9]、安防报警设备[11]和按键矩阵模块[12]，其特征是：还有一模拟摘机模块[4]与主控芯片连接，所述的语音模块[5]与模拟摘机模块[4]连接；
所述的主控芯片采用两片单片机，第一片单片机[1]用于接收处理GSM短信模块[3]和无线收发模块[10]的家电控制指令，存取外部存储器[9]的数据，控制模拟摘机，控制语音模块[5]的播放，并与第二片单片机[2]保持通信；第二片单片机[2]用于接收安防报警设备[11]的报警信号，接收按键矩阵模块[12]返回的按键值，控制液晶显示模块[13]的显示，控制、处理DTMF的编解码，并与第一片单片机[1]保持通信；
所述的模拟摘机模块[4]包括与固定电话网[8]接口连接的桥式整流电路，桥式整流电路的正极与第一NPN三极管Q1的集电极连接，第一NPN三极管Q1的发射极与第二NPN三极管Q2的集电极连接，所述的第二NPN三极管Q2的发射极通过第一电阻R1与桥式整流电路的负极连接，桥式整流电路的负极接地，所述的第一NPN三极管Q1的集电极与光电耦合器U1的光敏二极管的集电极连接，第一NPN三极管Q1的基极与光电耦合器U1的光敏二极管的发射极连接，所述的光电耦合器U1的发光二极管的正极通过第二电阻R2与供电电压VCC连接，光电耦合器U1的发光二极管的负极与第一片单片机[1]连接，所述的第二NPN三极管Q2的集电极和基极之间还并联第三电阻R3，所述的第二NPN三极管Q2的基极通过一电容C1与语音模块[5]连接，桥式整流电路的正极与第一稳压管VD1的正极连接，第二稳压管VD2与第四电阻R4并联后通过第五电阻R5与第一稳压管VD1的负极连接，所述的第二稳压管VD2的负极接地，第二稳压管VD2的正极与第一片单片机[1]连接。
2.根据权利要求1所述的家庭智能控制和安防系统，其特征是：所述的无线收发模块[10]通过无线方式与一从机连接，所述的从机包括无线接收模块[14]，所述无线接收模块[14]通过解码模块[15]与第三单片机[16]连接，第三单片机[16]与继电器驱动模块[17]连接。
3.根据权利要求1所述的家庭智能控制和安防系统，其特征是：所述的主控芯片的单片机采用的是STC89C52。

一种家庭智能控制和安防系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及的是一种家用电器，尤其是一种家庭智能控制和安防系统。\n背景技术\n[0002] 在现有技术中，公知的技术是国家知识产权局授予的200810113783.9号专利，该专利公开了一种电话远程控制和报警装置，在该技术方案中数据接入管理芯片实现振铃检测，自动摘挂机，并将电话线路与双音频收发芯片、语音芯片以及单片机连通。单片机控制振铃计数、摘挂机和双音频收发芯片、语音芯片，利用内置的EEPROM存储和修改密码和外拨号码。核对密码确认用户身份之后，接收用户按键指令，并通过串口发给网关，实现家电控制和状态查询，当网关发来报警信号时，单片机通过串口接收来自网管的缩位代码，读取EEPROM中该缩位代码对应的外拨号码，自动拨号，即通过电话线路实现报警和控制，控制方式相对单一，不适于广泛推广。这是现有技术所存在的不足之处。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种家庭智能控制和安防系统的技术方案，该方案的系统具有了用户按键控制和警情自动报警的功能，并且可以实现了远程无线短信控制。\n[0004] 本方案是通过如下技术措施来实现的：一种家庭智能控制和安防系统，包括有主控芯片，与主控芯片连接的GSM短信模块、无线收发模块、语音模块、液晶显示模块、DTMF解码模块、DTMF编码模块、外部存储器、安防报警设备和按键矩阵模块，本方案的特点：还有一模拟摘机模块与主控芯片连接，所述的语音模块与模拟摘机模块连接；\n[0005] 所述的主控芯片采用两片单片机STC89C52，STC89C52单片机内置看门狗、自带\n512bit片外RAM方便进行大量数据处理以及储存，并且支持串口在线编程，还内置8K的FLASH程序存储器；第一片单片机STC89C52用于接收处理GSM短信模块和无线收发模块的家电控制指令，存取外部存储器的数据，控制模拟摘机，控制语音模块的播放，并与单片机二保持通信；第二片单片机STC89C52用于接收安防报警设备的报警信号，接收按键矩阵模块返回的按键值，控制液晶显示模块的显示，控制、处理DTMF的编解码，并与第一片单片机保持通信。\n[0006] 所述的模拟摘机模块包括与固定电话接口连接的桥式整流电路，桥式整流电路的正极与第一NPN三极管的集电极连接，第一NPN三极管的发射极与第二NPN三极管的集电极连接，所述的第二NPN三极管的发射极通过第一电阻与桥式整流电路的负极连接，桥式整流电路的负极接地，所述的第一NPN三极管的集电极与光电耦合器的光敏二极管的集电极连接，第一NPN三极管的基极与光电耦合器的光敏二极管的发射极连接，所述的光电耦合器的发光二极管的正极通过第二电阻与供电电压VCC连接，光电耦合器的发光二极管的负极与第一片单片机连接，当单片机的此引脚输出低电平时，即模拟摘机，所述的第二NPN三极管的集电极和基极之间还并联第三电阻，所述的第二NPN三极管的基极通过一电容与语音模块连接，语音信号经过第二NPN三极管放大后，输送到电话线上；桥式整流电路的正极与第一稳压管的正极连接，第二稳压管与第四电阻并联后通过第五电阻与第一稳压管的负极连接，所述的第二稳压管的负极接地，第二稳压管的正极与第一片单片机连接，给单片机振铃信号，用于计数。\n[0007] 所述的GSM短信模块采用SIM300D，SIM300D接收手机短信(SMS)，通过串口方式传输给第一片单片机，供单片机处理。所述的无线收发模块采用PT2272/PT2262，所述的语音模块采用WT558D，所述的液晶显示模块采用液晶屏LCD1602，DTMF解码模块采用MT8870，DTMF编码模块采用HT9200，外部存储器使用ATM24C02，安防报警设备含有烟雾报警器、煤气报警器、门禁器、红外对射、红外探测器等。\n[0008] 所述的无线收发模块通过无线方式与一从机连接，所述的从机包括无线接收模块，所述无线接收模块通过解码模块与第三单片机连接，第三单片机与继电器驱动模块连接。无线接收模块接收到家电控制指令后，送到第三弹片机，第三单片机再控制相应的继电器，实现家电的开关。所述的第三单片机采用STC12C2052。\n[0009] 本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于本方案基于移动通信网络和固定通信网络，可以实现操作者不局限于特定的环境中对家中的用电器的控制，以及对家中安全报警信息的获得。智能家庭控制部分操作十分简单易行。并考虑到使用者所处的环境(如家中；同城；外出旅游、出差等)分别设计经济适用的操作方式。如在家，可以方便的使用无线遥控器进行操作；同城，可以使用手机或是固定电话拨打本设计所连接的固定电话，即可根据语音提示进行相应的操作；外出如果要控制家中的用电器，可以用手机给设计发送短信，进行相应的控制，并且操作成功会收到一条来自系统发出的“OK”短信。如若家中出现情况，系统将自动判别是否属于危险，若是，将通过声光报警，并且自动拨打预存的电话号码，语音提示出现何种险情。做到准确不误。由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。\n附图说明\n[0010] 图1为本发明具体实施方式的结构示意图。\n[0011] 图2为从机的结构示意图。\n[0012] 图3为模拟摘机电路的电路图。\n[0013] 图中，1为第一单片机，2为第二单片机，3为GSM短信模块，4为模拟摘机电路，5为语音模块，6为DTMF解码模块，7为DTMF编码模块，8为固定电话网络，9为外部存储器，10为无线收发模块，11为安防报警设备，12为按键矩阵模块，13为液晶显示模块，14为无线接收模块，15为解码模块，16为第三单片机，17为继电器驱动模块。\n具体实施方式\n[0014] 为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。\n[0015] 通过附图可以看出，本方案的家庭智能控制和安防系统，包括有主控芯片，与主控芯片连接的GSM短信模块3、无线收发模块10、语音模块5、液晶显示模块13、DTMF解码模块6、DTMF编码模块7、外部存储器9、安防报警设备11和按键矩阵模块12，还有模拟摘机模块4，与主控芯片连接，所述的语音模块5与模拟摘机模块4连接；\n[0016] 所述的主控芯片采用两片单片机，单片机采用STC89C52，STC89C52单片机内置看门狗、自带512bit片外RAM方便进行大量数据处理以及储存，并且支持串口在线编程，还内置8K的FLASH程序存储器；第一片单片机1用于接收处理GSM短信模块3和无线收发模块10的家电控制指令，存取外部存储器9的数据，控制模拟摘机模块4的模拟摘机，控制语音模块5的播放，并与第二单片机2保持通信；第二片单片机2用于接收安防报警设备11的报警信号，接收按键矩阵模块12返回的按键值，控制液晶显示模块13的显示，控制、处理DTMF的编解码，并与第一片单片机1保持通信。\n[0017] 模拟摘机模块4包括与固定电话网8接口连接的桥式整流电路，桥式整流电路的正极与第一NPN三极管Q1的集电极连接，第一NPN三极管Q1的发射极与第二NPN三极管Q2的集电极连接，所述的第二NPN三极管Q2的发射极通过第一电阻R1与桥式整流电路的负极连接，桥式整流电路的负极接地，所述的第一NPN三极管Q1的集电极与光电耦合器U1的光敏二极管的集电极连接，第一NPN三极管Q1的基极与光电耦合器U1的光敏二极管的发射极连接，所述的光电耦合器U1的发光二极管的正极通过第二电阻R2与供电电压VCC连接，光电耦合器的发光二极管的负极与第一片单片机连接，当单片机的此引脚输出低电平时，即模拟摘机，所述的第二NPN三极管Q2的集电极和基极之间还并联第三电阻R3，所述的第二NPN三极管Q2的基极通过一电容C1与语音模块5连接，语音信号经过第二NPN三极管Q2放大后，输送到电话线上；桥式整流电路的正极与第一稳压管VD1的正极连接，第二稳压管VD2与第四电阻R4并联后通过第五电阻R5与第一稳压管VD1的负极连接，所述的第二稳压管VD2的负极接地，第二稳压管VD2的正极与第一片单片机1连接，给单片机振铃信号，用于计数。\n[0018] 所述的GSM短信模块3采用SIM300D，SIM300D接收手机短信(SMS)，通过串口方式传输给第一片单片机，供单片机处理。所述的无线收发模块10采用PT2272/PT2262，所述的语音模块5采用WT558D，所述的液晶显示模块13采用液晶屏LCD1602，DTMF解码模块6采用MT8870，DTMF编码模块7采用HT9200，外部存储器9使用ATM24C02，安防报警设备11含有烟雾报警器、煤气报警器、门禁器、红外对射、红外探测器等。\n[0019] 所述的无线收发模块10通过无线方式与一从机连接，所述的从机包括无线接收模块14，所述无线接收模块14通过解码模块15与第三单片机16连接，第三单片机16与继电器驱动模块17连接。无线接收模块14接收到家电控制指令后，送到第三单片机16，第三单片机16再控制相应的继电器，实现家电的开关。所述的第三单片机16采用STC12C2052。\n[0020] 本系统工作时，主控芯片检测有无控制指令输入、安防报警信号输入、按键输入。\n如有指令信号输入，查看何种控制方式输入，如果为手机短信控制方式进入，即GSM短信模块3收到控制短信，首先查看短信中的密码是否正确，如果错误，不执行。正确则执行相应的动作，通过无线收发模块10，给从机发送控制信号，从机的无线接收模块14接收控制信号后，经过第三单片机16的处理后，控制相应的继电器实现某一路家电的开关，操作成功后通过GSM短信模块3返回一条“OK”短信。\n[0021] 如果为固定电话语音控制方式输入，首先通过模拟摘机模块4检测振铃次数。振铃次数未达到预定次数，说明被叫用户已经挂机或主人已接电话，即返回初始状态。如果振铃次数达到预定次数，第一单片机1通过控制模拟摘机模块4模拟摘机，同时通过语音模块\n5发出语音提醒。用户根据语音提醒进行操作。当操作超时或是被叫用户挂机，即自动挂机。\n[0022] 如果为无线遥控器控制方式，控制芯片接收、处理无线收发模块10输入的指令，并通过无线收发模块10发出指令控制相应的家用电器。\n[0023] 如果为安防报警输入，控制芯片接收、处理安防报警设备发送过来的数据，并通过拨打电话方式，语音通知主人家中警情。\n[0024] 如果为按键输入，通过按键矩阵模块12输入本机密码。密码正确后，方能进行下一步的设置。控制芯片接收按键矩阵模块12的输入信号，通过固定电话网8拨打相关的电话号码。\n[0025] 本发明并不仅限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。