宝泊智能家居控制系统之硬件设计

　　MCU与GSM通信模块

　　本单片机通过RS232串行通信接口与GSM模块通信，提取GSM设备的短信，发送相关的信息，并通过串行通信接口与红外模块相连，利用红外模块，达到主、分机之间的通信，因此，选用AT89S52芯片。控制上需要用到两个串行接口，但89S52只有一个串口，故还需要在程序中进行模拟串行接口通信。其最简外部接线电路。

　　89S52与TC35之间通过异步串行接口进行通信，通信速率为9600b/s，具有1位起始位、8位数据位、1位停止位，无奇偶校验。

　　单片机启动后，便发出AT+CMGD一2指令，清除第二存储空间的数据，然后不断地发出指令读取第二存储空间。若有数据，即表示接收到数据，并开始对数据进行处理，处理完毕后再把该空间数据删除。当单片机向手机发出短消息时，单片机会向GSM模块发出AT、AT+CMGF=0、AT+CMGS=X一系列的指令，当接收到回复信息后，最后发出短消息的内容。

　　红外无线通信模块

　　红外发送器电路包括38kHz晶体振荡器、反相器、与非门、驱动门Q1和红外发射管D1等部分。其中38kHz晶体振荡器、电阻R3和反相器组成脉冲振荡器，用以产生38kHz的脉冲序列作为载波信号，红外发射管D1选用Vishay公司生产的TSAL6238，用来向外发射950nm的红外光束。当接收器收到数位"O"时，Q2管导通，使得RXD接收到低电平，收到数位"1"时，Q2管截至，RXD接收到高电平。

　　模拟控制

　　本系统将以不同的电机做出不同的动作，来模拟说明智能家居对系统控制的响应。如图5所示，当分机的单片机收到本机的地址信息，便提取信息中的数据，根据数据的命令，若把P0.0，P0.1脚置成低电平，其他为高电平，则Q3、Q4管导通，电机便正向旋转，若把P0.2，P0.3脚置成低电平，其他为高电平，则Q5、Q6管导通，电机便反向旋转（以前一情况为正向时）。若一台分机上连多个电机，有多台分机，便可以实现在智能家居环境中对家庭各个设备的同步控制。

　　宝泊智能家居控制系统之软件设计

　　单片机主程序设计

　　主机上电复位后进行初始化，然后不断地对GSM模块进行扫描查询。当查询到GSM模块接收到用户发送的短信时，便对短信进行处理，提取相关信息，然后通过红外模块相分机发送相应的命令数据。接着就在一定时间（可根据用户需要调整，这里设为60s）内等待分机的回复信息。当接收到回复信息或规定时间内没有接收到分机的回复信息，主机都返回到扫描查询状态。

　　分机上电复位后进行初始化，然后等待接收主机发送的命令信息。接收到命令信息后，从中提取地址和数据信息，若为本分机地址，则对数据进行处理并作出响应，同时向主机发送确定信息;若非本分机地址，则返回，继续等待主机发送的命令信息。

　　中断程序设计

　　本系统需要模拟串行数据发送和接收，所以需要用上外部中断来接收数据，确保数据传输的同步性和实时性。每接收一位数据，中断都会响应一次，接收8位为一个有效数据，接收8个数据为一个数据帧。

　　为了确保主机正常工作。加入主机等待分机回复的等待时间。而为了时间的实时性和准确性，用到单片机内部的定时器1.设定其工作模式为模式1，初值为Ox4bff（5Oms）。中断20次为1s，60次循环为60s，当60s到时，标志位置位后返回。