基于GSM 模块与Zigbee模块的智能家居

黄媛婕 广东省汕尾职业技术学院 516600

【文章摘要】

 　　本设计为手机控制室内灯系统设计, 硬件部分它以GEC2530 为核心, 利用GSM 模块SIM900A 与Zigbee 的串口通信、Zigbee 协调器接发、Zigbee 终端的扩展I/O 并行输出，采用Zigbee 实现智能家居的特点。软件部分它结合定时/ 计数，中断，串行口扩展I/O 等知识进行程序编译。

【关键词】

GSM 模块900-A ；ZigBee ；扩展

0 引言

近年来，无线通讯技术得到了快速发展， 在此过程中出现了各种无线网络数据传输标准，如 WiFi、BlueTooth、GPRS/GSM、ZigBee 等，不同的协议标准有不同的应用领域。在物联网中的应用尤为广泛。当我们外出工作或者游玩时，突然想起出门的时候家用电气忘记关了。此时就可以用手机控制家里的大小用电器，让窗帘关闭、让灯关闭。Zigbee 技术具有强大的组网能力，可以组成蜂窝状网络，通信可靠性极强。通过Zigbee 技术将嵌入式Zigbee 模块设备和家电控制器连接在一起，使之相互通信，同时又利用具有路由功能的Zigbee 家庭网关和外部网络相连，使得住宅中各种家用电器通过无线家庭网关连接成一个智能化系统，进行集中的或远程的监视、控制和管理。通过利用无线技术，减少了家电之间众多连线的不便，还能方便的接入或移走无线模块的信息家电，达到整个住宅节能的目的。

1 系统总设计

2 GSM 模块900-A 应用分析

SIM900A 模块采用串口（UART）通信， 含有USB 转串口、3V3 TTL

接口和 5V TTL 接口。首先用GSM 模块连接，然后打开GSM 的电源， GSM 模块搜索网络，这时会模块并连接。因为GSM 模块是以串口连接单片机的，需要打开端口才可以连接，串口配置为：波特率115200，无校验，数据通过手机短信的形式发送给GSM 模块，然后模块再将数据传送给zigbee 协调节点， zigbee 协调节点用广播形式将信息传送给zigbee 终端节点，终端节点经过继电器控制家用的电器。

图1 系统框图

图3 钻柱振动信息采集系统实物012

电子科技

Electronics Technology

电子制作

3 硬件电路扩展

（1）节能灯风扇控制：

用户可以在户外通过任意一部手机，根据短信提示对家用电器( 如电饭煲、电暖风、空调、电热水器等) 进行远程开启、关闭等控制 的设定。该系统具有成本低、功能强、易扩展等优点。

如果在外面，忘记关灯，你可以用手机短信控制家里的灯，实现亮灭，节省能源，起到环保的作用。现实中在床上躺着看电视，当我们想要睡觉时又要从床里起来关掉电灯；为了解决这种问题我们必然采用智能设备。对于电灯的控制我们采用了继电器，这样就解决了低压控制高压的问题。对于窗帘、窗户、门等的控制我们采用了电机。这样就实现家电智能化的特性。

(2) 温湿度采集

终端节点zigbee，通过采集DHT11 的温湿度信息，实时发送到协调器。协调器通过串口打印显示当前温湿度。

DHT11 数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC 测温元件，并与一个高性能8 位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20 米以上，使其成为给类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。

图4 温湿度采集硬件电路

4 结束语

本次设计中，我们接触到了Zigbee 模块的应用，对其有了很多的了解，感受到了其组网能力的强大，模块体积小，功耗低，接口简单，容易使用，非常适用于低数据速率的短距离通信应用，尤其是无线传感网络的设计应用。

本次设计中用自己学到的知识完成代码， 对单片机串口的设计也有了新的认识，特别对GSM 通信模块的运用，还有在GSM 模块中， 学习许多AT 指令，也在毕业设计中运用许多指令，从学习中去应用，在设计过程中了解到许多流程和该注意的事项，增强了电子产品开发的意识。对以后的就业有一定的帮助，促进我们以后更好的学习.

【参考文献】

[1] 贝毅君等 RFID 技术在物联网中的应用人民邮电出版社 2013 年4 月第1 版

[2] 粟思科 ZigBee 无线传感器网络设计与实现化学工业出版社 2015 年2 月第1 版

[3] 汤平等 传感器及RFID 技术应用西安电子科技大学出版社 2013 年10 月第1 版

[4] 熊茂华等 物联网技术与应用实践（项目式） 西安电子科技大学出版社 2014 年10 月第1 版

【作者简介】

黄媛婕 性别：女出生年月：1978.06 籍贯： 山东海阳 学历：硕士研究生. 职称：讲师 研究方向：电子信息 工作单位：广东省汕尾职业技术学院

图2 GSM 与单片机示意图

图3 外部扩展电路013