基于以太網(wǎng)和DTMF編解碼的遠(yuǎn)程家居控制器

一、項(xiàng)目概述

1.1 引言

21世紀(jì)是信息化的世紀(jì)，各種信息新技術(shù)推動著人類文明的進(jìn)步。本文介紹的基于以太網(wǎng)和DTMF編解碼的遠(yuǎn)程家居控制器可以使得人們可以通過手機(jī)或電話在任何時候、任意地點(diǎn)對家中的電器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；也可以在下班途中，通過手機(jī)預(yù)先將家中的空調(diào)打開、讓熱水器提前燒好熱水……；而這一切的實(shí)現(xiàn)都僅僅是打一個簡單的電話。此外，該系統(tǒng)還提供以太網(wǎng)遠(yuǎn)程控制，用戶登錄特定的網(wǎng)站就可以了解家電的工作情況以及進(jìn)行相應(yīng)控制。如果不幸出現(xiàn)某種險情，此控制器還可以自動撥打電話通知你，你就可以在第一時間獲得通知以便進(jìn)一步采取行動。當(dāng)你回到家時，你還可以運(yùn)用遙控器來控制家電工作。舒適、時尚的家居生活是社會進(jìn)步的標(biāo)志，對家里的電器、燈光、電源、家庭環(huán)境進(jìn)行方便地控制，使人們盡享高科技帶來的簡便而時尚的現(xiàn)代生活。

1.2選題動機(jī)

如今，我國正在快速發(fā)展智能家居行業(yè)，特別是基于GSM網(wǎng)絡(luò)的居多，然而，因?yàn)閮r格的昂貴至今還未進(jìn)入平常百姓家。本系統(tǒng)針對此情況，設(shè)計(jì)一款成本低廉，面向普通家庭，集本地控制和遠(yuǎn)程控制于一體的智能家居控制器。眾所周知，電話網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)遍及我國各地，電腦也已經(jīng)基本普及。我們利用電話網(wǎng)開發(fā)基于DTMF編解碼的電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng) ，其外圍電路成本低于30元人民幣；利用現(xiàn)有發(fā)達(dá)的internet，我們開發(fā)出基于以太網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，用戶可以隨時隨地通過電話或PC機(jī)瀏覽器遠(yuǎn)程控制家用電器和監(jiān)控家庭安全隱患。同時，在家用戶可以通過遙控器無線遙控家用電器和實(shí)時監(jiān)控家庭安全隱患。

二、需求分析

2.1 功能要求

本著“環(huán)保與創(chuàng)新”的主題，此系統(tǒng)集本地家電控制和監(jiān)控模塊，DTMF編解碼的電話遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控模塊以及以太網(wǎng)web server的遠(yuǎn)程家居控制和監(jiān)控系統(tǒng)模塊三大模塊為一體，實(shí)現(xiàn)智能家居控制。電話遠(yuǎn)程控制和以太網(wǎng)遠(yuǎn)程控制，不需進(jìn)行專門的布線，不占用無線電頻率資源，避免了電磁污染。且可以通過以太網(wǎng)實(shí)時監(jiān)控家用電器，避免了沒必要的電力資源浪費(fèi)。

一、本地家電控制和監(jiān)控模塊

此模塊能夠?qū)崟r檢測溫濕度、一氧化碳、煙霧等的數(shù)值或者濃度，并在1602液晶上顯示相關(guān)參數(shù)。當(dāng)超過一定的警戒線，它還會發(fā)出警報(bào)以及通知主系統(tǒng)（AVR 32）出現(xiàn)何種警情，讓主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理。

二、DTMF編解碼的電話遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控模塊

此模塊能夠受手機(jī)控制，通過手機(jī)撥打家里電話來遠(yuǎn)程控制家里的電器的開閉，以及當(dāng)家里出現(xiàn)盜賊或者出現(xiàn)險情（包括火災(zāi)、煤氣泄漏等）時固定電話能及時自動撥打電話通知用戶。

三、以太網(wǎng)web server的遠(yuǎn)程家居控制和監(jiān)控系統(tǒng)模塊

此模塊通過網(wǎng)線接入以太網(wǎng)后，用戶可以通過手機(jī)或PC機(jī)打開相應(yīng)瀏覽器來遠(yuǎn)程控制家里的電器的開閉，以及監(jiān)控家里的溫濕度，煤氣傳感器和煙霧傳感器的數(shù)據(jù)。

2.2 性能要求

一、本地家電控制和監(jiān)控模塊

此模塊性能要求傳感器采集數(shù)據(jù)要實(shí)時，而且要快速，采集出來的數(shù)據(jù)經(jīng)過相應(yīng)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)值與實(shí)際數(shù)值相差不能超過5%，溫度的精度為0.1℃，濕度的精度為0.5%RH。

二、DTMF編解碼的電話遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控模塊

此模塊性能要求能響應(yīng)速度快，即有人撥打電話時，此模塊能夠在1S內(nèi)檢測到有電話打入，并記錄下?lián)艽蛉溯斎氲陌存I信息。此外，當(dāng)要實(shí)現(xiàn)自動撥打電話時，要求此模塊模擬按下的電話號碼要準(zhǔn)確無誤，確保準(zhǔn)確性。

三、以太網(wǎng)web server的遠(yuǎn)程家居控制和監(jiān)控系統(tǒng)模塊

此模塊要求接入互聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)用戶瀏覽網(wǎng)頁時，家用電器信息和傳感器數(shù)據(jù)每隔幾秒刷新一次，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖傩院蜏?zhǔn)確性。