2）固態(tài)繼電器控制電路
該接口電路單元主要用于控制電器設(shè)備。固態(tài)繼電器與電磁繼電器相比，具有工作可靠、壽命長(zhǎng)、無(wú)火花、抗干擾能力強(qiáng)、開(kāi)關(guān)速度快、能與集成電路兼容等優(yōu)點(diǎn)。由于考慮到單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力較小，所以在設(shè)計(jì)繼電器控制電路時(shí)，運(yùn)用了一個(gè)三極管設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路。在控制電路中，輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)一般都需要鎖存，以便于使受控設(shè)備在下一次輸出的開(kāi)關(guān)量到來(lái)之前，一直收到本次開(kāi)關(guān)量的控制，所以控制繼電器用P1.0口。
3）GSM模塊電路
該接口電路主要用于借助GSM網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)通訊。GSM模塊與單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)接口相連接，通過(guò)串行口給模塊發(fā)送AT命令。
4）CC1100電路
該接口電路用于主控模塊和終端模塊之間的短距離無(wú)線通訊，從而不用改變?nèi)魏渭译姷氖褂们闆r。CC1100的主要引腳與單片機(jī)的連接關(guān)系是：SCLK和P1.1連接，SI和P1.2連接，SO和P1.3連接。
5）AT24C02接口電路
AT24C02主要用于保存模塊的配置信息。它通過(guò)SDA（串行數(shù)據(jù)線）及SCL（串行時(shí)鐘線）兩根線分別與單片機(jī)的P3.5和P3.6相連，并分別接上4.7k的上拉電阻。
5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)運(yùn)用Keil C51開(kāi)發(fā)工具，并運(yùn)用uCOS嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，從而使得代碼模塊化，使得代碼的復(fù)用性得到增強(qiáng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)到的操作系統(tǒng)任務(wù)主要有：DoCommandTask（處理命令的任務(wù)），SMRecvSndTask（短信息的收發(fā)任務(wù)），CC1100Task（無(wú)線通訊任務(wù)），MainTask（主任務(wù)）。
DoCommandTask 主要處理無(wú)線通訊緩沖區(qū)中收到的數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)解析成對(duì)應(yīng)的地址，操作碼，控制類型等。并根據(jù)這些信息進(jìn)行電器的控制、地址的保存、返回信息源請(qǐng)求的數(shù)據(jù)等。
SMRecvSndTask 主要是主控模塊用于接收和發(fā)送短信息的任務(wù)。該任務(wù)收到短信息并解析短信息的數(shù)據(jù)，把解析完的內(nèi)容放入無(wú)線通訊的命令發(fā)送緩沖區(qū)或根據(jù)用戶的短消息控制命令采取相應(yīng)的動(dòng)作，如：請(qǐng)求某個(gè)終端的狀態(tài)，那么主控模塊向?qū)?yīng)終端發(fā)送請(qǐng)求狀態(tài)的命令，終端返回狀態(tài)后，主控模塊就把狀態(tài)通過(guò)短信的方式發(fā)送給用戶手機(jī)。
CC1100Task 無(wú)線通訊任務(wù)。主要用于接收和發(fā)送短距離無(wú)線通訊數(shù)據(jù)，并把接收的數(shù)據(jù)放入接收緩沖區(qū)中以便于DoCommandTask任務(wù)處理。
MainTask 主任務(wù)。用于初始化外圍設(shè)備和啟動(dòng)其它任務(wù)，如：GSM模塊、CC1100和AD芯片等。
該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)使用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)使得系統(tǒng)的運(yùn)行效率提高，由于任務(wù)的運(yùn)行是并行的，從而大大簡(jiǎn)化了程序設(shè)計(jì)。如果不使用操作系統(tǒng)，往往需要使用全局結(jié)構(gòu)變量分階段運(yùn)行程序片段，這將增加程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。
6 結(jié)論
根據(jù)上述的步驟設(shè)計(jì)的智能家居控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的效果，特別是澆花模塊的智能性體現(xiàn)得較好，設(shè)置自動(dòng)澆花后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶事先設(shè)置的土壤濕度情況進(jìn)行自動(dòng)澆花，澆花的相關(guān)信息也能根據(jù)用戶的設(shè)置發(fā)送或不發(fā)送短信息到用戶的手機(jī)。該系統(tǒng)的不足之處是電器的控制不夠徹底，因?yàn)椴荒塬@得各種電器的具體狀態(tài)，如空調(diào)設(shè)置的溫度、電磁爐現(xiàn)在的溫度，不過(guò)只要根據(jù)具體的電器進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)終端模塊也能得到部分解決。
本文的創(chuàng)新點(diǎn)如下：
1）智能自適應(yīng)澆花模塊，該模塊能夠根據(jù)其它模塊的設(shè)置自動(dòng)調(diào)節(jié)自己的參數(shù)。
2）高安全的無(wú)線通訊，CC1100通訊安全性較高，在此基礎(chǔ)上又對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行了加密。
參考文獻(xiàn):
[1] 楊金巖，鄭應(yīng)強(qiáng)，張振仁.8051單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸接口擴(kuò)展技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社，2005.
[2] 王幸之，王雷，鐘愛(ài)琴，王閃.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)電磁干擾與抗干擾技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.
[3] 李文仲，段朝玉. 短距離無(wú)線數(shù)據(jù)通信入門與實(shí)戰(zhàn)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.
[4] 馬學(xué)文，朱名日. X-10在智能家居應(yīng)用中干擾問(wèn)題的研究[J].電子器件，2004(2)，261-263.
摘要：本文是在充分研究了CC1100無(wú)線通訊、MC55的AT命令和AT89S52單片機(jī)的前提下，運(yùn)用數(shù)字電路設(shè)計(jì)、uCOS、控制理論等相關(guān)知識(shí)，提出了一個(gè)能在實(shí)際的家居中對(duì)家電進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的一種解決方案。該方案通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送控制命令到主控模塊，主控模塊收到命令后進(jìn)行相應(yīng)的處理并發(fā)送到對(duì)應(yīng)的終端模塊，終端模塊進(jìn)行電器的控制。本文給出了該方案的實(shí)現(xiàn)方法。
關(guān)鍵詞：智能家居；CC1100；GSM網(wǎng)絡(luò)；uCOS
中圖分類號(hào)：TN915.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)27-2092-02
A Kind of Intelligent Home Controlling System Based on CC1100 and GSM
LI Hai-rong1, FANG Zhong-chun1,2
(1.Practice and Training Center, Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou 014010, China；2.School of Information Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China)
Abstract: Through deeply research and analysis of CC1100 wireless communication,, AT commands of MC55 and AT89S52 , a new concept called DIDBS (Distributed Intelligent Database System) is put forward, which is used for realizing man-man, man-computer, computer-computer coordinated operation in man-computer society. Then its conceptual model and systemic architecture are expatiated on. Based on this, this paper not only studies coordinated mechanism and its implementation model of DIDBS but also puts forward coordinated strategies.
Key words:intelligent home;CC1100;GSM;UCOS
1 引言
隨著電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化家居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得人們可以通過(guò)手機(jī)或者互聯(lián)網(wǎng)在任何時(shí)候、任意地點(diǎn)對(duì)家中的任意電器或設(shè)備（電視、電飯煲、電磁爐、熱水器、電燈、音響、ＤＶＤ錄像機(jī)、窗戶窗簾等）進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，如：可以通過(guò)手機(jī)短信發(fā)送命令提前打開(kāi)空調(diào)，開(kāi)啟電飯煲煮米飯等，從而極大地方便了人們的生活。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)應(yīng)用短距離無(wú)線通訊技術(shù)，使得在不改變家中任何家電的使用情況（如：線路布局等）
下，能夠?qū)﹄娖骰蛟O(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，自由增加和取消終端控制模塊。
2 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
該系統(tǒng)主要由主控模塊和終端控制模塊兩部分組成，這兩種模塊使用的控制芯片是AT89S52單片機(jī)。
2.1 主控模塊
主控模塊是該控制系統(tǒng)的核心部分，它負(fù)責(zé)接收用戶通過(guò)手機(jī)發(fā)送的命令并把命令發(fā)送給對(duì)應(yīng)的終端控制模塊，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
MC55是GSM模塊，負(fù)責(zé)接收用戶通過(guò)手機(jī)發(fā)送的命令；功能鍵主要進(jìn)行模塊功能設(shè)置，如：?jiǎn)⒂煤屯Ｓ媚硞�(gè)終端模塊的控制、設(shè)置短信控制命令的格式等；CC1100用于家中的主控模塊和終端模塊的短距離無(wú)線通訊；AT24C02是使用I2C總線通訊訪問(wèn)的EEPROM，用于保存用戶的設(shè)置信息。
2.2 終端控制模塊
終端控制模塊主要用于控制各個(gè)電器的開(kāi)關(guān)以及獲取控制對(duì)象的狀態(tài)（如通過(guò)土壤濕度傳感器獲取花盆中土壤的濕度，以便決定是否澆水），其用法簡(jiǎn)單，只需通過(guò)該模塊轉(zhuǎn)接用電器的電源即可，終端控制模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。
土壤濕度傳感器用于智能澆花模塊中探測(cè)土壤的濕度以便提示用戶澆水或自動(dòng)澆水；繼電器用于控制用電器的供電系統(tǒng)；CC1100用于與主控模塊通訊；AT24C02用于保存用戶對(duì)終端控制模塊的設(shè)置，如：模塊的地址、是否自動(dòng)澆花以及某些控制對(duì)象的伐值，以便智能地控制對(duì)象；功能鍵用于對(duì)終端模塊進(jìn)行設(shè)置。
3 系統(tǒng)的工作過(guò)程
該系統(tǒng)的使用比較簡(jiǎn)單，其正常工作過(guò)程如下：
1）該系統(tǒng)工作時(shí)，首先應(yīng)該啟動(dòng)主控模塊，這時(shí)主控模塊就會(huì)等待終端模塊注冊(cè)。通過(guò)終端模塊的注冊(cè)主控模塊才知道終端控制模塊的地址（設(shè)備ID，用于唯一標(biāo)志終端模塊），終端模塊的地址獲取的方法是：
a. 用戶通過(guò)功能鍵設(shè)置
用戶通過(guò)功能鍵設(shè)置地址時(shí)，該模塊會(huì)重新用新地址注冊(cè)，主控模塊會(huì)檢查新地址是否被其它終端模塊占用，如果地址被其它終端模塊占用那么注冊(cè)失敗，主控模塊給終端模塊發(fā)送失敗的錯(cuò)誤代碼標(biāo)志地址占用，終端模塊提示用戶更換地址或保持不便；如果地址沒(méi)有被其它終端模塊占用，那么注冊(cè)成功，主控模塊給終端模塊發(fā)送注冊(cè)成功，然后主控模塊刪除原來(lái)該終端模塊注冊(cè)的地址，終端模塊把新地址保存于EEPROM中。
b. 主控模塊自動(dòng)分配
如果用戶通過(guò)功能鍵選擇自動(dòng)分配終端模塊地址，那么主控模塊就會(huì)從1到254中找到一個(gè)沒(méi)有被其它終端模塊使用的地址并發(fā)送給該終端模塊。
為了使用方便，終端模塊在首次啟動(dòng)時(shí)是處于自動(dòng)獲取設(shè)備地址的方式，終端模塊在沒(méi)有分配到實(shí)際地址時(shí)，它用地址為0和主控模塊進(jìn)行通訊，用過(guò)0地址通訊就能為終端設(shè)置一個(gè)非0的有效地址�？紤]到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，終端模塊在注冊(cè)時(shí)都會(huì)檢測(cè)系統(tǒng)中是否存在地址沖突，如果有，那么提示用戶設(shè)置地址，如果在1分鐘沒(méi)有設(shè)置地址主控模塊會(huì)給終端分配一個(gè)有效地址。終端模塊上都有一個(gè)4位的8段數(shù)碼管可以顯示設(shè)備地址、進(jìn)行功能設(shè)置時(shí)顯示功能號(hào)以及終端出錯(cuò)時(shí)顯示錯(cuò)誤號(hào)。
2）當(dāng)終端模塊在主控模塊上注冊(cè)后，用戶就可以通過(guò)手機(jī)短信發(fā)送控制命令控制終端模塊，從而控制終端模塊操作的電器設(shè)備。
4 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成
系統(tǒng)主要由單片機(jī)AT89S52、傳感器單元電路、固態(tài)繼電器控制電路（控制具體的電器設(shè)備）、GSM模塊（MC55）電路、CC1100接口電路、AT24C02接口電路組成。
1）傳感器單元電路
該系統(tǒng)使用的傳感器是DX-S2型土壤水分傳感器，它是根據(jù)頻域反射儀（FDR）原理研制的高精度土壤水分測(cè)量?jī)x器。FDR原理是國(guó)際上土壤濕度采集所采用的最成熟實(shí)用技術(shù)之一，也是國(guó)家土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范認(rèn)可的土壤含水率監(jiān)測(cè)技術(shù)，它通過(guò)測(cè)出被測(cè)土壤的介電常數(shù)，并根據(jù)土壤容積含水率與土壤介電常數(shù)之間的非線性關(guān)系推導(dǎo)出土壤的容積含水率和重量含水率。其精度誤差不超過(guò)2%，工作電壓4.5~5.5V直流電，輸出0~2.5V模擬信號(hào)。系統(tǒng)中使用了一個(gè)8位的AD芯片用于采集傳感器的輸出電壓，數(shù)據(jù)直接從P0口讀取，從而得知土壤的濕度以便于決定是否給花澆水。該電路單元是可拆卸的，因?yàn)樵谠撓到y(tǒng)的終端模塊中只有澆花模塊才使用。
該接口電路單元主要用于控制電器設(shè)備。固態(tài)繼電器與電磁繼電器相比，具有工作可靠、壽命長(zhǎng)、無(wú)火花、抗干擾能力強(qiáng)、開(kāi)關(guān)速度快、能與集成電路兼容等優(yōu)點(diǎn)。由于考慮到單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力較小，所以在設(shè)計(jì)繼電器控制電路時(shí)，運(yùn)用了一個(gè)三極管設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路。在控制電路中，輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)一般都需要鎖存，以便于使受控設(shè)備在下一次輸出的開(kāi)關(guān)量到來(lái)之前，一直收到本次開(kāi)關(guān)量的控制，所以控制繼電器用P1.0口。
3）GSM模塊電路
該接口電路主要用于借助GSM網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)通訊。GSM模塊與單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)接口相連接，通過(guò)串行口給模塊發(fā)送AT命令。
4）CC1100電路
該接口電路用于主控模塊和終端模塊之間的短距離無(wú)線通訊，從而不用改變?nèi)魏渭译姷氖褂们闆r。CC1100的主要引腳與單片機(jī)的連接關(guān)系是：SCLK和P1.1連接，SI和P1.2連接，SO和P1.3連接。
5）AT24C02接口電路
AT24C02主要用于保存模塊的配置信息。它通過(guò)SDA（串行數(shù)據(jù)線）及SCL（串行時(shí)鐘線）兩根線分別與單片機(jī)的P3.5和P3.6相連，并分別接上4.7k的上拉電阻。
5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)運(yùn)用Keil C51開(kāi)發(fā)工具，并運(yùn)用uCOS嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，從而使得代碼模塊化，使得代碼的復(fù)用性得到增強(qiáng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)到的操作系統(tǒng)任務(wù)主要有：DoCommandTask（處理命令的任務(wù)），SMRecvSndTask（短信息的收發(fā)任務(wù)），CC1100Task（無(wú)線通訊任務(wù)），MainTask（主任務(wù)）。
DoCommandTask 主要處理無(wú)線通訊緩沖區(qū)中收到的數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)解析成對(duì)應(yīng)的地址，操作碼，控制類型等。并根據(jù)這些信息進(jìn)行電器的控制、地址的保存、返回信息源請(qǐng)求的數(shù)據(jù)等。
SMRecvSndTask 主要是主控模塊用于接收和發(fā)送短信息的任務(wù)。該任務(wù)收到短信息并解析短信息的數(shù)據(jù)，把解析完的內(nèi)容放入無(wú)線通訊的命令發(fā)送緩沖區(qū)或根據(jù)用戶的短消息控制命令采取相應(yīng)的動(dòng)作，如：請(qǐng)求某個(gè)終端的狀態(tài)，那么主控模塊向?qū)?yīng)終端發(fā)送請(qǐng)求狀態(tài)的命令，終端返回狀態(tài)后，主控模塊就把狀態(tài)通過(guò)短信的方式發(fā)送給用戶手機(jī)。
CC1100Task 無(wú)線通訊任務(wù)。主要用于接收和發(fā)送短距離無(wú)線通訊數(shù)據(jù)，并把接收的數(shù)據(jù)放入接收緩沖區(qū)中以便于DoCommandTask任務(wù)處理。
MainTask 主任務(wù)。用于初始化外圍設(shè)備和啟動(dòng)其它任務(wù)，如：GSM模塊、CC1100和AD芯片等。
該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)使用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)使得系統(tǒng)的運(yùn)行效率提高，由于任務(wù)的運(yùn)行是并行的，從而大大簡(jiǎn)化了程序設(shè)計(jì)。如果不使用操作系統(tǒng)，往往需要使用全局結(jié)構(gòu)變量分階段運(yùn)行程序片段，這將增加程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。
6 結(jié)論
根據(jù)上述的步驟設(shè)計(jì)的智能家居控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的效果，特別是澆花模塊的智能性體現(xiàn)得較好，設(shè)置自動(dòng)澆花后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶事先設(shè)置的土壤濕度情況進(jìn)行自動(dòng)澆花，澆花的相關(guān)信息也能根據(jù)用戶的設(shè)置發(fā)送或不發(fā)送短信息到用戶的手機(jī)。該系統(tǒng)的不足之處是電器的控制不夠徹底，因?yàn)椴荒塬@得各種電器的具體狀態(tài)，如空調(diào)設(shè)置的溫度、電磁爐現(xiàn)在的溫度，不過(guò)只要根據(jù)具體的電器進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)終端模塊也能得到部分解決。
本文的創(chuàng)新點(diǎn)如下：
1）智能自適應(yīng)澆花模塊，該模塊能夠根據(jù)其它模塊的設(shè)置自動(dòng)調(diào)節(jié)自己的參數(shù)。
2）高安全的無(wú)線通訊，CC1100通訊安全性較高，在此基礎(chǔ)上又對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行了加密。
參考文獻(xiàn):
[1] 楊金巖，鄭應(yīng)強(qiáng)，張振仁.8051單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸接口擴(kuò)展技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社，2005.
[2] 王幸之，王雷，鐘愛(ài)琴，王閃.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)電磁干擾與抗干擾技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.
[3] 李文仲，段朝玉. 短距離無(wú)線數(shù)據(jù)通信入門與實(shí)戰(zhàn)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.
[4] 馬學(xué)文，朱名日. X-10在智能家居應(yīng)用中干擾問(wèn)題的研究[J].電子器件，2004(2)，261-263.
摘要：本文是在充分研究了CC1100無(wú)線通訊、MC55的AT命令和AT89S52單片機(jī)的前提下，運(yùn)用數(shù)字電路設(shè)計(jì)、uCOS、控制理論等相關(guān)知識(shí)，提出了一個(gè)能在實(shí)際的家居中對(duì)家電進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的一種解決方案。該方案通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送控制命令到主控模塊，主控模塊收到命令后進(jìn)行相應(yīng)的處理并發(fā)送到對(duì)應(yīng)的終端模塊，終端模塊進(jìn)行電器的控制。本文給出了該方案的實(shí)現(xiàn)方法。
關(guān)鍵詞：智能家居；CC1100；GSM網(wǎng)絡(luò)；uCOS
中圖分類號(hào)：TN915.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)27-2092-02
A Kind of Intelligent Home Controlling System Based on CC1100 and GSM
LI Hai-rong1, FANG Zhong-chun1,2
(1.Practice and Training Center, Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou 014010, China；2.School of Information Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China)
Abstract: Through deeply research and analysis of CC1100 wireless communication,, AT commands of MC55 and AT89S52 , a new concept called DIDBS (Distributed Intelligent Database System) is put forward, which is used for realizing man-man, man-computer, computer-computer coordinated operation in man-computer society. Then its conceptual model and systemic architecture are expatiated on. Based on this, this paper not only studies coordinated mechanism and its implementation model of DIDBS but also puts forward coordinated strategies.
Key words:intelligent home;CC1100;GSM;UCOS
1 引言
隨著電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化家居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得人們可以通過(guò)手機(jī)或者互聯(lián)網(wǎng)在任何時(shí)候、任意地點(diǎn)對(duì)家中的任意電器或設(shè)備（電視、電飯煲、電磁爐、熱水器、電燈、音響、ＤＶＤ錄像機(jī)、窗戶窗簾等）進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，如：可以通過(guò)手機(jī)短信發(fā)送命令提前打開(kāi)空調(diào)，開(kāi)啟電飯煲煮米飯等，從而極大地方便了人們的生活。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)應(yīng)用短距離無(wú)線通訊技術(shù)，使得在不改變家中任何家電的使用情況（如：線路布局等）
下，能夠?qū)﹄娖骰蛟O(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，自由增加和取消終端控制模塊。
2 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
該系統(tǒng)主要由主控模塊和終端控制模塊兩部分組成，這兩種模塊使用的控制芯片是AT89S52單片機(jī)。
2.1 主控模塊
主控模塊是該控制系統(tǒng)的核心部分，它負(fù)責(zé)接收用戶通過(guò)手機(jī)發(fā)送的命令并把命令發(fā)送給對(duì)應(yīng)的終端控制模塊，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
MC55是GSM模塊，負(fù)責(zé)接收用戶通過(guò)手機(jī)發(fā)送的命令；功能鍵主要進(jìn)行模塊功能設(shè)置，如：?jiǎn)⒂煤屯Ｓ媚硞�(gè)終端模塊的控制、設(shè)置短信控制命令的格式等；CC1100用于家中的主控模塊和終端模塊的短距離無(wú)線通訊；AT24C02是使用I2C總線通訊訪問(wèn)的EEPROM，用于保存用戶的設(shè)置信息。
2.2 終端控制模塊
終端控制模塊主要用于控制各個(gè)電器的開(kāi)關(guān)以及獲取控制對(duì)象的狀態(tài)（如通過(guò)土壤濕度傳感器獲取花盆中土壤的濕度，以便決定是否澆水），其用法簡(jiǎn)單，只需通過(guò)該模塊轉(zhuǎn)接用電器的電源即可，終端控制模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。
土壤濕度傳感器用于智能澆花模塊中探測(cè)土壤的濕度以便提示用戶澆水或自動(dòng)澆水；繼電器用于控制用電器的供電系統(tǒng)；CC1100用于與主控模塊通訊；AT24C02用于保存用戶對(duì)終端控制模塊的設(shè)置，如：模塊的地址、是否自動(dòng)澆花以及某些控制對(duì)象的伐值，以便智能地控制對(duì)象；功能鍵用于對(duì)終端模塊進(jìn)行設(shè)置。
3 系統(tǒng)的工作過(guò)程
該系統(tǒng)的使用比較簡(jiǎn)單，其正常工作過(guò)程如下：
1）該系統(tǒng)工作時(shí)，首先應(yīng)該啟動(dòng)主控模塊，這時(shí)主控模塊就會(huì)等待終端模塊注冊(cè)。通過(guò)終端模塊的注冊(cè)主控模塊才知道終端控制模塊的地址（設(shè)備ID，用于唯一標(biāo)志終端模塊），終端模塊的地址獲取的方法是：
a. 用戶通過(guò)功能鍵設(shè)置
用戶通過(guò)功能鍵設(shè)置地址時(shí)，該模塊會(huì)重新用新地址注冊(cè)，主控模塊會(huì)檢查新地址是否被其它終端模塊占用，如果地址被其它終端模塊占用那么注冊(cè)失敗，主控模塊給終端模塊發(fā)送失敗的錯(cuò)誤代碼標(biāo)志地址占用，終端模塊提示用戶更換地址或保持不便；如果地址沒(méi)有被其它終端模塊占用，那么注冊(cè)成功，主控模塊給終端模塊發(fā)送注冊(cè)成功，然后主控模塊刪除原來(lái)該終端模塊注冊(cè)的地址，終端模塊把新地址保存于EEPROM中。
b. 主控模塊自動(dòng)分配
如果用戶通過(guò)功能鍵選擇自動(dòng)分配終端模塊地址，那么主控模塊就會(huì)從1到254中找到一個(gè)沒(méi)有被其它終端模塊使用的地址并發(fā)送給該終端模塊。
為了使用方便，終端模塊在首次啟動(dòng)時(shí)是處于自動(dòng)獲取設(shè)備地址的方式，終端模塊在沒(méi)有分配到實(shí)際地址時(shí)，它用地址為0和主控模塊進(jìn)行通訊，用過(guò)0地址通訊就能為終端設(shè)置一個(gè)非0的有效地址�？紤]到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，終端模塊在注冊(cè)時(shí)都會(huì)檢測(cè)系統(tǒng)中是否存在地址沖突，如果有，那么提示用戶設(shè)置地址，如果在1分鐘沒(méi)有設(shè)置地址主控模塊會(huì)給終端分配一個(gè)有效地址。終端模塊上都有一個(gè)4位的8段數(shù)碼管可以顯示設(shè)備地址、進(jìn)行功能設(shè)置時(shí)顯示功能號(hào)以及終端出錯(cuò)時(shí)顯示錯(cuò)誤號(hào)。
2）當(dāng)終端模塊在主控模塊上注冊(cè)后，用戶就可以通過(guò)手機(jī)短信發(fā)送控制命令控制終端模塊，從而控制終端模塊操作的電器設(shè)備。
4 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成
系統(tǒng)主要由單片機(jī)AT89S52、傳感器單元電路、固態(tài)繼電器控制電路（控制具體的電器設(shè)備）、GSM模塊（MC55）電路、CC1100接口電路、AT24C02接口電路組成。
1）傳感器單元電路
該系統(tǒng)使用的傳感器是DX-S2型土壤水分傳感器，它是根據(jù)頻域反射儀（FDR）原理研制的高精度土壤水分測(cè)量?jī)x器。FDR原理是國(guó)際上土壤濕度采集所采用的最成熟實(shí)用技術(shù)之一，也是國(guó)家土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范認(rèn)可的土壤含水率監(jiān)測(cè)技術(shù)，它通過(guò)測(cè)出被測(cè)土壤的介電常數(shù)，并根據(jù)土壤容積含水率與土壤介電常數(shù)之間的非線性關(guān)系推導(dǎo)出土壤的容積含水率和重量含水率。其精度誤差不超過(guò)2%，工作電壓4.5~5.5V直流電，輸出0~2.5V模擬信號(hào)。系統(tǒng)中使用了一個(gè)8位的AD芯片用于采集傳感器的輸出電壓，數(shù)據(jù)直接從P0口讀取，從而得知土壤的濕度以便于決定是否給花澆水。該電路單元是可拆卸的，因?yàn)樵谠撓到y(tǒng)的終端模塊中只有澆花模塊才使用。
