基于远程图像采集的智能家居系统

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【摘要】 设计基于远程图像采集的智能家居系统，利用STC12系列单片机建立主控平台，结合家用传感器、摄像头、GSM通信模块。传感器的异常触发下，MCU驱动摄像头进行实时抓拍。获取图像信息通过GSM反馈给用户手机终端。增加图像信息采集，人为通过图像信息校验判断，便于对家庭信息的实时图像监控。

【关键字】 远程图像 单片机 MCU 智能家居

一、前言

随着现代通信技术和自动控制技术的迅速发展，智能家居为人们提供了一个集信息安全、生活舒适、通信快捷为一体的居住空间，将住宅的智能化、信息化、数字化及网络化变成了现实。然而家用传感器时常存在信息的误触发，不仅导致MCU控制器执行错误分析，并且GSM还会向用户反馈错误信息，从而导致用户产生误判断。本设计在原有GSM远程通信的基础上，用户通过读取图像信息，实时监控家庭环境信息，可避免因传感器误触发，导致MCU执行错误操作。

二、系统设计

本项目以STC12C5A60S2为主控MCU，外接部分测试传感器。传感器的异常触发、实时的图像采集由STC12C5A60S2控制，信息的远程发送与接收由GSM完成。系统框图如图1所示。

家用传感器采集的异常信息被主控MCU（STC12C5A60S2）检测时，MCU驱动摄像头实时抓拍，图像信息通过GSM（以彩信形式）远程发送至手机终端，用户对图像内容做出准确的判断校验，执行应对操作。通过对图像信息的校验，可避免因传感器误触发，而导致MCU执行错误操作。系统亦可由用户主动发送拍照指令，便于对家庭信息进行实时的远程监控管理。

三、设计基本思路

本设计以SCT公司STC12C5A60S2单片机为主控芯片，STC12C5A60S2单片机是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机。利用STC12C5A60S2的双串口，结合电平转换芯片，分别连接GSM通信模块SIM300与串口摄像头VC0706实现通信。GSM通过数据口以串行方式接收指令并向外输出数据。理论上讲，在数据口中找出RxD、TxD和GND引脚与单片机的串口对应连接即完成了硬件接口。由于接口是专为连接PC机9针串口而设计的，信号电平为标准的RS232电平，通过串口电平转化芯片将单片机的串口转换为RS232电平，可方便与GSM模块通信。串口电平转化电路如图2所示：

由于各传感器的调试较为简单，软件设计重点在于摄像头的驱动程序编写和手机AT指令编写。摄像头的驱动程序包括图片大小、格式、拍照次数等参数的设定指令。远程的数据接收、发送以及图像信息的发送主要是通过232串口协议实现MCU对GSM模块的AT指令操作，如读取、删除手机的短信、彩信内容，列出手机中还未读的短信、彩信等。

四、应用价值

基于GSM与图像采集的家庭智能远控系统，可通过GSM进行远程图像发送（以彩信形式）。远程的图像发送，方便用户对家庭触发事件的正确校验，亩做出准确判断；实时的图像监控，便于用户主动对家庭信息进行清晰的监控。

摄像头的引入，用户可通过远控拍照，主动对家庭信息进行实时的远程监控管理。可应用于对孩子放学回家后学习的督导；对病人、老人、孕妇等的实时监控，远程的门禁控制。用户的主动监控可对突发事件进行及时处理，避免事件的延迟性。

总结：本设计是对传统智能家具的重要改良，通过GSM为载体的远程通信，实现了实时的图像监控。进一步提高了家居系统在数据分析与数据处理上的准确性与可靠性。总的来说，基于远程图像采集的智能家居系统将会具有良好的应用前景，并具有广阔的市场空间。

参 考 文 献

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