2023年11月29日发(作者：)
基于GSM的远程家电控制系统
设计任务书
任务书
发出时间
主要内容:
名称 基于GSM的远程家电控制系统
本次设计主要包括：继电器(开关)组模块、室内温度检测模块组成来实现对各种家用电
器的控制，并且通过相应的报警功能模块实现了家庭环境温度的实时监测功能。设计中家电
控制器完成与GSM网络和家庭控制网络的通信功能，用户利用手机通过发送短消息来向家电
控制器提交控制信息，然后由家电控制器通过家庭控制网络与控制功能模块通信，实现对家
电的控制，如果发现室内环境异常，则由报警模块进行报警；系统的核心是家电控制器，主
要实现短消息的收发处理以及与家庭控制网络中的设备的通信。
主要要求:
1） 论文内容丰富，穿插实践，观点明确；
2） 严格按照学校论文格式排版；
3） 完成硬件和软件设计；
4） 用户手机与GSM模块之间能实行实时通信，并对电器开关的控制。
预期目标:
在2014年5月完成论文的撰写及实物的制作。
计划进程:
1）第一阶段，查阅相关资料文献，学习基础知识，拟定设计的方向和草案，撰写开题报告。
2）第二阶段，根据所收集的资料，综合分析并修改设计草案，拟出设计方案。
3）第三阶段，对PCB的制作，购买相关的电子元器件，完成电路的硬件设计制作和软件编
写，并对设计进行调试。
4）第四阶段，根据所收集的资料开始着手写论文，排版并完成论文的初稿编写。
5）第五阶段，完成最终的论文的编写，准备答辩。
主要参考文献:
[1] 李瀚荪主编.电路分析基础（第四版）上下册[M].北京：高等教育出版社，2006.5.
[2] 综合电子系统设计与实践.藏春华 邵杰 魏小龙 编著,北京航空航天大学出版
社,2009.11.
[3]鹿泽洲．基于GSM和MCU的远程家电控制系统[J]，世界电子元器件．2005，03：69-71.
[4]戴明．基于GSM短消息的信息查询系统的设计与研究[D]，长安大学，2005．4．29.
[5]李家福．基于GSM网络的智能监控模块设计[D]，西南交通大学，2006．3．1.
[6] 樊天晴.Internet信息终端技术的研究，西北工业大学，硕士学位论文，2002.
[7] 谢淑如，郑光钦，扬渝生．Protel PCB 99SE电路板设计．北京：清华大学出版社，
2001．88—172.
[8] 赵晶．Protel 99高级应用．北京：人民邮电出版社，2000．47—138.
[9] 李东生，张勇，许四毛．Protel 99SE电路设计技术入门与应用．北京：电子工业
出版社，2002．60—148.
[10] 谢瑞和．串行技术大全．北京：清华大学出版社，2003．263—302.
[11] 求是科技．单片机典型模块设计实例导航．北京：人民邮电出版社。2004．350
—372.
[12] 裘岚,张晓芸等译，C语言程序设计实用教程，电子工业出版社，北京，2001.7.
[13] 张迎新等编著.单片机初级教程—单片机基础（第二版）北京：北京航空航天大学
出版社出版,2008.
[14] 龙立钦，周庆国等编著.电子工艺技术，西南交通大学出版社出版，2006.
[15] 张友德，赵志英，涂时亮.单片微型机原理、应用与实验[M].5版.上海：复旦大
学出版社，2008.
注：各项栏目空格不够，可自行扩大。
开题报告表
名称
一、研究或设计的目的和意义：
1）设计目的：
基于GSM的远程家电控制系统
现在基于GSM的无线远程控制技术在计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅
猛发展,使得人们越来越重视提高自己生活的便捷性，在市场上已经出现了比较成熟的家庭
远程防盗监控系统、工程系统的余款催交、手机控制的门禁系统及三翻广告牌的灾害天气紧
急关闭系统。因此，本文研究的目标旨在实现用用户手机来对家用电器的远程控制，通过对
GSM短信模块的学习建立一个手机与GSM网络的短信通信。
2）设计意义：
随着现代家庭中家用电器设备的增多和通讯线路的发展，利用现有的通讯设备和线路对
家用电器和仪表进行远程控制，已经成为未来家居发展的趋势。数字化家居控制系统的出现
使得人们可以通过手机或者互联网在任何时候、任意地点对家中的各种电器(空调、电热水
器、电饭煲、灯光、录像机等)进行远程控制；也可以在下班途中，预先将家中的空调打开、
让热水器提前烧好热水等等，而这一切的实现所需要的都仅仅是轻轻的点几下鼠标，或者打
一个简单的电话发一条短消息。
二、研究或设计的国内外现状和发展趋势：
1）国外现状：
在日本，网络家电的开发取得了重大进展，日本的主要家电厂家都制定了网络家电发展
战略，试图依靠网络家电建立一个新的家电王国。在网络家电商品化方面，日本东芝公司抢
得了先机，东芝公司2002年4月推出了采用蓝牙技术的网络家电产品“FEMINITY”系列。该
系列共包括5种产品：分别为洗衣烘干机、微波炉、电冰箱、控制终端和连接器。但首先将
手机遥控的网络家电推向市场的，却是松下公司。2003年秋，松下电器已经开始出售命名为
“生活网络"的用手机远距离控制的家电网络制品，生活网络产品种类有空调、微波炉、洗
衣机和电冰箱等。2006年，松下又推出的Space Remote泛网智控器，可以帮助用户远程遥控
家中的电器，它采用的是类似蓝牙频率的2．4G高频无线控制，用户可以通过电话、手机或
者互联网，远程控制自己家中空调或其他电器产品，并且可以随时监控这些电器的运行状
态．与此同时，东芝也加快了手机、便携式电脑(PDA)以及取代网络家电的控制终端的开发
步伐。目前东芝已经成功地开发出了相关产品并逐步实现商品化。
2）国内现状：
在我国率先将网络家电商品化的是海尔，2005年，海尔推出“海尔e家"．系列网络产品，
已经迈出了普及中国家庭网络的第一步，海尔网络家电涵盖10大门类28种产品，如冰箱、空
调、波轮洗衣机、滚筒洗衣机、洗碗机、微波炉、热水器等。2006年，“海尔e家"网络产品，
又推出了海尔短信宝，用户通过发手机短信就能控制家里的家电，打破了以往数字家庭只能
在家中控制家电的局面。与此同时，以联想为首的多家国内知名企业也都加快了开拓这一领
域的步伐，相继推出自己的产品。但目前市场上的网络家电的价格都比较昂贵，难被一般收
入的家庭所广泛接受。
3）发展趋势：
对于GSM的远程家电控制系统是现在智能家居发展的一个方向，而短信息服务作为GSM
网络的一种基本业务，它具有传输速度快，费用低，不占用语音通信通道等优点，已得到越
来越多的系统运营商和系统开发商的重视，所以具有实时传输数据功能的短消息应用得到了
迅速普及，以GSM网络作为数据无线传输网络，可以开发出多种前景极其乐观的各类应用，
如无线数据的双向传送、无线远程检测和控制等。随着手机用户的不断增多，手机作为一种
贴身物品，可供开发的潜力几乎是无限的；因此，通过手机远程控制家电成为家电行业近期
的主要动向，国内外各大家电行业也相继推出了相关产品。
三、主要研究或设计内容，需要解决的关键问题和思路：
1）设计内容：
本设计主要以单片机为核心和GSM相互通信的方式来阐明手机与GSM网络的通信方式，并
且设计一个远程家电控制系统，以成本相对较低、容易实现的方式来达到以家电远程控制器
为核心的网络控制家用电器的系统。这次设计主要包括：继电器(开关)组模块、室内温度检
测模块组成来实现对各种家用电器的控制，并且通过相应的报警功能模块实现了家庭环境温
度的实时监测功能。设计中家电控制器完成与GSM网络和家庭控制网络的通信功能，用户利
用手机通过发送短消息来向家电控制器提交控制信息，然后由家电控制器通过家庭控制网络
与控制功能模块通信，实现对家电的控制，如果发现室内环境异常，则由报警模块进行报警；
系统的核心是家电控制器，主要实现短消息的收发处理以及与家庭控制网络中的设备的通
信。
2）解决的关键问题：
a、远程通信控制的问题；
b、对于控制家电开关的核心控制单元选择的问题；
c、对于GSM模块与核心控制单元的通信问题；
d、对于室内温度检测并通过用户手机查询的问题。
3）解决的思路；
本设计中采用户手机与GSM模块之间的通信，并采用单片机作为核心控制单元，通过选
用的核心控制单元来控制继电器的吸合与关断来控制家用电器的开关；对于室内温度的检测
采用数字式的温度传感器，通过RS232串口与GSM模块进行通信达到查询和控制的目的。
四、完成设计所必须具备的工作条件及解决的办法：
1）必须具备的工作条件：
a、电脑及电子电路设计的相关软件；
b、用于电路调试的实验仪器；
c、用于打印PCB图的打印机及制作电路板的材料；
2）解决办法：
在学校的实验室里有相关的实验仪器及打印机，用于制作电路板的材料可以自己买得
到。
五、工作的主要阶段、进度与时间安排：
1）第一阶段，查阅相关资料文献，学习基础知识，拟定设计的方向和草案，并撰写开题报
告。
2）第二阶段，根据所收集的资料，综合分析并修改设计草案，拟出设计方案。
3）第三阶段，对PCB的制作，购买相关的电子元器件，完成电路的硬件设计制作和软件编
写，并对设计进行调试。
4）第四阶段，根据所收集的资料开始着手写论文，排版并完成论文的初稿编写。
5）第五阶段，完成最终的论文的编写，准备答辩。
六、阅读的主要参考文献及资料名称：
[1] 李瀚荪主编.电路分析基础（第四版）上下册[M].北京：高等教育出版社，2006.5.
[2] 综合电子系统设计与实践.藏春华 邵杰 魏小龙 编著,北京航空航天大学出版
社,2009.11.
[3]鹿泽洲．基于GSM和MCU的远程家电控制系统[J]，世界电子元器件．2005，03：69-71.
[4]戴明．基于GSM短消息的信息查询系统的设计与研究[D]，长安大学，2005．4．29.
[5]李家福．基于GSM网络的智能监控模块设计[D]，西南交通大学，2006．3．1.
[6] 樊天晴.Internet信息终端技术的研究，西北工业大学，硕士学位论文，2002.
[7] 谢淑如，郑光钦，扬渝生．Protel PCB 99SE电路板设计．北京：清华大学出版社，
2001．88—172.
[8] 赵晶．Protel 99高级应用．北京：人民邮电出版社，2000．47—138.
[9] 李东生，张勇，许四毛．Protel 99SE电路设计技术入门与应用．北京：电子工业
出版社，2002．60—148.
[10] 谢瑞和．串行技术大全．北京：清华大学出版社，2003．263—302.
[11] 求是科技．单片机典型模块设计实例导航．北京：人民邮电出版社。2004．350
—372.
[12] 裘岚,张晓芸等译，C语言程序设计实用教程，电子工业出版社，北京，2001.7.
[13] 张迎新等编著.单片机初级教程—单片机基础（第二版）北京：北京航空航天大学
出版社出版,2008.
[14] 龙立钦，周庆国等编著.电子工艺技术，西南交通大学出版社出版，2006.
[15] 张友德，赵志英，涂时亮.单片微型机原理、应用与实验[M].5版.上海：复旦大
学出版社，2008.
周进展记录表
周志 1
周志 日期：
前一阶段总结：
学习GSM模块中AT指令的编写，对LCD1602及DS18B20初始化程序的编程进行进
一步了解，查阅并掌握单片机I/O口控制程序的编写。
后一阶段计划：
对画好的整个电路图进行整体布局，确定每一个模块的功能正确，并对每一个元
件进行封装，对于原理图中没有的封装查阅资料并自己画好封装。
问题与建议：
问题：对GSM模块中TC35i AT指令的学习存在一定难度；在进行程序学习时对
时序图掌握不够全面；对各个元件的封装不是十分了解。
建议：在学习具体程序编程时应先对时序图进行具体了解，对于元件的封装型号
应先购买元器件，然后在具体两处各个管脚的距离自制封装。
周志 2
周志 日期：
前一阶段总结：
撰写开题报告和任务书，认真总结和查阅相关文献，撰写文件综述。
后一阶段计划：
进行模块电路的设计，对每一个电子元器件的参数进行计算，在protel99se中
完成模块电路的绘制。
问题与建议：
问题有：对本设计中文献的查阅没有充足的书籍，网上的资料零零散散，
protel99se对windows系统不兼容。
建议：应对各种书籍的资料进行事先整理，在画原理图时事先在电脑上装上XP
的虚拟机或换上XP系统。
周志 3
周志 日期：
前一阶段总结：
前一阶段主要是在网上和图书馆查阅相关资料及所需用到的参考文献，确定设计
的总体功能，画出系统结构框图。同时，这一阶段要对毕业论文的要求进行总体
把握，了解论文的版面格式、字数及一些相关要求，以便在设计中不会出现格式
及字数等一些方面的错误。
后一阶段计划：
后一个阶段主要对查阅的资料进整理，总结出每一个模块电路的功能，对每一个
模块电路进行整体分析，并全面分析本次设计可能遇到的困难和问题，以及归纳
出在解决困难和问题中所要用到的一些相关的资料和软件。
问题与建议：
问题有：1、刚开始查阅资料的过程中不善于运用网络资源，只对百度上的一些
资料进行整理，没有自己的一些观点，感觉很多东西模棱两可；2、在整理资料
中没有对模块功能进行总体控制，实现没有确定好功能，导致后面又重新对模块
功能总结和分析。
建议：在开始查阅相关资料以前，需要对自己设计的题目功能以及各个模块的功
能进行全面的掌握，不要对其是是而非，确定了每一个模块功能以后就不要再去
改变，只要充分查阅资料即可。
周志 4
周志 日期：
前一阶段总结：
检查并打印PCB图，进行设计电路板实物的制作。
后一阶段计划：
整理资料，完成论文初稿进行撰写。
问题与建议：
问题：在进行电路板制作时，出现转印时断线的情况；论文初稿撰写是对论文格
式排版不熟悉。
建议：转印时事先将电熨斗预热，但又不能太人；进行论文初稿撰写时，先熟练
掌握word问当排版及目录生成的操作。
周志 5
周志 日期：
前一阶段总结：
编写LCD1602显示程序与DS18B20温度控制程序对整个电路进行仿真。
后一阶段计划：
在protel99se中导入网表，进行PCB的绘制，对PCB布局和布线进行仔细研究，
绘制出整个电路的PCB图。
问题与建议：
问题：在进行仿真时对程序的时序图掌握不是很熟练以至在写程序时显示错误，
在进行PCB绘制时布局不是十分完整。
建议：在绘制PCB时应先了解PCB的布线规则，以及手工制作电路板要求的焊盘
和线宽。
周志 6
周志 日期：
前一阶段总结：
查阅相关软件程序在keil中进行编写，写程序进行实物调试。
后一阶段计划：
对论文初稿修改，将论文格式改为贵州大学毕业论文格式
问题与建议：
问题：进行实物调试时出现不能烧写程序的问题，上电后芯片短路问题。
建议：进行实物调试时预先对整个电路用万用表进行测试，先测试电源是否走通。
周志 7
周志 日期：
前一阶段总结：
对电路原理图进行整体确认，并分模块进行检测；对电阻、电容等参数进一步进
行计算，并将整理好的资料归类存放。
后一阶段计划：
熟悉并掌握proteus仿真软件及keil软件，并在proteus中画出能进行仿真部
分的电路图，查阅相关软件程序在keil中进行编写。
问题与建议：
问题：在进行电路原理图参数检测时出现参数无从计算的问题，在keil软件与
proteus进行联调时出现hex文件无法生成问题。
建议：在进行参数检测与选择时应该先掌握每一个元件的基本参数，在编写程序
时先学会怎样实现keil与proteus进行连用。
周志 8
周志 日期：
前一阶段总结：
完成实物调试
后一阶段计划：
完成论文修改和毕业论文所需材料整理，准备答辩
问题与建议：
建议：将所有论文材料安装要求装订。
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