智能家居控制系統(tǒng)與詳細(xì)的軟硬件架構(gòu)

1、項(xiàng)目概述

1.1 導(dǎo)言

21世紀(jì)是信息化的世紀(jì)，各類電信和互聯(lián)網(wǎng)新手工鞭笞了人類文明的巨大行進(jìn)。你是不是想一踏入家門即是一個光照度和溫濕度溫馨的狀況，你是不是在外邊憂慮家里的安全，你是不是想遙在外邊想經(jīng)由進(jìn)程一個雜亂的德律風(fēng)就能夠控制家里的電器等。這篇文章引見的數(shù)字化家居控制瑣細(xì)可使得大家能夠經(jīng)由進(jìn)程手機(jī)或德律風(fēng)在任什么時分候、任意地址對家中的任意電器（空調(diào)、熱水器、電飯煲、燈火、音響、DVD錄相機(jī)）中止遠(yuǎn)程控制；也能夠不才班途中，過后將家中的空調(diào)翻開、讓熱水器提早燒好熱水、電飯煲煮好噴鼻噴噴的米飯……；而這一切的完結(jié)都僅僅是打一個雜亂的德律風(fēng)。該瑣細(xì)除具有手機(jī)遠(yuǎn)程控制功用后，還能經(jīng)由進(jìn)程自身的傳感器模塊感知外界狀況的具體環(huán)境，并會依照實(shí)際環(huán)境中止恰當(dāng)?shù)恼{(diào)劑。在陰晦的氣候里，它會自動翻開燈，并調(diào)劑燈的亮度，在陽光充分的氣候里，它會自動關(guān)閉燈，或?qū)艋鹫{(diào)暗，并且與百頁窗一起來控制家里的光照度，由于本項(xiàng)目采用的是亮度可調(diào)的LED燈，所以對節(jié)能和環(huán)保都有很年夜的含義。其他，該瑣細(xì)還能夠使家庭具有多路子報(bào)警、遠(yuǎn)程監(jiān)控等多種功用，如果意外出現(xiàn)某種險(xiǎn)情，您和110能夠在榜首時分取得通知以便進(jìn)一步采用步履。溫馨、時尚的家居糊口是社會行進(jìn)的符號，智能家居控制瑣細(xì)能夠或許在不改動家中任何家電的環(huán)境下，對家里的電器、燈火、電源、家庭狀況中止便當(dāng)?shù)乜刂?，令大家盡享高科技帶來的簡潔而時尚的古代糊口。

完結(jié)智能化離不開運(yùn)算和控制單位，本瑣細(xì)采用AT32UC3A0512作為主控器件，單片機(jī)運(yùn)用瑣細(xì)由硬件和軟件構(gòu)成。硬件由單片機(jī)擴(kuò)展的存儲器、輸出/出配備和各類完結(jié)單片機(jī)瑣細(xì)控制請求的接口電路和有關(guān)的基地電路芯片或部件構(gòu)成；軟件由單片機(jī)運(yùn)用瑣細(xì)完結(jié)其特定控制功用的各類使命法度和處理法度構(gòu)成。在單片機(jī)運(yùn)用瑣細(xì)拓荒的進(jìn)程中，應(yīng)不竭調(diào)劑軟、硬件，諧和地中止軟、硬件規(guī)劃，以前進(jìn)使命效能，當(dāng)瑣細(xì)硬件和軟件慎密一起、諧和不合，便能夠構(gòu)成高機(jī)能的單片機(jī)運(yùn)用瑣細(xì)。本課題完結(jié)了單片機(jī)運(yùn)用瑣細(xì)其拓荒進(jìn)程的瑣細(xì)的整體規(guī)劃、硬件規(guī)劃、軟件規(guī)劃和瑣細(xì)調(diào)試，依照拓荒的實(shí)際需要，互相諧和、穿插，無機(jī)的中止。本規(guī)劃的MCU與各個芯片和模塊的接口、各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)都嚴(yán)酷恪守國度有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為往后的產(chǎn)品化供應(yīng)了出色的底子。

本瑣細(xì)的手機(jī)遠(yuǎn)程控制是根據(jù)德律風(fēng)交流搜集的世界雙音頻通訊標(biāo)準(zhǔn)DTMF通訊編制，程控交流信令作為瑣細(xì)控制號令，采用MT8870雙音頻編解碼電路完結(jié)，單片機(jī)經(jīng)由進(jìn)程MT8870辨認(rèn)來自手機(jī)的搜集的控制旗幟暗號，用戶只需撥通家中的控制手機(jī)便能夠依照瑣細(xì)的語音提示中止按鍵挑選以完結(jié)用戶身份的辨認(rèn)、遠(yuǎn)程控制和安防操作；各類傳感器的檢查是操作數(shù)據(jù)搜集瑣細(xì)將多路被測量值變換成數(shù)字量，再始末單片機(jī)中止數(shù)據(jù)處置，完結(jié)及時測控；短動態(tài)發(fā)送有些采用根據(jù)SIEMENS TC35 GSM模塊TC35 modem 和TI公司的電平變換芯片MAX3238等器件構(gòu)成的移動終真?zhèn)€硬件電路能夠完結(jié)短動態(tài)收發(fā)等功用。

在規(guī)劃本瑣細(xì)時，面對各類檢查目標(biāo)和年夜量控制單位，需要操作各類接口標(biāo)準(zhǔn)和MCU中止毗鄰，再始末MCU中止數(shù)據(jù)處置，完結(jié)及時測控。而此時采用單片機(jī)來完結(jié)智能家居控制瑣細(xì)不光具有搜集控制便當(dāng)、雜亂、矯捷等利益，并且能夠年夜起伏前進(jìn)采各模塊和芯片的諧和性，然后年夜年夜前進(jìn)瑣細(xì)的可操作性。這次瑣細(xì)規(guī)劃統(tǒng)恰是把MT8870、TC35 modem與AT32UC3A0512單片機(jī)無機(jī)的連系起來，順利的完結(jié)了本規(guī)劃的請求。并且完結(jié)了進(jìn)修型遠(yuǎn)程紅外遙控功用，為控制紅娘家電和配備供應(yīng)了出色的底子。本瑣細(xì)也可運(yùn)用于工農(nóng)業(yè)中,完結(jié)對無人值守崗?fù)さ倪h(yuǎn)程監(jiān)控等。

1.2 項(xiàng)目布景/選題想法

21世紀(jì)是信息期間，各類電信新手工鞭笞了人類文明的行進(jìn)。自從1876年，Alexander Graham Bell（貝爾）發(fā)現(xiàn)德律風(fēng)以來，世界列國的德律風(fēng)搜集生長很是靈敏，近十年來，中國的固定德律風(fēng)經(jīng)營顯現(xiàn)出舉世凝視的快速添加。1997年8月局用德律風(fēng)交流機(jī)總?cè)萘繘_破1億門，搜集規(guī)劃躍居世界第二位，2006年頭固定德律風(fēng)用戶總數(shù)抵達(dá)35539.2萬戶，移動德律風(fēng)用戶抵達(dá)40407.2萬戶，古代德律風(fēng)搜集是由程控交流機(jī)中止交流傳輸，移動通訊也從摹擬期間走向了高度數(shù)字化期間，它們的機(jī)能已有了很年夜的停頓，并且靠得住性很是高。

恰是由于通訊手工、計(jì)較機(jī)手工、搜集手工、控制手工的迅猛生長與前進(jìn)，促使了家庭完結(jié)了糊口古代化，棲息狀況溫馨化、安全化。這些高科技已影響到大家糊口的各個方面，改動了大家糊口習(xí)氣，前進(jìn)了大家糊口質(zhì)量，家居智能化也恰是在這類方法下應(yīng)運(yùn)而生的。智能家居控制瑣細(xì)的首要功用包含通訊、配備自動控制、安全提防三個方面。

跟著新手工和自動化的生長，傳感器的運(yùn)用數(shù)目愈來愈年夜，功用也愈來愈強(qiáng)，各類傳感器都已標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化這給智能家居控制瑣細(xì)的規(guī)劃供應(yīng)極年夜便當(dāng)。

手機(jī)遠(yuǎn)程控制作為一較新的課題與常規(guī)的遙控編制比較，顯現(xiàn)出必定的優(yōu)勝性，不需中止專門的布線。一起，由于手機(jī)各地聯(lián)網(wǎng)，能夠充分操作現(xiàn)有的手機(jī)網(wǎng)，是以遙控距離可跨省市，甚至跨過國度。其他手機(jī)屬雙工通訊手腕。是以，這能夠年夜年夜表現(xiàn)出操作手機(jī)中止遙控的更年夜優(yōu)勝性。操作者能夠經(jīng)由進(jìn)程各類提示音即時體會受控目標(biāo)的有關(guān)信息，然后中止進(jìn)一步的操作。手機(jī)遙控有些課標(biāo)題疑問前已有進(jìn)入者，但是只是還只限于測驗(yàn)室期間，因而距離實(shí)際運(yùn)用，特別是對往常糊口還有必定的差距，本來不能完悉數(shù)現(xiàn)出手機(jī)遙控編制的雙工通訊特色。本規(guī)劃恰是對于這一點(diǎn)中止了較年夜改進(jìn)，采用單片機(jī)靈能控制，操作不合的提示音抵達(dá)對不合操作的提示及對受控方狀況的信息反響，然后使操作者能夠或許實(shí)時體會受控方信息，使產(chǎn)品抵達(dá)交互式與智能化。

短信息就事（Short Message Service，SMS）是GSM（Global System for Mobile Comm unication）瑣細(xì)中供應(yīng)的一種GSM終端（手機(jī)）之間，經(jīng)由進(jìn)程就事基地(service center)中止文本信息收發(fā)的運(yùn)用就事，此中就事基地完結(jié)信息的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功用。短信息就事作為GSM搜集的一種根基經(jīng)營，已取得愈來愈多的瑣細(xì)運(yùn)營商和瑣細(xì)拓荒商的重視，根據(jù)這類經(jīng)營的各類運(yùn)用也繁榮生長起來。由于GSM搜集在全國規(guī)劃內(nèi)完結(jié)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，具有搜集才華強(qiáng)的特色，用戶無需其他組網(wǎng)，在極年夜前進(jìn)搜集籠蓋規(guī)劃的一起為客戶節(jié)流了貴重的建網(wǎng)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。一起，他對用戶的數(shù)目也沒無限制，降服了傳統(tǒng)的專網(wǎng)通訊瑣細(xì)出本錢錢年夜、維護(hù)費(fèi)用高、且搜集監(jiān)控的籠蓋規(guī)劃和用戶數(shù)目無限的缺點(diǎn)。比傳統(tǒng)的集群瑣細(xì)在無線搜集籠蓋上具有沒有法比照的優(yōu)勢，加上GSM的SMS自個具有的數(shù)據(jù)傳送功用，都使得這些運(yùn)用取得靈敏的遍及。操作GSM短信息瑣細(xì)中止無線通訊還具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功用，機(jī)能不變，為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳送和監(jiān)控配備的通訊供應(yīng)了一個強(qiáng)大的支撐渠道。在此以GSM搜集作為數(shù)據(jù)無線傳輸搜集，它能夠運(yùn)用在銀行、儲蓄點(diǎn)機(jī)房監(jiān)控、電信機(jī)房動力狀況監(jiān)控、通訊職業(yè)遠(yuǎn)端無人值守站機(jī)房監(jiān)控和遠(yuǎn)程維護(hù)（如移動通訊基站、微波站、光纖中繼站等）及其他無人值守點(diǎn)（如庫房、辦公樓等）監(jiān)控及城市公用事業(yè)及時監(jiān)控維護(hù)瑣細(xì)像煤氣調(diào)壓站、自來水、污水管網(wǎng)和熱力瑣細(xì) 、電力瑣細(xì)城市中電網(wǎng)等環(huán)境中。在此本瑣細(xì)采用了Siemens公司新一代無線通訊GSM模塊TC35是，它規(guī)劃小巧、功耗很低很年夜水平上便當(dāng)了智能家居控制瑣細(xì)的規(guī)劃。

其他本瑣細(xì)運(yùn)用了往后最熱點(diǎn)的物聯(lián)網(wǎng)手工，在智能家居的終端控制配備和呼應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上采用無線手工，籌辦運(yùn)用zigbee或rf模塊來抵達(dá)無線化的抱負(fù)家居狀況。其他，智能樓宇在如今也算是一個比力新式的商場，國務(wù)院在十二五中就提到了物聯(lián)網(wǎng)，也提到了智能家居的生長標(biāo)的意圖和要點(diǎn)公關(guān)，相信智能家居和物聯(lián)網(wǎng)等相干手工會在將來十年內(nèi)取得很年夜的生長。

并且，在中國，智能家居的生長時分雖不長，但是從世界家電巨頭及搜集巨頭的紛紜出手試水智能家居商場和許多世界年夜公司對世界智能家居廠家并購案能夠看出，智能FUN商場潛伏著巨大商機(jī)。全國房地產(chǎn)業(yè)繁榮生長，小區(qū)智能化已成為一項(xiàng)根基請求，再配上智能家居，“全智能”的概念必定給房地產(chǎn)業(yè)帶來新的賣點(diǎn)和生機(jī)，是以“全智能”是二十一世紀(jì)房產(chǎn)拓荒商力推的主題，這也意味著，中國智能家居產(chǎn)業(yè)迎來生長關(guān)鍵。

中國富有階層正在構(gòu)成，該有些家庭戶均年支出在5.6萬元以上，生齒約4460萬人，1400多萬戶，占城市生齒的10%，總生齒的3.5%，占全社會花費(fèi)采辦力總和6萬億元的17%支配，是以首要對于這有些人的智能家居瑣細(xì)其商場總量為1400萬套。恰是在這類環(huán)境下，近兩年來，智能家居瑣細(xì)的發(fā)賣數(shù)目和總發(fā)賣額都顯現(xiàn)繼續(xù)爬高的氣勢，智能家居商場從南邊濱海地域和邊遠(yuǎn)地方年夜中型城市已輻射到西部地域。中國2009年智能家居商場規(guī)劃抵達(dá)420億元，由于一系列向好身分的安慰感染，往后幾年商場規(guī)劃增速將跨過20%，2015年估量將抵達(dá)1240億元。本項(xiàng)目恰是居于此商場身分的酌量下，逐手構(gòu)成智能家居終端控制瑣細(xì)的，是以具有較年夜的商場前景。

2、需要分析

2.1 功用請求

1.依照往后的狀況溫濕度和光照度與過后設(shè)置的溫濕度和光照度，自動經(jīng)由進(jìn)程調(diào)劑百頁窗，PWM控制的LED日光燈，空諧和加濕器來對屋內(nèi)狀況中止調(diào)劑，使得整體的狀況抵達(dá)最適合狀況。

2.能夠經(jīng)由進(jìn)程手機(jī)遠(yuǎn)程控制家里的電器，用手機(jī)控制時辰，經(jīng)由進(jìn)程語音芯片從前錄好的音，語音提示輸出暗碼，輸出暗碼準(zhǔn)確后，會播放事前設(shè)置好的語音號令，例如空調(diào)請按1，電視請按2等，然后按進(jìn)入往后會有相干的關(guān)閉和敞開提示，按下呼應(yīng)的按鍵將能夠控制家里的電器。

3.能完結(jié)雜亂的防盜和報(bào)警功用，并能采用雜亂的處置，例如家里煤氣走漏時辰，能夠或許自動檢查到，并且翻開抽氣機(jī)，并經(jīng)由進(jìn)程短信實(shí)時的陳述屋主。能夠或許防止外來人侵略，完結(jié)熱釋電等來人檢查等。

4.妙手動控制家里的LED燈火的亮暗水平，能夠經(jīng)由進(jìn)程PWM來控制整體的燈，完結(jié)節(jié)能和減排，這也適宜如今期間發(fā)起的環(huán)保。

5.在電腦端能夠或許完結(jié)雜亂的控制和檢查功用，能夠經(jīng)由進(jìn)程遠(yuǎn)程搜集節(jié)點(diǎn)對該配備中止操作。

圖1 瑣細(xì)架構(gòu)

2.2 機(jī)能請求

1.該瑣細(xì)能夠或許預(yù)留將來能夠需要用到的電器的接口

2.該手機(jī)遠(yuǎn)程控制器能夠或許便當(dāng)運(yùn)用和防止誤操作，能夠或許辨認(rèn)暗碼和振鈴旗幟暗號，只要輸出暗碼準(zhǔn)確的條件下才華對電器和瑣細(xì)控制。能夠?qū)Π荡a中止修改，但修改必需始末特別手腕，例如在控制大駕設(shè)置自鎖開關(guān)，如果要修改暗碼，必需將該開關(guān)閉合，修改后，必需將該開關(guān)斷開才華正常使命。

3.該瑣細(xì)能夠或許知足家庭用電安全，請求LED燈能夠或許中止手動調(diào)度亮度，其他請求該瑣細(xì)在配備不用時辰能夠或許關(guān)閉配備，防止耗電。

4.操作熱釋電等瑣細(xì)，能夠或許完結(jié)替代門鈴等和有些防盜功用，請求有兩種方法，家里有人和家里無人方法，門磁開關(guān)也相同。

3、計(jì)劃規(guī)劃

3.1 瑣細(xì)功用完結(jié)道理

這篇文章操作AT32UC3A0512、MT8870、TC35 modem和各類家居傳感器來完結(jié)呼應(yīng)的功用。

智能家居控制瑣細(xì)其硬件有些首要由五年夜有些構(gòu)成，即手機(jī)遠(yuǎn)程控制有些、控制單位、傳感器數(shù)據(jù)搜集瑣細(xì)、GSM模塊TC35 modem與接口和電源有些。手機(jī)遠(yuǎn)程控制有些首要由MT8870和電壓檢查元件構(gòu)成，它是瑣細(xì)中控制有些關(guān)頭的元件，它與控制單位構(gòu)成控制有些功用；傳感器數(shù)據(jù)搜集瑣細(xì)、GSM模塊TC35 modem和控制單位完結(jié)報(bào)警等旗幟暗號的處置和發(fā)送；電源有些則為各個有些供應(yīng)使命電源。

3.1.1瑣細(xì)硬件規(guī)劃框圖

瑣細(xì)硬件規(guī)劃框圖

3.1.2遠(yuǎn)程控制規(guī)劃與分析

瑣細(xì)控制器由MT8870秉承遠(yuǎn)端發(fā)送來的DTMF旗幟暗號、并對其中止解碼，解碼后的旗幟暗號由基地處置單位搜集處置。為了便當(dāng)用戶運(yùn)用，瑣細(xì)規(guī)劃了語音提示智能FUN。手機(jī)遠(yuǎn)程控制瑣細(xì)一般使命在無人值守狀況，所以應(yīng)具有自動離線、上線、復(fù)位功用。為了適宜智能化請求，瑣細(xì)采用AT32UC3A0512作為基地處置器。一起，德律風(fēng)遠(yuǎn)程控制瑣細(xì)正常使命還需電源供電電路、驅(qū)動電路等輔佐電路。瑣細(xì)構(gòu)成框圖如圖2.2-1示。由圖可知，瑣細(xì)首要由振鈴檢查電路、摹擬摘掛電機(jī)路、DTMF音頻解碼電路、語音提示電路、基地處置單位（AT32UC3A0512）、控制電路、電源電路等構(gòu)成。

圖2.2-1遠(yuǎn)程控制瑣細(xì)

圖3.2-3雙音頻解碼MT8870電路

圖3.2-4說話錄放電路

控制器經(jīng)由進(jìn)程手機(jī)耳機(jī)端口來完結(jié)相干的控制。

3.1.3傳感器旗幟暗號搜集規(guī)劃與分析

1.防火災(zāi)發(fā)作煙霧傳感器

火災(zāi)煙霧傳感器是一種在消防處理、安全提防瑣細(xì)中常常運(yùn)用的報(bào)警器件，它使命靠得住、體積小巧，火災(zāi)煙霧傳感器是把煙霧旗幟暗號變換為電旗幟暗號，電路規(guī)劃時能夠在面前規(guī)劃公用的卡口以便地固定在墻體或天花板上，運(yùn)用時經(jīng)由進(jìn)程設(shè)置在廚房的感溫探測器和設(shè)置在客堂、臥室等的感煙探測器，監(jiān)督各個房間內(nèi)有沒有火災(zāi)的發(fā)作。若有火災(zāi)發(fā)作控制器回收聲光和短信報(bào)警旗幟暗號，通知家人及小區(qū)物業(yè)處理有些。家庭控制器還能夠依照有人在家或無人在家的環(huán)境，調(diào)度感溫探測器和感煙探測器的活絡(luò)度。本瑣細(xì)采用NIS-09C型煙霧傳感器。

2可燃?xì)怏w走漏傳感器

經(jīng)由進(jìn)程設(shè)置在廚房的可燃?xì)怏w探測器，監(jiān)督燃?xì)夤艿?、灶具有沒有燃?xì)庾呗?。若有燃?xì)庾呗┘彝タ刂破骰厥章暪鈭?bào)警旗幟暗號，并聯(lián)動關(guān)閉燃?xì)夤艿郎系碾姶砰y，翻開窗戶中止排氣，一起短信通知家人及小區(qū)物業(yè)處理有些。這兒采用TP-2低溫型一氧化碳傳感器報(bào)警器需在一氧化碳濃度抵達(dá)設(shè)定制值時瑣細(xì)應(yīng)發(fā)動報(bào)警。

3防盜傳感器

防盜報(bào)警的防護(hù)區(qū)域分紅兩有些，即室第周界防護(hù)和室第內(nèi)區(qū)域防護(hù)。室第周界防護(hù)是指在室第的門裝置門磁開關(guān)，室第內(nèi)區(qū)域防護(hù)是指在首要通道、首要的房間內(nèi)裝置熱外釋傳感器。當(dāng)家中有人時，室第周界防護(hù)的防盜報(bào)警配備(門磁開關(guān))設(shè)防，室第內(nèi)區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警配備(熱外釋傳感器)撤防。當(dāng)家人出門后，室第周界防護(hù)的防盜報(bào)警配備(門磁開關(guān))和室第內(nèi)區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警配備(熱外釋傳感器)均設(shè)防。當(dāng)有不法侵入時，家庭控制器回收聲光報(bào)警旗幟暗號，并短信通知家人及小區(qū)物業(yè)處理有些。其他，經(jīng)由進(jìn)程法度可設(shè)定報(bào)警安裝的等第和報(bào)警器的活絡(luò)度。

4溫濕度傳感器

這兒采用DHT-11型濕度傳感器，來完結(jié)室內(nèi)溫濕度的檢查

5屋內(nèi)溫度自動調(diào)度傳感器

經(jīng)由進(jìn)程設(shè)置在屋里的溫度傳感器，能夠監(jiān)測到溫度有無跨過設(shè)定值，如果跨過了設(shè)定值，就自動翻開吊扇或經(jīng)由進(jìn)程進(jìn)修型遙控安裝翻開屋外面空調(diào)，調(diào)度室溫，這兒采用板上集成的溫度傳感器。

6屋內(nèi)亮度自動調(diào)度傳感器

經(jīng)由進(jìn)程設(shè)置在屋里的光照強(qiáng)度傳感器，能夠監(jiān)控到屋里的光照強(qiáng)度，一旦屋里的光照強(qiáng)度在必定的規(guī)劃以外時辰，經(jīng)由進(jìn)程控制百頁窗和屋里的照明燈安裝來調(diào)度屋里的光照強(qiáng)度，使屋內(nèi)光線在一個最適合的亮度,這兒采用板上集成對光照強(qiáng)度中止檢查。

3.1.4 GSM模塊的接口與規(guī)劃

1 TC35模塊構(gòu)成

Siemens公司的TC35模塊首要由GSM基帶處置器、GSM射頻模塊、供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF毗鄰器、天線接口六有些構(gòu)成。作為TC35的焦點(diǎn)，基帶處置器首要處置GSM終端內(nèi)的語音、數(shù)據(jù)旗幟暗號，并涵蓋了蜂窩射頻配備中的一切的摹擬和數(shù)字功用。在不需要額定硬件電路的條件下，可支撐FR、HR和EFR語音信道編碼。

2 TC35模塊通訊電路

數(shù)據(jù)通訊電路首要完結(jié)短動態(tài)收發(fā)、與微機(jī)機(jī)通訊、軟件流控制等功用。TC35的數(shù)據(jù)接口采用串行異步收發(fā)，適宜ITU-T RS-232接口電路標(biāo)準(zhǔn)，使命在CMOS電平(2.65V)。數(shù)據(jù)接口設(shè)置配備鋪排為8位數(shù)據(jù)位、1位遏制位、無校驗(yàn)位，能夠在300bps～115kbps的波特率下工作，支撐的自動波特率為4.8kbps～115kbps（14.4kbps和28.8kbps在外）。TC35模塊還支撐RTS0/CTS0的硬件握手和XON/XOFF的軟件流控制。

3 TC35模塊與MCU毗鄰編制

單片機(jī)與TC35一般采用串行異步通訊接口，具有紅外和通訊電纜兩種毗鄰編制此中電平變換及串口通訊功用以TI公司的MAX3238芯片為焦點(diǎn)，通訊速度可設(shè)定，但凡為19200bps。采用紅外接口的利益是單片機(jī)瑣細(xì)與手電機(jī)氣阻隔，互相不煩擾，接口各自自力，運(yùn)用便當(dāng)；過錯謬誤是通訊距離較短，紅別傳達(dá)的標(biāo)的意圖性對接口肯定位置有請求。采用電纜毗鄰時，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目康米⌒暂^好；其首要過錯謬誤是接口的電氣參數(shù)不兼容，規(guī)劃不妥時就會敵手機(jī)的通訊質(zhì)量發(fā)作影響。這個單片機(jī)瑣細(xì)本來即是一個具有GPRS功用的GSM手機(jī)模塊加上單片機(jī)控制瑣細(xì)，GSM手機(jī)模塊首要是用來建立無線信道，秉承和回收短動態(tài)。單片機(jī)瑣細(xì)用來控制手機(jī)模塊，并且對收到的短動態(tài)信息中止詮釋并履行，今朝全國共有8種短動態(tài)格式包含從互聯(lián)網(wǎng)渠道回收的短動態(tài)。本瑣細(xì)采用通訊電纜的毗鄰編制。

3.1.4紅外進(jìn)修遙控規(guī)劃

1.紅外進(jìn)修遙控的假想

對空調(diào)、電視等需要紅外遙控器才可控制的紅外控制類家電僅靠接通交流電源是無法使其進(jìn)入使命狀況的。是以自個提出運(yùn)用紅外遙控中止對空諧和其他紅外電氣的控制計(jì)劃，使瑣細(xì)具有的紅外進(jìn)修功用可完結(jié)對這類家電的有用控制。又如紅外插座、紅外開關(guān)等，當(dāng)然紅外遙控在家電產(chǎn)品中有遍及運(yùn)用，但各產(chǎn)品的遙控器不克不及互相兼容，今朝市道上罕見的萬能遙控器只能對某幾種產(chǎn)品中止控制，不是實(shí)在的“萬能”。本瑣細(xì)能夠進(jìn)修并回憶各類紅外控制類家電的遙控指令，操作單片機(jī)對遙控器的發(fā)射旗幟暗號的波形中止測量，然后將測量的數(shù)據(jù)回放，由于只關(guān)懷發(fā)射旗幟暗號波形中的高低電平的寬度，不論其若何編碼，是以做到了實(shí)在的“萬能”。也為悉數(shù)控制器的完結(jié)供應(yīng)了出色的底子。當(dāng)用戶能夠經(jīng)由進(jìn)程任意操作編制對這類家電中止控制時，紅外插座或開關(guān)會向受控電器發(fā)送呼應(yīng)的紅外遙控指令，然后控制電器的工作狀況。

2紅外進(jìn)修遙控的完結(jié)

始末充分的證明和研究，本瑣細(xì)采用各配備會集控制的編制完結(jié)。會集各配備的方法是首先對各配備的紅外遙控旗幟暗號中止辨認(rèn)并存儲，然后在需要時中止恢復(fù)，以控制對應(yīng)配備行動。由單片機(jī)構(gòu)成會集控制器，它是自進(jìn)修與恢復(fù)的焦點(diǎn)有些，紅外秉承有些由CX20106解調(diào)電路或一體化紅外秉承頭構(gòu)成，發(fā)射有些有紅外發(fā)光管極為驅(qū)動有些構(gòu)成。

但凡，紅外遙控器將遙控旗幟暗號調(diào)制在38KHz的載波上，經(jīng)緩沖縮小后送至紅外發(fā)光二極管，轉(zhuǎn)化為紅外旗幟暗號發(fā)射出去。二進(jìn)制脈沖碼的方法有多種，此中最為常常運(yùn)用的是PWM碼(脈沖寬度調(diào)制碼)和PPM碼(脈沖位置調(diào)制碼)。PWM碼以寬脈沖暗示1，窄脈沖暗示0。PPM碼脈沖寬度相同，但是碼位的寬度不一樣，碼位寬的代表1，碼位窄的代表0。

遙控編碼脈沖旗幟暗號（以PPM碼為例）但凡由指導(dǎo)碼、瑣細(xì)碼、瑣細(xì)反碼、功用碼、功用反碼等旗幟暗號構(gòu)成。指導(dǎo)碼也叫肇端碼，由寬度為9ms的高電安定安靜寬度為4.5ms的低電平構(gòu)成（不合的遙控瑣細(xì)在高低電平上有必定的區(qū)別），用來符號遙控編碼脈沖的起頭?，嵓?xì)碼也叫辨認(rèn)碼，它用來教唆遙控瑣細(xì)的種類，以區(qū)別其他遙控瑣細(xì)，防止各類遙控瑣細(xì)的誤操作。功用碼也叫指令碼，它代表了呼應(yīng)的控制功用，秉承機(jī)中的微控制器可依照功用碼的數(shù)值完結(jié)各類功用操作?，嵓?xì)反碼與功用反碼是瑣細(xì)碼與功用碼的反碼，反碼的插手是為了能在秉承端校訂傳輸進(jìn)程中是不是發(fā)作過錯。為了前進(jìn)抗煩擾機(jī)能和下降電源耗費(fèi)，將上述的遙控編碼脈沖對頻率為38KHz（周期為26.3ms）的載波旗幟暗號中止脈幅調(diào)制（PAM），再經(jīng)緩沖縮小后送到紅外發(fā)光管，將遙控旗幟暗號發(fā)射出去。

由于遙控器的二進(jìn)制編碼脈沖有必定的寬度，并且它的高低電均勻不竭的交替改變，是以容易讓我們想到一種容易且便當(dāng)?shù)姆椒ǎ}寬測量。當(dāng)然它的二進(jìn)制脈沖的高低電平的寬度有所不合，但它們年夜都是毫秒級的，因而，采用單片機(jī)的按時器來測量它的脈沖寬度，然后存儲，恢復(fù)是完萬能夠完結(jié)的。實(shí)際證實(shí)這類思緒是可行的，并且電路雜亂，容易完結(jié)。

應(yīng)聯(lián)系并且存儲到內(nèi)部儲蓄器24C256中期待發(fā)送挪用。

圖3.5-1  紅外進(jìn)修遙控秉承電路規(guī)劃

圖3.5-2  紅外進(jìn)修遙控發(fā)送電路規(guī)劃

3.1.5電源電路規(guī)劃

1． 5V開關(guān)電源穩(wěn)壓器電路

由于本控制瑣細(xì)單位電路較多對且對5V電源的請求比力高，此中TC35模塊的突發(fā)耗電電流峰值可達(dá)2.5A,故外加的穩(wěn)壓器件必需抵達(dá)足以供應(yīng)TC35和其他電路額定電流的條件。在本瑣細(xì)中,采用了開關(guān)電源芯片LM2576完結(jié)從12V到5V的變換,作為對TC35終端和其他5V單位的供電。必需出格重視的是,如圖3.3-1由LM2576芯片完結(jié)開關(guān)電源變換需要年夜功率的電感(100uH)和電容,以前進(jìn)儲能的才華,抵達(dá)單位電路的耗電需要。LM2576為5.0V3A開關(guān)電源穩(wěn)壓器。

圖3.3-1  5V開關(guān)電源穩(wěn)壓器電路

2 其他電源穩(wěn)壓器電路

本瑣細(xì)的規(guī)劃還觸及到傳感器旗幟暗號搜集與旗幟暗號縮小，此中縮小器等有些需要用到±12V電源，是以依照規(guī)劃請求增添了7812/7912三端穩(wěn)壓IC供應(yīng)的±12V電源，如圖3.3-2由220V的交流電經(jīng)交流變壓器T降壓，變成12V交流電，高壓交流電再始末全橋整流變成脈動直流17V支配為三端穩(wěn)壓供應(yīng)電源，脈動直流電經(jīng)4700u電解電容和0.1u瓷片電容濾波，送到穩(wěn)壓塊輸出端，中止穩(wěn)壓，然后由三端穩(wěn)壓輸入端輸入±12V直流電壓，±12V直流電再由2200u和0.1u電容中止濾波，輸入比力不變的±12V直流電壓，給模塊供電源。

圖3.3-2  ±12V電源穩(wěn)壓器電路

3.2 硬件渠道選用及本錢設(shè)置配備鋪排

硬件渠道選用2011 ATMEL AVR 校園規(guī)劃年夜賽供應(yīng)的EVK1105，它具有光照傳感器，并且是根據(jù)AT32UC3A0512的一款拓荒板和測驗(yàn)渠道，具有較高的主頻率，且?guī)в幸粋€黑色液晶屏，并且?guī)в衱ifi接口和usb，搜集接口，適宜本規(guī)劃的相干請求

3.3瑣細(xì)軟件架構(gòu)

軟件架構(gòu)首要選用了操作瑣細(xì)，操作瑣細(xì)開始計(jì)劃選定為u\C-OS II 或Free RTOS，然后在下面編寫呼應(yīng)的法度，經(jīng)由進(jìn)程操作瑣細(xì)，使得整體的硬件本錢集成在一路，完結(jié)同一的調(diào)劑，其他在該瑣細(xì)當(dāng)選用GUI圖形智能FUN，使得顯現(xiàn)能夠加倍的人道化，并且依照實(shí)際環(huán)境能夠增添觸摸屏等功用。

瑣細(xì)軟件架構(gòu)圖

3.4 瑣細(xì)軟件流程

法度工作流程圖

3.4 瑣細(xì)估量完結(jié)效果

完結(jié)一個能夠經(jīng)由進(jìn)程手機(jī)中止遠(yuǎn)程控制家里電器，能夠自動依照狀況的溫濕度和光照度自動調(diào)劑室內(nèi)的狀況，其他還帶有手動智能調(diào)度室內(nèi)LED燈火照度的強(qiáng)弱，具有雜亂的防盜和藹體走漏報(bào)警功用，能夠在電腦端監(jiān)測和控制家里的電器，帶有搜集功用一個智能家居瑣細(xì)

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