远程智能家居控制器设计论文

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1、远程智能家居控制器摘要：本文介绍了智能家电接口控制系统，该系统以STC89C58RD+核心，通过无线组网实现PC机终端或控制终端与家用电器设备通信，来控制家电，以及对家电的实时监控，此系统实现了以一台计算机虚拟终端或手持终端来控制多个家电的控制模式，将所有家用电器设备组到一个网络里，这样为未来的智能家居实现成为了可能，而且此接口操作方便，实用性强，安全性好，有较高的推广价值。关键词：STC89C58RD+，家电接口智能集合、实时无线网络控制1作品简介家电智能接口STC89C58RD+系统实现家用电器与电脑终端系统的连接。整个系统由家电智能接口、上机软件、家用电器组成，将多个家用

2、电器集结在一个虚拟控制终端，通过电脑终端系统对家电的使用情况进行远程控制，可以同时控制多个且多种家用电器。并且这样的终端控制软件进一步开发后可以嵌入到手机、电脑等便携式工具中，从而达到随时随地对家电的使用情况有详细的数据显示，并且可以对家用电器进行控制和调整。同时也可通过虚拟界面了解家电使用，对于及时发现电器所引发的灾害从而及时救灾提供了依靠。2方案设计2.1所选元器件依据、理由及简介10/10(1)STC90C51RC/RD+系列单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰/高速/低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可任意选择，内

3、部集成MAX810专用复位电路，工作频率范围：0-40MHz，相当于普通8051的0～80MHz，共3个16位定时器/计数器，其中定时器0还可以当成2个8位定时器使用，这些特点保证了可编制出高效率的源程序。(2)nRF2401nRF24.L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4GHz～2.5GHzISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低,在以-6dBm的功率发射时，工作电流也只有9mA;接收时，工作电流只有12.3mA，多种低功率工作模式(

4、掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。nRF24L01主要特性如下：1.GFSK调制：2.硬件集成OSI链路层;3.具有自动应答和自动再发射功能;4片内自动生成报头和CRC校验码;5.数据传输率为lMb/s或2Mb/s;6.SPI速率为0Mb/s～10Mb/s;7.125个频道：8.与其他nRF24系列射频器件相兼容;9.QFN20引脚4mm×4mm封装;10.供电电压为1.9V～3.6V。其管脚分布如图1所示。图1nRF24l01管脚图10/10(3)JRC-19F（4078）电磁继电器：超小型小功率继电器，很方便的用于低压控制高压型电路，且具有单控双的作用，在设计时，可以在

5、接通家电的同时在另一指示电路中查看其工作状态，因此此元件实用于此。(4)MAX232:单5V电源工作，±30V输入电平、两个驱动器及两个接收器，用来进行电平的转换。(5)LM317：一种常用三端稳压IC，在输出电压范围在1.2V到37V时，能够提供超过1.5A的电流，易于使用。2.2系统构成图2系统框图本系统由上机软件、智能控制接口和家用电器设备组成。其系统框图如图2所示。上机软件负责与用户的交互，并将信息通过UART传到智能家电接口。智能家电接口是由ARM为主控制器，辅以nRF24L01无线射频芯片和扩展IO组成。家电接口在收到上位机传来的信息时，解析并将此以固定的通信协议发

6、送出去。每个家用电器设备都配有一个家电接口。其扩展IO与电器设备的控制单元相连。当电器设备工作时他就会监测空中的无线电波信号。当截获的无线信号的地址与本地址相匹配时，接口就会解析此数据包，并按照通信协议完成相应的操作。例如判断该数据包的发送方的控制信号中是否有关机信号，若有的话，它将驱动IO来控制电器设备执行相应的操作。同样，每隔一段时间，附在家用电器设备上的接口会检查电器设备状态，然后按照通信协议，将状态组成数据包，再安照主机的地址发送出去。2.3硬件设计10/10图3系统接口原理图在接口电路中，主要由STC89C58RD+、继电器和nRF24L01组成。其原理图如图3所示。

7、在蓝色方框部分为ARM开发板引出来的接口。该系统控制对象对象为一电扇，他提供了四线控制方法，通过将其中的两根线连接，从而选到某个档位上。所以我们采用继电器来控制着导线的两两连接组合。对电风扇的三个档位进行控制，由STC89C58RD+的I/O口PB4、5、6实现档次的调节。电路中还采用的保护电路，防止了硬件破坏。无线模块部分：NRF24L01通过MISO、MOSI、SCK与MCU的SSI接口连接，NRF240为标准的SPI接口，这种连接方式的特点是可以充分发挥SPI接口的高效以及NRF240