家庭智能遥控开关的设计

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1、家庭智能遥控开关的设计2010-2011学年第2学期专业综合设计报告电气工程系2010年10月28日课程设计任务书学生班级：07电信本学生姓名：姚卫邦学号：0709121072设计名称：家庭智能开关的设计起止日期：2010-10-18—2010-10-31指导教师：王忠良摘要研究设计了一种基于无线收发数传模块PTR2000的家庭智能电子开关，实现了家庭照明电灯、电器设备等。集中控制的电子化、遥控化，文中阐述了其硬件设计、软件设计和采用的抗干扰措施。目录一、前言…1二、设计的目的……1三、系统结构及工作过程……1四、.硬件设计2五、软

2、件设计…5六、心得体会…6七、参考文献6一、冃as随着人民生活水平的提高，现代家庭的居住条件得到了很大的改善,居室面积越来越大，而对于家庭照明电灯、电器设备等依然采用传统的手动机械幵关，不仅存在机械开关易磨损的缺点，而且在比较大的房子里夜间要去启动幵关非常麻烦。为此，本文提出了一种成本低廉、工作可靠、的基于PTR2000模块的家庭智能电子开关，它采用单片机通过无线通信的方式实现对家中所有照明电灯、电器设备的控制，因此使用安全方便，完全避免了用手去接触带有市电220V的开关。二、设计冃的1.进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。2.

3、掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。3.通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术，了解冇关电路参数的计算方法。4.通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法。5.通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使学生丫解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应打下基础。三、系统结构及工作过程基于PTR2000模块的家庭智能电子开关主要由遥控器和集中控制器两部分组成，其屮遥控器主要由单片机系统、无线收发数传电路、直流电压变换电路、LED发光管、键盘和电池等组成，集中控制器主要由单片机系统、无

4、线收发数传电路、看门狗电路、驱动电路、继电器和电源电压变换电路等组成+系统原理框图如图1所示：基于PTR2000模块的家庭智能电子开关中的遥控器类似于普通电视机的遥控器，利用它可实现对家庭中所有照明电灯及电器设备的开关控制。遥控器平时处于对用户按键的扫描状态，当用户需要启动空调时，只需按下遥控器上代表空调的按键，遥控器中的单片机就会通过无线收发数传电路发出相应的数据，并置遥控器上相应LED为亮或灭。集中控制器是基于PTR20000模块的家庭智能电子开关屮的集屮控制部分，负责处理通过无线收发数传电路接收到的数据，并根据用户的需要驱动相

5、应的继电器为开或闭，使得对应的照明电灯及电器设备处于停止或工作状态&amP;集中控制器中的看门狗电路具有看门狗定时器和电源电压监控等功能，当单片机出现死机吋可以及吋复位，使系统恢复正常。四、硬件设计4.1单片机系统由于系统中的遥控器是由电池来供电的，所以在木设计中的单片机选型上除了应满足性能要求，还应该注意到系统的低功耗设计。设计中选用了ATMEL公司的AT89C2051-12PI,它可工作在3.3V，这样将器件供电电压从传统的5V降低到3.3V，可以至少降低30%的功耗&amP;另外在本设计中单片机的晶振也只在满足波特率和定时间隔

6、的前提下选择了6M,这样也能成比例地降低功耗。4.2无线收发数传电路家庭智能电子开关屮的无线收发数传电路主耍由PTR2000模块构成&该模块采用抗干扰能力较强的FSK调制/解调方式，其工作频率稳定可靠、外围元件少、功耗极低&这些优异特性使得PTR2000非常适合于便携及手持产品的设计。另外，由于它采用了低发射功率、高灵敏度设计，因而可满足无线管制的要求且无需使用许可证&amP;这是目前低功率无线数传的理想选择。以往设计无线数传产品常常需要相当高的无线电专业知识和昂贵的专业设备，而且传统的电路方案不是电路太复杂就是调试

7、困难而令人望而却步，以致影响了用户的使用和新产品的上市PTR2000的出现，使人们摆脱了传统无线产品设计的困扰。4.3PTR2000的主要特征如下：1、接收发射合一；2、工作频率为国际通用的数传频段433MHz;3、FSK调制，抗干扰能力强，特别适合工业控制场合；4、采用DDS+PLL频率合成技术，频率稳定性极好；5、灵敏度高达-105dBm;6、宽工作电压2.7〜5.25V，发射工作电流20〜30mA,接收工作电流10mA,待机电流仅为8uA;7、具有两个频道，特别满足需要多信道工作的特殊场合；8、工作速率最高可达20kbit/s

8、,也可在较低的速率下工作，如9600bps;9、超小体积，约40mm*27mm*5mm;10、可直接接MCU串口使用（如8031）,也可以接计算机RS232接门，软件编程非常方便；11、由于采用了低发射功率、高接收灵敏度的设计，使用时