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1、基于TCP／IP协议的家电远程控制系统设计摘要：利用STC89S52单片机与ENC28J60网卡芯片设计了一种家电远程控制系统。该系统采用精简的TCP／IP协议(有线和无线)实现单片机与网络通信，单片机用网络通信的方法来同时控制多个家电。接收多个用户请求，网络程序处理与对应单片机之间的通信，从而提供一种多用户远程控制多个家电关键词：TCP／IP协议；远程控制；家电；STC89S52前言：从20世纪90年代末期开始智能小区智能家庭这两个新概念逐步走入人们的生活。随着一些智能化家居产品的问世,人们享受智能化的家庭生活已不再是梦想中的难事我国的智能家居技术与欧美国家
2、相比大概要滞后2～3年,国外的智能家居产品占据着国内高端产品市场例如美国海益智能家居系统在安防保护温度控制和灯光自动控制方面提供了简捷可靠安全的操作但是没有提供远程控制方面的功能目前,国内的中低端产品在功能实现方面还比较简单,一般只实现了家庭安防和部分控制功能,而具有远程控制和管理功能的智能家居产品则是在一定的中高端市场中出现。例如,2006年海尔公司推出的短信宝,可以通过手机短信来远程控制家里的各种电器虽然海尔短信宝的价格适中面向大众消费群体但是它只适用于带有网络接口和基于e家佳协议的家电产品,在应用方面还存在一定的局限性。而其他具有远程控制功能的高档智能家
3、居产品,由于其价格昂贵,又使得普通百姓望部而却步因我们此在增加智能家居系统的远程控制功能的同时求一种性价比较高的技术方案而努力互联网的迅猛发展使得我国的上网人数显著增加，手机、笔记本等上网终端的使用率迅速攀升，其中手机增长率约为98．3％。互联网随身化、便携化的趋势明显…，同时随着3G牌照的发放以及3G业务的推广，网民使用手机上网的频率将会进一步提高。后IP时代网络社会将向信息社会迈进，物联网将是后IP时代的核心技术。但是，多数家用电器仍然处于信息孤岛”状态。随着信息技术的蓬勃发展，家用电器接入互联网成为一种必然趋势，对此笔者设计了一种基于TCP／IP协议的家
4、用电器远程控制系统，该系统分为两部分：一是采用STC89S52单片机为核心控制芯片，利用网卡芯片ENC28J60来实现网络通信接口与互联网服务器之间的通信；以此实现对家电的控制。1.连接方式；有线连接方式包含了星型连接总线连接和电力线载波连接三种方式。无线连接方式包含了蓝牙连接红外连接和无线(RF)连接三种方式。从稳定性角度来看,有线连接方式要比无线连接方式的稳定可靠性高,在传统的安防系统中采用的都是稳定性最好的星型连接方式。但是有线连接方式也同样存在一些缺点如布线时间长影响室内美观不便于改动难以满足防火要求等无线连接方式虽然在稳定性方面不如有线连接方式,但可
5、以弥补有线连接方式在其他方面的不足,对于一些在稳定性要求方面不是很高的家电设备如空调电饭煲等的控制可采用无线连接方式。考虑到目前蓝牙的价格还比较高,而红外连接又主要用于遥控,因此本文采用的是智能家庭网关与家电设备之间的无线串口通信方案。家庭网关是家庭网络的核心设备和集中控制中心,对家庭网络中的电器设备进行集中的管理和控制家庭网关是家庭内网络与外部网络的连接接口,主要实现网的接InternetGSM寻入远程控制以及连接家庭内部网络的功能可见家庭网关的设计是整个智能家庭系统设计的核心。2.总体设计：整体原理图为：在利用互联网对家用电器进行远程控制时，参照物联网的模
6、型将系统分为3层：感知层、网络层和应用层，每层执行其特定的任务。该系统的层次结构如感知层的功能是对终端电器进行状态监控，并将电器的实时监控数据传送到网络层。具体地说，该层是以AT89S52单片机作为微控芯片，用红外一体化的接收头接收来自网络层的红外载波信号，并对该信号给予解调以此来控制电器，同时将电器的状态信息调制后通过红外一体化的发送头传送给网络层；网络层处理来自应用层的TCP／IP数据包和来自感知层的红外数据包。该层采用STC8952单片机为核心处。如图所示：方向为自动控制及网络技术理芯片，构建TCP／IP协议栈，并用网卡芯片ENC28J60接收和发送来自
7、网络层的TCP／IP数据包，最后将此网络层选用增强型的STC89S52单片机作为微控芯片，其速度比普通的89S51芯片快8～12倍，工作频率为0～35MHz，能够满足TCP／IP数据包发送速度的要求。该芯片具有32KBFlash的程序存储器，其EPROM为8KB，用于保存IP地址、子网掩码、网关、客户账号及密码等需要断电保存的数据。STC89S52内部仅有1．28KB的存储空间，不能满足处理TCP／IP数据包所需的10KB左右的存储空问，因此使用数据存储器62256将其外部存储器外扩至32KB，这样也利于提高数据的接收与发送速度。设计类似，其不同点在于采用中断
8、方式处理来自外部的红外信号使用STC8
