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1、现代家居智能控制系统设计.txt吃吧吃吧不是罪，再胖的人也有权利去增肥！苗条背后其实是憔悴，爱你的人不会在乎你的腰围！尝尝阔别已久美食的滋味，就算撑死也是一种美！减肥最可怕的不是饥饿，而是你明明不饿但总觉得非得吃点什么才踏实。本文由feihuiwu123贡献 pdf文档可能在WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT ，或下载源文件到本机查看。 2010 年第 12 卷第 6 期 总第 105 期巢湖学院学报 Journal of Chaohu College No 6,Vol 122010 General Serial No105 现代家居智能控制系统设计何 强（安徽水利水电职业技术学院，
2、安徽合肥 230601 ）摘要：本文设计了一种基于电话和单片机的多功能家电远程控制系统。系统集单片机技术、电话通讯技术、语音技术于一体，主要通过电话来遥控家用电器，根据系统的语音提示，对家用电器（如电饭煲、电风扇、电视、电热水器）进行远程开启、关闭及延时开 / 关的设定。系 统人性化设计、结构简单、功能灵活多样，扩展性强且可靠性高。可以广泛地应用于家用电器以及其他场所的各种控制设备。关键字：单片机；控制系统；智能；继电器中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号： 16722868 （2010 ）06006703 1 引言系 统 采 用 STM32 处 理 器 和 UCOSII 操 作
3、系 统实现总体控制功能。通过电话模块与外界相连通，从而执行来自外部的指令或进行电话主叫报警；利用语音模块实现外部远程控制时的语音提示或主叫发出报警语音；通过控制器中的键盘与随着社会经 济 的 不 断 发 展 以 及 人 们 生 活 水 平的不断提高， 现代家庭中人们对智能化程度高的家用电器要求也越来越高。为此，本文设计开发了一种低成本的多功能家电远程控制系统。使 用户通过电话可以随时随 地 完 成 对 远 程 电 器 设 备的电源开关的控制。例如将空调提前打开、电 热水器提前预热等。 并且在 设 计 中 采 用了 模 块 化，将系统分成多个子单元 ，以提高 系 统 的 可 靠 性以及扩展能力。
4、部分家用电器； 1 LCD 的 人 机 交 互 界 面 来 设 定 相 关 控 制 受 控 模 块 的接入代号。 2 系统结构框图如图 1 所示。系统的主要功能有： 1 ）通过 4 组继电器实现远程控制，可控制大 2 ）本 地 多 个 LED 动 态 显 示 ，可 随 时 观 察 延时剩余时间及操作过程； 3）可利用密码加密以防止他人进入系统； 4 ）可以设置家用电器的人工及自动控制，即通过开关来控制。 2 系统结构设计图 1 系统结构图收稿日期： 2010 08-24 作者简介：何强（1978- ） ，男，安徽怀宁人。安徽水利水电名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -
5、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 职业技术学院讲师，研究方向：控制工程。 67 3 系统硬件电路设计 3.1 电话模块的设计。该电话模块电路包括线路振铃检测电路，自动摘挂机电路，DTMF 编解码电路和自动语音应答电路等。当使用者打入电话时，电话振铃检测电路检测到有振铃并等待振铃次数 4 次后， 由 STM32 发出自动摘机控制信号，并由语音模块进行提示输入操作 口 令 ， 使 用 者在话机上的按键，通过 DTMF 解码电路解码后的数据送入到 STM32 处理器，在处理器进行译
6、码后执行相应的控制操作密码。当密码输入错误到芯片后，在 STM32 的控制下将录入的信息由音频输出端输出，然后经音频功率放大器 LM386 放 大后输送到电话线路上。电路如图 3 所示。 3 次时系统自动挂机。当密码正确时，单片机根据返回的确认信息实现对相 应 的 家 用 电 器 进 行 控 制。该模块的设计框图 2 所示。图 3 语音模块接入部分电路 3.3 振铃检测电路与自动摘机电路。当电话振铃时，线路上会产生交流 48V 的信号，利用电容阻断其直流部分，只让 30Hz 左右的振铃信号通过， 再利用光电耦合导通将 CPU 某管脚上电位拉低，通过软件设计使 STM32 认为检测到振铃信号。在
7、 STM32 处理器连续检测到 4 次信号图 2 电话模块部分结构框图（电话产生四次振铃）后，STM32 处理器控制继电器闭合，通过自动摘机电路使电话线上接入 3.2 语音模块接入设计。当使用者打入电话并且电话远程控制器摘机后，语音模块会进行相应的语音提示。该模块采用的语音录放芯片是 200 的电阻后，交换机即认为电话已摘机。 3.4 人机显示与继电器控制电路。使用一片具有串行接口的 8 位共阴 级 数 码 管 的 智 能 显 示驱动芯片 HD7279 ，直接驱动 4 位 LED ，来动态显示 4 个继电器的工作状态。然后利用继电器的常开触点来控制电器的开与关。人机显示部分电路如图 4 所示。
8、 ISD4002， 其与 STM32 处理器通过 SPI 总线相连，由于采用多了电平直接模拟量存储技术，每个采样值可以直接存贮在片内闪存中，因此能够非常真实的再现语音信息。将需要提示的语音信息按段录入图 4 人机显示电路 68 4 总线通信协议制定应答格式：指令头 + 主设备号（ AAH ）+ 从设备号 + 应答的指令代码 + 应答数据信息 + 指令代码与数据和 + 指令尾。其中格式括号中的数据为指令的代码。因通信协议在编程时需要判断众多的标志，所以程序编写时相对复杂，可先绘制流程图再进行编程。 如图 5 所示分别为帧头与指令码指收程序流程图和数据长度与数据接收程序流程图。为保证处理器与各控制
9、模块以及传感器之间更加有效的进行通信，在采用 RS485 总线的基础上还增强了通信协议来保证数据传输时的高效可靠。 该协议主要有命令下发与应答两部分构成。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 3 下发格式：指令头（F4F5）+从设备号（ 01FFH ） +指令代码（ 0180H）+指令数据长度（01FFH ）+指令代码与数据和（取最低位字节）+指令尾（ F4FB ） 。图 5 帧头与指令码指收程序流程图和数据长度与数据
10、接收程序流程图 5 结语电器，对于不需要上网或不具备上网条件的家庭来讲意义重大， 它将成为未来物联网技术的一个重要的补充，其发展前景也会随着物联网技术的普及将被大多数人所接受。这种基于电话和单片机的 现 代 家 居 智 能 控 制 系 统作为一项提高人们生活品 质 和 节 能 可 靠 的 产 品，已逐渐进入百姓家庭。系统集单片机、 电话通讯、 语音技术于一体，主要通过电话 来 遥 控 家 用参考文献： 1 周结华，彭侠夫 . 基于公共电话网络实现智能家居的研究 J. 现代电子技术，2009 ， （ 4 ） ：56-58. 2 孙晓松，张俊武，曹雪瑞 . 基于 DTMF 技术的智能住宅安防系统J
11、. 四川理工学院学报，2007 ， （3 ） ：95-97. 3 唐培林 现场总线技术应用 M. 北京：中国劳动社会保障出版社，2007. THE DESIGN OF INTELLIGENT MODERN HOME CONTROL SYSTEM HE Qiang （Anhui Technical College of Water Resources and Hydroelectric Power ，Hefei Anhui 230601 ） Abstract ： This paper designs a multi-functional household appliance control s
12、ystem based on telephone and singlechip.The system integrates three technologies into one ，which are the telephone communication ，the singlechip and the voice. Through the remote control of telephone on household appliances-voice prompt of the system ，it defines the quality of distant open and close
13、 with timedelay adavantage on such household appliances as rice cookers ，electric fans ， television ， and electric water heaters.Noted for human design ， various function ， simple structure ，good scalability and high reliability ， this system can be widely used in home applicances and different control devices in other fields. Key words ： singlechip ；control system ； intelligence ； relay 责任编辑：宏彬 69 1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -