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1、基于物联网智能家电控制开关的设计 刘常富 四川长虹电器股份有限公司 摘 要： 在当今互联网技术的高速化发展现状下, 人类社会已经步入到了信息时代, 物联网技术也越来越广泛的渗入到了人们日常生活的方方面面, 有着十分广阔的应用前景。基于这一发展现状下, 智能家居也便应运而生, 为人们的日常工作与生活带来了巨大的便利性。对此, 本文将以物联网技术为基础, 通过应用无线通讯设备来开展了相关的智能家电控制开关研究工作。关键词： 物联网; 智能家电; 控制开关; 系统设计; 1 引言随着目前人类社会的快速化发展, 通信技术也取得了巨大的发展与进步, 人们的日常生活也越来越多的受到了网络技术的影响, 日常
2、的生活方式与行为习惯也产生了一定的改变, 人们在生活质量方面也提出了更高的标准要求。其中对于家电设备与居住空间的智能化控制要求便是十分典型的一个方面。因而, 传统的建筑家居设计工作已经难以满足于人们越来越多样化的需求性, 为实现对人们日常生活水平的全面提升, 给予广大群众创造出更智能、更舒适、更便捷化的生活环境, 便需进一步加强对智能家居的研究工作。2 无线技术分析以人们家中最常用到的电灯为例, 对其的控制方式主要包括了单控开关和双联双控开关两种。其中单控开关仅是针对灯具单一地点起到通断控制效果;二双联双控开关则有助于实现对电灯的两处地点通断控制效果。在日常生活中人们对于电视机的控制可通过遥控
3、器来实现无线开关控制, 然而在控制电灯开关时常面临着不方便、控制地点少等问题。对此, 要想有效解决电灯控制所存在着的问题缺陷, 在开展设计工作之时便可采用无线控制技术, 这一技术在日常生活中有着十分广泛的应用, 如无线耳机、无线鼠标、无线收音机等等。主要所用到的无线技术主要包括了蓝牙无线技术、红外无线技术、调频无线技术三种。 (1) 第一种蓝牙无线技术的应用能够实现短距离的无线通信, 即可促使一些方便携带的通信设备无需利用电缆便可实现网络连接, 其在实际应用中还可被广泛用于各类家用电气当中, 建立起庞大的家庭无线通信网络。 (2) 第二种红外无线技术则是相关的设备通过发射红外辐射来实现对数据信
4、息的传导。 (3) 第三种调频无线技术是使用时间最长的一种无线技术。在开展智能家电控制开关设计工作时, 仅需采用以上三种无线技术中的一种便可达到良好的开关控制效果。3 应用无线通讯技术在对家用电器进行无线控制时, 考虑实际性的应用情况, 人们家中往往会有多个灯具, 因此与电视不同, 灯具控制无法采取一对一的控制方式, 最好是一个遥控器能够同时管理多个家用电器设备。在人们的日常生活当中有着大量的学习型遥控器, 也被称之为拷贝式遥控器, 其具备有十分强大的学习能力, 通过自动对码便可直接实现对电器的控制, 无需额外进行编码。同时这一种控制器还能够和其他遥控器同时发挥作用。但即使如此多种不同类型的家
5、用电器设备还是无法采用同一个遥控器进行控制, 实用性仍有待进一步的提升。因而, 便可将目光转向几乎人人都拥有的手机设备上, 仅需通过手机发出无线信号, 接收设备便可获取到相应的信号, 并同时输出与初始值完全不同的电平, 由此再带动接触器便可实现对家用电器的开关控制。当前在家用无线通信网络中应用较为普遍的主要是以蓝牙与 wifi 为主, 且wifi 的传输信号强度更大, 且更加稳定, 因此实用性更强。然而通过实践验证后表明, wifi 在连接网络后, 要想与另一个往往进行连接便需先退出当前所连接的 wifi, 因此在实际应用时较为繁琐。而若是采用蓝牙连接方式, 便可达到多点控制的效果, 能够同时
6、对多种不同类型的家用电器同时进行控制, 在实际应用过程中相对更加便捷, 权衡不同无线连接方式的优缺点, 最终在本次研究中选用了蓝牙通讯技术。4 系统设计与功能模块测试通过实践研究表明手机当中的蓝牙信息传输模块是通过蓝牙芯片板子所实现的。目前市面上所销售的这一种芯片类型多种多样, 生产厂家的资质水平也参差不齐。蓝牙模块依据功能性的不同可被分为主机模块、从机模块以及一体化模块三种。其中第一种模块仅可被用作从机模块间的相互连通, 多用于设置方面;而第二种模块则是与主机模块亦或是电脑主机的蓝牙适配器、收集中的蓝牙通讯部分, 多用于通讯方面。对模块的应用具体可采取以下几种方法:(1) 输出状态, 长时间
7、保持高电平代表数据链路已实现连通。可通过连接单片机开关部件来检查蓝牙工作状态。此种方式并非必须予以连接。(2) 电源接口, 采用 5V 连接方式。(3) 了解电源负极。(4) 数据输出接口, 应当和单片机数据发送端相连接, 通常单片机的开关端名称显示为 RX。(5) 数据接收接口, 需同单片机数据发送接口相连接, 通常单片机开关控制名称显示为 TX。(6) 主模块清除配对功能管脚, 通常情况下单片机的某一项开关控制点会输出一项不超过 500ms 的低电平, 之后再上拉输出高电平, 确保将蓝牙配对信息予以及时清除。利用 keil u Vision3 软件实施编译处理, 所生成出的.hex 文件可
8、利用 STC-ISP-V483.exe 程序下载。鉴于单片机开发板可同时供应两处继电器, 因而在接线时相对较为简便, 仅需将开路一端和单片机内的端口进行连接处理, 启动控制按钮, 接触器便会做出相应控制动作。5 结语总而言之, 受到当前物联网技术的快速化发展与大规模应用的影响, 同时也为家电系统的智能化控制提供了必要的技术性保障支持, 智能家居应用前景十分广阔。人们可通过无线通信设备来实现对日常生活当中各种家用生活电器的远程控制, 为人们的日常生活带来更大的便利性。本文主要就通过对设计思路的分析, 无线通讯设备的选取与应用以及系统设计与功能模块测试等内容展开了具体研究, 希望能够为相关的研究人员提供一些有价值的参考。参考文献1侯树卫, 李斌, 谢春雷, 等.基于智能视线感知和物联网的家电控制J.电子技术, 2013, (6) . 2李钦泉.物联网智能家电控制开关设计探析J.电脑知识与技术, 2017, 13 (19) . 3付蔚, 陈刚, 王平, 等.智能家居 6Lo WPAN 家电控制系统研究J.自动化仪表, 2013, 34 (12) . 4付蔚, 敬章浩, 罗志勇, 等.基于分时电价的智能家电控制方案J.电网技术, 2015, 39 (3) .
