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基于手机远程遥控和物联网技术的智能家居控制系统,详细的软硬件架构(原理图、流程图、详细参数)

时间:06-20 来源:互联网 点击:

传感器

这里采用DHT-11型湿度传感器,来实现室内温湿度的检测

5屋内温度自动调节传感器

通过设置在屋里的温度传感器,可以监测到温度有没有超过设定值,如果超过了设定值,就自动打开吊扇或者通过学习型遥控装置打开屋里面空调,调节室温,这里采用板上集成的温度传感器。

6屋内亮度自动调节传感器

通过设置在屋里的光照强度传感器,可以监控到屋里的光照强度,一旦屋里的光照强度在一定的范围之外时候,通过控制百叶窗和屋里的照明灯装置来调节屋里的光照强度,使屋内光线在一个最合适的亮度,这里采用板上集成对光照强度进行检测。

3.1.4 GSM模块的接口与设计

1 TC35模块组成

Siemens公司的TC35模块主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成。作为TC35的核心,基带处理器主要处理GSM终端内的语音、数据信号,并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下,可支持FR、HR和EFR语音信道编码。

2 TC35模块通信电路

数据通信电路主要完成短消息收发、与微机机通信、软件流控制等功能。TC35的数据接口采用串行异步收发,符合ITU-T RS-232接口电路标准,工作在CMOS电平(2.65V)。数据接口配置为8位数据位、1位停止位、无校验位,可以在300bps~115kbps的波特率下运行,支持的自动波特率为4.8kbps~115kbps(14.4kbps和28.8kbps除外)。TC35模块还支持RTS0/CTS0的硬件握手和XON/XOFF的软件流控制。

3 TC35模块与MCU连接方式

单片机与TC35一般采用串行异步通信接口,具有红外和通信电缆两种连接方式其中电平转换及串口通信功能以TI公司的MAX3238芯片为核心,通信速度可设定,通常为19200bps。采用红外接口的优点是单片机系统与手机电气隔离,相互不干扰,接口各自独立,使用方便;缺点是通信距离较短,红外传播的方向性对接口相对位置有要求。采用电缆连接时,数据传输的可靠性较好;其主要缺点是接口的电气参数不兼容,设计不当时就会对手机的通信质量产生影响。这个单片机系统其实就是一个具有GPRS功能的GSM手机模块加上单片机控制系统,GSM手机模块主要是用来建立无线信道,接收和发出短消息。单片机系统用来控制手机模块,并且对收到的短消息信息进行解释并执行,目前全国共有8种短消息格式包含从互联网平台发出的短消息。本系统采用通信电缆的连接方式。

3.1.4红外学习遥控设计

1.红外学习遥控的设想

对于空调、电视等需要红外遥控器才可控制的红外控制类家电仅靠接通交流电源是无法使其进入工作状态的。因此本人提出使用红外遥控进行对空调以及其他红外电气的控制方案,使系统具有的红外学习功能可实现对这类家电的有效控制。又如红外插座、红外开关等,虽然红外遥控在家电产品中有广泛应用,但各产品的遥控器不能相互兼容,目前市面上常见的万能遥控器只能对某几种产品进行控制,不是真正的“万能”。本系统可以学习并记忆各种红外控制类家电的遥控指令,利用单片机对遥控器的发射信号的波形进行测量,然后将测量的数据回放,由于只关心发射信号波形中的高低电平的宽度,不管其如何编码,因此做到了真正的“万能”。也为整个控制器的实现提供了良好的基础。当用户可以通过任意操作方式对这类家电进行控制时,红外插座或开关会向受控电器发送相应的红外遥控指令,从而控制电器的运行状态。

2红外学习遥控的实现

经过充分的论证和研讨,本系统采用各设备集中控制的方式实现。集中各设备的方法是首先对各设备的红外遥控信号进行识别并存储,然后在需要时进行还原,以控制对应设备动作。由单片机构成集中控制器,它是自学习与还原的核心部分,红外接收部分由CX20106解调电路或一体化红外接收头组成,发射部分有红外发光管极其驱动部分组成。

通常,红外遥控器将遥控信号调制在38KHz的载波上,经缓冲放大后送至红外发光二极管,转化为红外信号发射出去。二进制脉冲码的形式有多种,其中最为常用的是PWM码(脉冲宽度调制码)和PPM码(脉冲位置调制码)。PWM码以宽脉冲表示1,窄脉冲表示0。PPM码脉冲宽度一样,但是码位的宽度不一样,码位宽的代表1,码位窄的代表0。

遥控编码脉冲信号(以PPM码为例)通常由引导码、系统码、系统反码、功能码、功能反码等信号组成。引导码也叫起始码,由宽度为9ms的高电平和宽度为4.5ms的低电平组成(不同的遥控系统在高低电平上有一定的区别),用来标志遥控编码脉冲的开始。系统码也叫识别码,它用来指示遥控系统的种类,以区别其他遥控系统,防止各种遥控系统的误

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