家电远程控制系统.doc
家电智能家居手机控制家电系统

家电智能家居手机控制家电系统1. 引言随着科技的不断发展,智能家居成为了如今家庭生活的新潮流。
家电智能家居手机控制家电系统应运而生,使得用户可以通过手机远程控制家电设备,实现智能化的家居生活。
本文将介绍家电智能家居手机控制家电系统的基本原理、功能特点以及操作步骤。
2. 基本原理家电智能家居手机控制家电系统的基本原理是将智能家居技术与手机应用程序相结合。
智能家居技术利用无线通信技术与家电设备进行连接,使得设备能够通过互联网进行远程控制。
而手机应用程序作为用户与设备的桥梁,通过手机应用程序可以实现对家电设备的远程控制和管理。
3. 功能特点家电智能家居手机控制家电系统具有以下功能特点:3.1 远程控制用户可以通过手机应用程序远程控制家电设备,无论身在何处,只需要通过互联网即可实现对家电设备的远程操作,例如打开空调、关闭电视等。
3.2 定时开关通过手机应用程序,用户可以设置家电设备的定时开关功能,例如设置空调在晚上10点自动开启,早上8点自动关闭,方便了用户的生活。
3.3 场景模式家电智能家居手机控制家电系统还支持场景模式的设置,用户可以根据自己的需求创建各种场景,例如回家模式、离家模式等。
在不同的场景模式下,系统会实现不同家电设备的联动控制,提高家居的智能化程度。
3.4 能源管理家电智能家居手机控制家电系统可以实时监测各个家电设备的能耗情况,并提供能源管理的功能。
用户可以通过手机应用程序查看各个设备的能耗情况,合理调控家电使用,实现节能减排的目的。
4. 操作步骤以下是使用家电智能家居手机控制家电系统的基本操作步骤:1.下载家电智能家居手机应用程序并完成安装。
2.打开应用程序,在登录界面输入账号和密码进行登录。
3.登录成功后,进入主界面,在主界面可以看到已连接的家电设备列表。
4.点击所需控制的家电设备,在设备详情页面可以看到具体的操作选项。
5.选择所需操作,例如打开、关闭、调节等等。
根据设备的不同功能,选项会有所差异。
论文-基于STM32的智能家居远程控制系统.docx

福州大学本科生毕业设计(论文)题目:基于STM32的智能家居远程控制系统姓名:学号:系别:电气工程系专业:电气工程及其自动化年级:2012级指导教师:2016 年 4月 28日独创性声明本毕业设计(论文)是我个人在导师指导下完成的。
文中引用他人研究成果的部分已在标注中说明;其他同志对本设计(论文)的启发和贡献均已在谢辞中体现;其它内容及成果为本人独立完成。
特此声明。
论文作者签名:日期:关于论文使用授权的说明本人完全了解福州大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学院有权保留送交论文的印刷本、复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅;学院可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存论文。
保密的论文在解密后应遵守此规定。
论文作者签名:指导教师签名:日期:基于STM32的智能家居远程控制系统摘要随着经济、社会以及相关技术的发展,特别是近年来在物联网建设的带动下,智能家居的概念越来越受到人们的关注,人们对家居智能化的需求也越来越大。
因此如果能设计一套成本低,控制简单,并且可以在最大程度上为用户提供高效、舒适、节能的居住和工作环境的智能家居系统是非常有前景的。
本课题在分析智能家居的研究现状、发展趋势、研究意义的基础上提出了基于STM32的智能家居远程控制系统的设计方案。
该系统以STM32F103ZET6为系统的主控芯片,配合许多的外设模块。
比如:GSM模块、指纹识别模块、TFT液晶屏、语音识别模块等器件。
软件程序方面,实现对串口通讯、GSM无线网络通信、TFT液晶屏等模块的程序编写。
在本设计中,用手机远程的向GSM模块发送短信,并识别短信的内容,根据其短信内容实现对实现家庭电器、窗帘、照明的本地或远程控制;利用语音识别模块控制家居环境中灯光部分的开、关以及亮度的调整;利用指纹识别来实现家居系统中门禁功能来保证用户安全。
本系统功能实用、操作简单、价格低廉、易于安装,可以为人们提供更便捷,更高效,更环保的生活环境。
智慧家庭远程家电控制:科技通过手机远程控制家电的智能系统

智慧家庭远程家电控制:科技通过手机远程控制家电的智能系统在这个数字化时代,我们的生活方式正在被科技彻底改变。
智能手机已经成为我们生活中不可或缺的一部分,而智慧家庭的出现更是让我们的生活变得更加便捷和舒适。
其中,远程家电控制技术作为智慧家庭的核心组成部分,正逐渐走进我们的生活。
想象一下,你正在外面忙碌地工作,突然想起家里的空调忘记关了。
这时,你只需要拿出手机,轻轻一点,就可以远程关闭空调。
这种场景听起来似乎很神奇,但实际上已经逐渐成为现实。
远程家电控制技术让我们能够随时随地掌控家中的电器设备,为我们带来了极大的便利。
首先,远程家电控制技术极大地提高了我们生活的效率。
在快节奏的现代生活中,时间就是金钱。
通过远程控制家电,我们可以节省大量的时间和精力。
例如,你可以在上班途中提前打开家中的热水器,这样回家后就可以立即享受热水澡;你也可以在下班前远程开启家中的空气净化器,确保回家后呼吸到清新的空气。
这些看似微小的改变实际上极大地提升了我们的生活质量。
其次,远程家电控制技术还为我们提供了更加安全的居住环境。
当我们外出度假或出差时,总会担心家中的安全。
有了远程家电控制技术,我们可以随时查看家中的情况,甚至可以通过摄像头与家人进行视频通话。
一旦发现异常情况,我们还可以通过手机远程报警,确保家庭安全。
然而,尽管远程家电控制技术给我们带来了许多便利,但我们也不能忽视其潜在的风险。
随着智能家居设备的普及,网络安全问题也日益凸显。
黑客可能会利用漏洞入侵我们的智能家居系统,窃取个人信息甚至操控家中的设备。
因此,在使用远程家电控制技术时,我们必须高度重视网络安全问题,采取有效的防护措施来保护我们的隐私和财产安全。
此外,我们还应该关注远程家电控制技术的可持续发展问题。
随着科技的进步,智能家居设备更新换代的速度越来越快。
这意味着我们需要不断购买新的设备来适应技术的发展。
这不仅增加了我们的经济负担,还可能导致大量废弃设备对环境造成污染。
基于单片机的家电远程控制系统设计

基于单片机的家电远程控制系统设计随着科技的不断进步和人们对智能生活的追求,家电远程控制系统设计成为了一个备受关注的研究领域。
通过利用单片机技术,能够实现对家庭电器的远程控制,从而为人们的生活提供更多便利和舒适。
本文将深入探讨的原理、技术及实现方法,旨在为相关研究提供一定的参考和借鉴。
在现代社会,人们的生活方式发生了巨大的变化,智能家居成为了人们追求的新生活方式。
传统的家电控制方式已经不能满足人们对便利、高效的需求,因此远程控制技术应运而生。
基于单片机的家电远程控制系统设计,是一种应用广泛、效果显著的技术手段,能够有效实现人们对家电的远程控制,提高生活质量,降低能源消耗,实现节能环保的目的。
家电远程控制系统设计的实现,主要依赖于单片机的处理能力和通信技术的支持。
在设计之初,需要选取合适的单片机芯片,根据具体的需求和控制范围来选取合适的型号。
在实际应用中,常用的单片机芯片有STC系列、ATMEL系列等,具有性能稳定、成本低廉等优点。
通过将单片机连接到家庭网络,可以实现对家电的实时监控和控制,从而实现远程控制的目的。
在家电远程控制系统设计中,通信技术是至关重要的一环。
目前常用的通信方式有Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等,不同的通信方式适用于不同的场景和要求。
通过将单片机连接到互联网或家庭局域网,可以实现对家电的全面控制,如实时监控温度、湿度、开关状态等信息。
采用蓝牙通信技术,可以在短距离内实现家电的远程控制,操作简便、响应快速,能够满足家庭日常使用的需求。
家电远程控制系统设计的核心部分是软件系统的设计和开发。
通过编写程序控制单片机,实现对家电的远程控制功能。
在软件设计阶段,需要考虑到功能的实现、用户界面的设计、安全性等多方面因素。
在功能实现方面,需要考虑到家电的类型、控制方式、反馈机制等因素,以确保系统能够稳定可靠地工作。
在用户界面设计方面,需要考虑到用户的操作习惯、易用性等因素,以提高系统的可操作性和实用性。
家电远程控制系统的设计_魏平俊(1)

在 网 关 中 ,AT89C51 主 要 控 制 RS232 与 PC 接 收 和 发 送 数
据,控制 NRF401 的发送与接收数据。 在控制器中,AT89C51 控
制 NRF401 的发送与接收数据和处理数据命令。
图 1 系统硬件组成框图 家电远程控制系统,除 了 PC 之 外,系 统 硬 件主 要 有 网关 模 块和家电控制模块, 如图 1 所示, 系统控制器采用单片机 AT89C51,接 口 采 用 RS232,电 瓶 转 换 芯 片 采 用 MAX23 无 线 收 发器采用 NRF401。 系统先由 PC 向网关传递数据,PC 通过串口 RS-232-C 与 AT89C51 连 接 ,AT89C51 通 过 NRF401 把 数 据 发 魏平俊: 教授 项目基金: 申请人: 魏平俊; 项目名称: 智能家居系统的研究; 基 金 颁 发 部 门 :河 南 省 教 育 厅 科 学 技 术 攻 关 项 目 (2006120012)
技 半双工通信方式。 半双工通信方式,可以实现数据的双向传送, 但不能同时进行, 系统是通过某种协议来实现收、 发开关转
术 换的。 串行数据通信形式有异步通信和同步通信两种。 异步通
创 信,接收器和发送器有各自的时钟,它们的工作是非同步的,异 步通信用一帧来表示一个字符,每传输一帧字符需要加上起始
新 位和停止位,占用了传输时间,在要求传送数据量较大的场合, 速度较慢;同步通信,发送器和接收器由同一个时钟源控制,同 步传输方式不需要起始位和停止位,只要在传输数据块时先送 出一个同步头(字符)标志即可,比异步传输方式速度更快,但 同步传输方式必须用一个时钟来协调收发器的工作,所以设备 比较复杂。 考虑家用电器控制对传输速度要求不高, 系统采用异步 通信。 3.2 系统通信协议 系统 NRF401 工作在 ISM 频段 433MHz 附近, 该 频 段无 需 申请许可证,网关作为传递控 制 安全 的 载 体,先 由 PC 向 网关 传 递 数据 ,数 据 由 PC 传 到 网 关 以 后 保 存 在 地 址 位 7000H 的 存 储 单元中,然后启动无线收发器,从 7000H 单 元 中 读出 数 据 ,并通 过 NRF401 发送出去。 发送时先由网关发出,各控制器接收并识别,若是自己的 地址,则回送一个“地址正确”的信号。 若网关连发三次地址没 有控制器响应,则网关返回 PC 一个“找不到控制器”的信息。 网 关收到地址正确后,发送数据,控制器接收并校验,直到接受正 确为止。 控制器接收到数据后,进行判断是何种操作并执行,然 后把执行结果发回网关。 网关接收控制器信息并校验,校验的 结果不对,则要求重发,直到接收正确。 控制字有网关发出, 控制字的内容包含有地址和控制命 令 ,其 中 的 地 址 是 由 家 电 控 制 器 的 地 址 和 家 电 地 址 组 成 ,控 制 命令是控制家电的开 \ 关两个量, 此时家电控制器都处于接收 状 态 ,检 测 地 址 若 与 自 己 的 地 址 相 同 则 继 续 接 收 数 据 ,然 后 操 作家电,并把操作结果数据由家电控制发给网关控制器。 网关把从接收回来的数据放在 7000H 的地址。 向 PC 传送 数据时,是从 7000H 开头的地址开始传送 ,传 送完 成 以 后,网 关
家电智能家电控制系统

家电智能家电控制系统简介家电智能家电控制系统是一种通过智能化技术实现的远程控制家中各种电器设备的系统。
这种技术的应用可以使家居生活更加便捷和舒适,同时也能够提高能源利用效率,减少能源浪费。
该系统通过集成控制器和智能手机等移动设备之间的连接,实现对家中电器设备的无线控制。
用户只需要下载对应的控制应用,并将设备连接到网络,便可以在任何时间和任何地点控制家中的电器设备。
系统组成家电智能家电控制系统主要由以下几个组成部分构成:1. 集成控制器集成控制器是系统的核心部件,用于控制和管理各种家电设备。
它通常具有较强的处理能力和存储能力,可以提供高效的计算和存储能力,以支持系统的各种功能。
2. 智能手机应用智能手机应用是用户与系统之间进行交互的主要方式。
用户可以通过手机应用实现对各种电器设备的远程控制,例如开关灯、调节温度、监控摄像头等。
3. 网络连接系统需要连接到互联网才能实现远程控制功能。
用户可以通过家庭网络将集成控制器与智能手机应用连接起来,实现远程控制。
4. 家电设备家电设备包括各种常见的电器设备,例如电视、冰箱、洗衣机、空调等。
这些设备需要具备与系统通信的能力,以接收和执行来自集成控制器的指令。
系统功能家电智能家电控制系统具有以下主要功能:1. 远程控制用户可以通过智能手机应用在任何地点远程控制家中的电器设备。
例如,用户可以在外出时远程关闭家中的灯光、空调或者监控家庭的安全。
2. 定时控制系统可以设置定时任务来执行家电设备的特定操作。
例如,在用户设定的时间范围内自动开启或关闭电视、冰箱等设备。
3. 场景模式系统支持场景模式,用户可以根据自己的需求创建不同的场景。
例如,在晚上睡觉前,用户可以设置一个场景模式,系统会自动关闭所有的电器设备,确保家庭的安全和能源的节约。
4. 能源管理系统可以提供能源管理功能,通过收集和分析各个电器设备的用电信息,帮助用户更好地管理家庭的能源消耗,以达到节能减排的目的。
5. 安全性系统具备一定的安全性能,例如通过用户认证、数据加密等方式保护用户的隐私和数据安全。
家用电器的远程控制系统的设计

家用电器的远程控制系统的设计
家用电器的远程控制系统的设计是一项十分重要的任务,它可以通过使用计算机网络、传感器等技术来实现对家用电器的远程控制。
远程控制系统的设计旨在建立一个可靠、快捷、安全的家电控制系统,实现家用电器的便捷操作和双向监控。
首先,远程控制系统应当能够支持多种设备的连接,包括家用电器,网络设备,传感器设备等。
它们需要有效地协调和通信,以及实现信息交换,完成远程控制操作。
其次,远程控制系统应该采用高安全性的协议,有效地保护远程控制的数据安全,抵御各种攻击。
此外,如果家用电器支持智能控制则更好,可以实现智能化控制,避免不必要的人工干预。
总体而言,远程控制系统的设计应当考虑如下内容:1) 各种
设备的有效连接,协调和通信; 2)采用高安全性的协议,保
护远程控制的数据安全; 3)支持智能控制,实现家用电器的
智能化控制。
只有在实现以上要求的情况下才能保证远程控制系统的顺利运行,实现对家用电器的有效远程控制。
未来,随着各种新技术的出现,远程控制系统将会变得更加复杂,从而变得更安全、更快捷。
基于单片机的远程家电控制系统设计

基于单片机的远程家电控制系统设计摘要本文介绍了一种基于单片机的远程家电控制系统的设计。
该系统使用了无线通信技术和互联网技术,实现了通过手机APP或Web页面,远程控制家中的电器设备。
本文详细介绍了系统的硬件和软件设计,包括系统架构、通信协议、用户接口设计以及电器设备控制方法等。
最后,本文通过实验验证了该系统的功能和性能,结果表明该系统能够实现可靠的远程控制。
关键词:单片机,家电控制,无线通信,互联网技术,手机APP引言随着智能家居市场的不断发展,家庭中的电器设备越来越多,如何方便地进行控制和管理已成为家庭生活的重要问题。
本文提出了一种基于单片机的远程家电控制系统,该系统可以通过手机APP或Web页面实现远程控制。
该系统使用了无线通信技术和互联网技术,具有灵活性和可扩展性。
系统设计1.系统架构我们的系统包括两部分:主控制单元和家庭电器设备。
主控制单元使用了STM32F103单片机,通过WIFI模块实现与互联网的连接。
家庭电器设备通过红外线发射器和红外线接收器与主控制单元连接。
2.通信协议我们的系统采用了TCP/IP协议进行通信,可以确保数据传输的可靠性和安全性。
3.用户接口设计我们的用户接口使用了手机APP和Web页面,用户可以通过这些界面实现电器设备的遥控控制以及查看设备状态等功能。
4.电器设备控制方法我们的系统使用红外线发射器发送控制指令,通过红外线接收器接收电器设备的当前状态。
我们通过程序设计实现了电器设备的开关、调节亮度、调节音量等功能。
实验结果我们对系统进行了实验验证,结果表明该系统实现了可靠的远程控制。
在实验过程中,我们通过手机APP或Web页面遥控了家中的电器设备,并且可以查看设备的当前状态。
我们还对系统进行了模拟攻击测试,结果表明该系统具有一定的安全性。
结论本文介绍了一种基于单片机的远程家电控制系统的设计,该系统使用了无线通信技术和互联网技术,具有灵活性和可扩展性。
我们的实验结果表明,该系统可以实现可靠的远程控制,并且具有一定的安全性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1 绪论1.1 家电远程控制系统的需求随着时代的进步,电话的使用越来越普遍,电话网络几乎遍及每一个角落,利用现有电话线路实现远端控制是一种极为方便、投资最省、开发周期最短的方案,同时又具有很高的可靠性以及线路免维护等优点,目前人们对家电的选择和使用,己经从只关心家电的单项功能转向追求家电品位和控制的便捷性,信息技术和网络化技术的发展,为家用电器的远程控制提供了可能。
将信息技术与家电控制技术相融合,在更大程度上实现家庭生活的信息化和自动化,满足人们舒适、高节奏的生活需要[1]。
另外,中国现在已经成为世界上家电生产和出口的大国,国内传统家电市场日趋饱和,对外出口家电也急需升级换代,中国主要的家电生产商在传统家电降价“大比拼”的同时,开始了数字化家电研究开发的角逐。
然而,目前信息家电的发展并不乐观。
首先是价格问题。
信息家电必须迈过价格这道门槛,才能为更多的家庭所接受。
其次是是否实用。
消费者不会在意你用的是什么样的技术,而只会在意你的产品是否有用,是否好用[2]。
正是基于对这两点的考虑,家电远程控制系统应该是一套低成本、人性化、通用化的设备。
1.2发展现状近几年,随着经济日益腾飞,人们对生活水平的要求也越来越高,“智能家居”这个概念也逐渐被大众接受。
一些对科技发展动向和市场趋势敏感的科研机构和有实力的公司,已经看到这个市场的广阔前景,意识到这是一个难得的机遇,开始或已经研究和开发相关系统和产品,并作了先期的部署和规划。
家电远程控制系统是智能家居系统的重要组成和支持部分,代表家庭智能化的发展方向。
1.3本文所要实现的内容本文介绍了一种基于AT89S51单片机的家用电器电话遥控装置,该装置使用现有电话线来传送遥控命令,利用普通电话机作为遥控命令生成和发送装置,我们只要装置接收端的电路,把它接在现有的电话线路中,那么就可以在任何地方,任何一部电话机上实施对该受控装置的遥控操作,从而实现对家用电器的远程控制。
该系统主要实现以下一些功能:1.铃流检测2.自动摘机3.密码验证4.语音提示5.信号解码6.控制家电2 总体设计方案2.1 系统总体结构框图图1 系统总体结构框图电话远程控制系统首先检测电话线上的铃流信号,确定电话无人接听后自动摘机,接收远端发送来的信号,并对其进行解码,解码后的信号由中央处理单元采集处理,根据要求控制相应的电器。
为了方便用户使用,系统设计了密码保护和语音提示功能。
家电远程控制系统一般工作于无人值守的环境,为了智能化,采用单片机作为中央处理器。
整个系统的硬件部分包括电源电路、单片机系统、ISP下载线电路、振铃检测电路、电子开关、双音频DTMF解码电路等[3]。
2.2硬件模块2.2.1 自动摘机摘机电路可以通过继电器来完成,使用继电器电路电路会简单一些,但继电器也有一些弱点,如耗电大,重量和体积比较大,另外继电器很容易产生火花干扰,为了解决这些问题,本文采用了控制三极管通断的方式来组成自动摘机电路,这样也比较经济实用。
2.2.2 振铃检测当系统处于待机状态时,即没有振铃信号时,线路上的供电电压为48V。
若用户被呼叫,电信局交换机向该用户送来振铃信号,振铃信号为25士3伏的正弦波,谐铃失真不大于10%,电压有效值90士15伏。
振铃以5秒为周期,即1秒送,4秒断[4]。
据此可使用电容进行耦合,然后用两个反向二极管交替导通,通过光电耦合器中光敏三极管的通与断输出脉冲信号,脉冲信号直接输出至单片机的中断计数器,完成振铃检测和计数的过程。
2.2.3 双音频DTMF解码此部分是整个电路的关键,它的工作情况直接决定了电路的可靠性。
解码电路是将用户所拨电话的信号解码后送入单片机,然后由单片机实现对家用电器的远程控制。
本解码电路采用的是加拿大公司生产的一种集成度高、应用普遍的通信类集成电路芯片MT8870,该芯片外围电路简单、功耗小、抗干扰能力强,在解码方面有着无可比拟的优势。
2.2.4 控制部分电路本单元电路主要由指示灯电路和继电器控制电路组成。
用8个发光二极管来代表家用电器指示电路工作,为了防止发光二极管被烧坏,在二极管与电源之间接了1k的电阻。
通过单片机控制多路继电器的开关,进而达到控制家用电器的目的。
2.3软件模块2.3.1 振铃信号计数通过AT89S51的外部中断实现此功能。
2.3.2 密码检测在单片机中开辟一块内存空间存放预置密码,然后每输入一次密码,进行一次比较操作,直到输入密码与预置密码完全一致,才进行下步操作[5]。
2.3.3 语音提示此部分通过单片机的计数器控制其引脚电平的高低来实现。
2.3.4 控制部分通过向单片机指定单口写入高低电平来控制指示灯的亮与灭和继电器的开与关。
3硬件电路设计3.1 电源电路图2 电源电路图如图2所示电路为输出电压+5V、输出电流1.5A的稳压电源。
它是由电源变压器B、桥式整流电路VD1~VD4、电容C1、C2、C3、C4和一只固定式三端稳压器(LM7805)极为简捷方便地搭成的。
C2、C4的作用是滤除掉线路上的高频脉冲干扰,由于电解电容对高频电脉冲滤波效果较差,因此在电解电容C1和C3两端各并联了一个0.luF 的瓷片电容,瓷片电容的高频滤波性能要比电解电容好得多,因此可弥补电解电容高频滤波较差的不足。
三端稳压器是一种标准化、系列化的通用线性稳压电源集成电路,以其体积小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用简捷方便等特点成为目前稳压电源中应用最为广泛的一种单片式集成稳压器件。
LM7805稳压器输入、输出端电压差通常取3V-7V之间比较合适,如果输入、输出电压差过大,当电源电流较大时容易发热,因此使用时要加装散热片。
220V交流市电通过电源变压器变换成交流低压,再经过桥式整流电路VD1~VD4和滤波电容C1的整流和滤波,在固定式三端稳压器LM7805的Vin和GND两端形成一个并不十分稳定的直流电压(该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化)。
此直流电压经过LM7805的稳压和C3的滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高、稳定性好的直流输出电压。
本稳压电源可作为TTL电路或单片机电路的电源。
3.2 单片机89S51电路单片机电路图如图3所示[6]。
图3 单片机电路图本设计使用AT89S51单片机,第9脚为复位端,在该脚接一个10K的电阻R12到地,以保证该脚在正常工作时为低电平O,同时,为了在加电时给该脚一个高电平的复位脉冲,用一个10uF的电解电容C4连接到电源Vcc,利用电容两端的电压不能突变的特性,加电后给第9脚施加一个短暂的高电平脉冲,该脉冲的宽度与电阻R12的阻值、C4的容量都有关,电阻R12越大,电容C4越大,加电后第9脚的高电平脉冲就越宽;相反的,如果R12越小,电容C4越小,加电后9脚的高电平脉冲宽度也就越窄[7]。
在电容C4两端还接有一个手动复位按钮ANI,为了避免按压按钮时电容C4两端的电压通过按钮接点瞬间放电造成对按钮接点的大电流冲击,为此在按钮支路中串入了一个100欧姆的小电阻Rll,这样电容通过Rll放电时,就不会出现瞬间的大电流放电脉冲,因此可有效的避免按钮接点氧化和接触不良的现象。
第18、19脚接12MHz石英晶体,在晶体两端各接一个3OPF的电容到地[8],接电容的目的有三个:一是加快上电后的起振速度;二是保证起振后能够持续平稳的振荡,不至于出现停振;三是可以通过改变两个电容的容量,微调振荡频率。
单片机的第31脚和第40脚接电源Vcc,第20脚接地。
单片机使用不到的端口悬空。
3.3 下载线电路3.3.1 ISP介绍ISP(In-System programming)在系统可编程,指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码,而不需要从电路板上取下器件,已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再编程,ISP技术是未来发展方向。
ISP下载线可对单片机进行烧写程序,为单片机的应用提供了方便。
3.3.2 ISP下载线电路下载线及接口电路如图4所示,在此选用的是并行下载线方案,使用的主要器件是74HC373,可用免费共享的单片机编程器“Easy51Prov2.0宇宙版”下载线专用软件,向电路板中的89S51单片机烧录程序。
下载线电路图如图4所示。
图4 下载线及接口电路图5 振铃检测电路振铃检测电路的作用就是检测电话线上有无铃流信号,并将铃流信号状态传输给单片机,使单片机能够有效得实施家电远程控制。
由于该系统并联于电话机的两端,并且不能影响电话的正常使用,所以要求系统在接到铃流信号后不能马上动作,只有在达到设定铃响次数以后,才默认家里无人,允许电路摘机应答。
铃流信号未到达前,电话线路上存在大约48V的直流电压。
当有振铃信号时,电话线上的铃流信号为(75±15)V、25 Hz的交流信号。
其中直流电压为48 V左右,交流电压为(25±15)V、25 Hz的正弦信号。
铃流信号进入振铃检测电路后,首先用高压电容C1进行隔直,电阻R1起限流作用。
IC5是光电耦合器4N25,由砷化镓红外发光二极管和硅光电晶体管检测器光耦合构成,是一种发光二极管与光电晶体管面对面封装的单回路,输入电信号加于发光二极管上,输出信号由光敏三极管取出。
当没有铃流信号时,IC5内部的光敏三极管不导通,A点电压为高电平VCC。
当铃流信号到来时,信号有半周使二极管D导通形成回路,另半周使光电耦合器的一侧发光二极管导通,因而有光照射二次侧光敏三级管,A点为低电平。
适当选取R1和C1的值可以使光电耦合器一次侧导通电流足够大,则二次侧受光较强能够充分导通。
Vcc经过R2与二次侧三极管集电极相连。
综上可知,A点的脉冲是随着铃流信号的出现而出现的,因此只要检测到A点有低电平脉冲出现,就说明线路上有铃流信号了,而且A点在单位时间内出现的脉冲个数就代表了振铃时间的长短,因此通过累加A点的脉冲个数就可以判断出振铃时间的长短和铃响次数的多少[9]。
图6 模拟摘机电路电路板和电话线之间应有一个电子开关的存在,平时这个开关应该处于断开的状态,以免造成电话线占线。
当希望远程遥控家中的电器时,在若干次铃响后无人接听时,电子开关将电话线和实验板连接,使实验板能够实施控制功能。
电子开关由QD1、V1、V2等元件组成,图中的Ll、L2两个点是和电话线连接的。
模拟摘机电路主要由单片机控制三极管的开关来完成。
L1、L2上的信号经QD1整流后,TP4这一点始终是正极。
图中TP3这个点与单片机的 Pl.4口连接。
当Pl.4为低电平O时,三极管V2由于没有基极偏置电压因此不能导通,即V2的集电极没有电流通过,相当于开路,当V2集电极没有电流时,V1的基极也就没有偏置电压和电流,因此Vl也不会导通,此时的V1也处于开路状态。
当P1.4为高电平时,TP3点有高电平直流电压,该电压就是三极管V2的基极偏置电压,由于有了基极偏置电压,因此V2导通了,当V2集电极有电流时,V1的基极也就有了偏置电流和电压,V1也就导通了,此时从QD1出来的正电压通过Vl的发射极和集电极后,再经过R5形成导通回路,并且将线路上的信号在R5两端产生电压降,此时R5相当于电话线路的负载电阻。