基于Android手机的智能家居远程控制系统

基于Android手机的智能家居远程控制系统
基于Android手机的智能家居远程控制系统

基于Android手机的智能家居远程控制系统

罗云1,胡伊菁2,刘松林 3

(武汉纺织大学电子与电气学院)

摘要:针对家里的安全和防盗问题、同时也为了满足人们日益智能化的生活需求,提出了一种基于Android 智能手机编写的Java应用程序作为远程控制系统,Cortex-M3作为中央控制器,利用物联网技术的智能家居系统。该系统不仅能适用于普通的住宅家庭用户,也可用于酒店等地方。经验证,智能家居系统成本低、可靠性高、设备简单、实用性强。

关键词:Android;Java;Cortex-M3;智能家居

0 引言

版随着生产力的不断发展,人们的物质生活水平不断提高,传统的家居系统成本高,安全性差已经无法满足人们的需求了,于是要求借助物联网技术和移动终端实现“安全的、方便的、实时的”智能家居控制系统 [1]。设计的这款基于Android手机的智能家居远程控制系统的创新点在于(1)利用智能手机进行远程控制,达到实时性的要求(2)有全面的安全预警系统(3)通过手机远程监控室内情况,防止盗窃。随着Android平台的扩张,“智能家居”系统也会被投入应用。

1 系统设计方案

智能家居系统主要是利用基于Android系统下编写Java应用程序智能手机作为远程控制终端,用户操作手机终端,通过GPRS网、WiFi网发送控制命令,将数据传到家中的网络设备,实现实时与家中的中央处理器(CORTEX-M3)通信,将命令传送到不同的MCU(STC89C52RC)单元,然后中央控制器进行数据处理的操作,再经网络将有效数据返回给用户,以实现对家里各用电器的操作与监控,当家发生异常情况,如:天然气泄漏、入室盗窃等,可通过安全预处理系统及时处理,并在第一时间将信息告知用户以便及时处理,将损失尽最大可能减小为零[2]。系统的设计框图如图1所示:

图1 系统总设计框图

2 系统硬件电路设计

智能家居控制系统硬件部分的设计主要有四部分:

(1)控制单元:微控制器Cortex-M3(LM3S811)与STC89C52作为数据处理及控制模块。系统采用的单片机Cortex-M3和STC89C52,Corttex-M3具有大量的库函数和GPIO口,方便编程使用[3]。

(2)安全报警系统:主要由红外传感器、气体传感器等模块实时采集数据,通过DS18B20实现温度检测,GSM 模块实现告警功能。若有天然气泄漏,则启动蜂鸣和led灯进行声光器报警,同时自动关闭燃气阀门并且打开排风扇并且向用户手机终端通过GSM模块发送短信和电话报警。

(3)手持终端:具有Android系统的手机终端。

(4)受控部件:大功耗电器(如白炽灯、电饭煲等),电动燃气阀门、排风扇、灭火装置等,这些家用电器的控制必须要加上继电器才能通过单片机来完成。

(5)网络及监控单元:路由器,网卡,摄像头。采用的是环宇飞扬V6摄像头,稳定性和兼容性高。

2.1 单片机控制模块

采用的核心模块的控制器是 Corttex-M3和STC89C52, Cortex-M3是一个32位处理器内核。内部的数据路径是32位的,寄存器是32位的,存储器接口也是32位的。CM3采用了哈佛结构,拥有独立的指令总线和数据总线,并且可与MCS-51 兼容,系统具有大量内存存储数据,可提供于许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域,并且Corttex-M3具有大量的库函数和GPIO口,方便编程使用。

2.2 天然气泄漏检测

天然气泄漏,MQ-5气体检测模块的数字输出口输出低电平,单片机检测到信号由高到低并延时一会,再判断还是为低,则启动蜂鸣和led灯进行声光器报警,同时自动关闭燃气阀门并且打开排风扇,同时向用户手机终端通过GSM模块发送短信和电话报警。

2.3 开窗模块

系统中使用的28BYJ48直流步进电机来实现窗户的开启和关闭。步进电机必须加以驱动才可以运转,驱动信号必须为脉冲信号,没有脉冲的时候,步进电机静止,所以工作过程中用了一块芯片ULA2003来驱动步进电机的运转。步进电机的驱动电路如图2:

图2 步进电机驱动电路

2.4 以太网卡模块

系统选用的ENC28J600芯片作为以太网控制器,芯片连接如图3所示:ENC28J60是带有标准串行外设接口(SPI)的独立以太网控制器,能与配备有SPI的MCU使用,作为以太网接口[4]。ENC28J60能提供10M/S的数据传输速率,该芯片介入以太网只需配合以单片机、两个脉冲变压器、和一些无源器件,非常适合小型嵌入式以太网接入。系统中由单片机STC89LE5A60S2负责将数据进行以太网协议、IP协议的封装,发送到网络上,接受来自于网络的数据,它是M3与外网的通行桥梁,STC89LE5A60S2与LMS811之间的通行通过UART串口完成,M3对来自STC89LE5A60S2的串口信息进行判断,可以选择自行处理,也可以选择通过串口转发给其他MCU。

为了配合ENC28J60芯片的使用,并能够连接到广域网中,需要集成IP协议。uIP协议是是使用于低至8位或16位处理器的可实现的极小的TCP/IP协议栈,其对RAM的需求比一般TCP/IP协议的要求要小,将其与单片机c代码同时编译,可实现TCP/IP的基本功能。对于一般小容量的51单片机而言,一般很难同时容纳ENC28J60驱动代码与uIP协议代码,为此采用了加强型的51单片机STC89LE5A60S2,它采用了贴片封装,具有60K的程序容量,可使用11.0592x2M的晶振,以及3.6V~2.2V的低功耗工作电压。

由STC89LE5A60S2负责将数据进行以太网协议、IP协议的封装,发送到网络上,接受来自于网络的数据,它是M3与外网的通行桥梁,STC89LE5A60S2与LMS811之间的通行通过UART串口完成,M3对来自STC89LE5A60S2的串口信息进行判断,可以选择自行处理,也可以选择通过串口转发给其他MCU。

图3 ENC28J60芯片接线图

2.5家电控制模块

本系统控制家用电器是通过单片机控制的,而单片机一般只支持5v供电,不能满足要求,所以我们采用PNP 管(8550)与继电器结合使用的方法,在继电器常断点连入居民用电,从而实现达到直流小电压控制交流高压的目的。典型代表如图4所示

图4 ENC28J60芯片接线图

2.6 GSM报警模块

GSM报警模块中适用SIM300型号的芯片,采用TEXT模式实现中文短信的发送,实现自动拨号,采用ATH指令自动挂机。利用AT指令可完成控制GSM模块进行SMS通讯的所有流程。当家中出现天然气泄漏或者是盗窃等情况,GSM报警模块会主动发送短信到手机终端[5]。欧洲通信委员会ETST发布的GSM07.05标准AT指令集是目前全球所有GSM模块均支持的收发SMS的命令集,常见的AT指令见表1。

表1 与SMS有关的AT指令

命令功能

AT+CMGL 列出SIM卡中的短信息

AT+CMGR 读短信息

AT+CMGF 选择短信息格式

AT+CMGS 发送短信息

T+CMGD 删除短信息

AT+CNMI 显示新收到短的信息

3 系统软件设计

系统的软件部分主要由四大部分构成:

(1)Java软件:开发一款基于Android手机的“智能家居”应用软件

(2)数据的采集与分析程序:向手机终端发送信息,或者接受网络数据,进行处理并进行相应操作

(3)GSM安全预警:编写各传感器驱动程序并进行实时数据判断,经GSM(SIM300)进行告警并

(4)事件的执行:接受代码并进行匹配,若符合则执行相应操作

3.1 系统软件流程图

如图3所示,首先人为的从手机端发送数据,数据经过手机网络通过uIP协议和家中的路由器进行通信,然后将数据包解包并通过串口协议传送给M3。

图5 系统工作流程图

3.2 基于安卓手机的智能家居界面

3.3 STC89C52串口接收数据并处理

M3作为主要的微控制器,会和下面的子处理器单片机STC89C52进行通信,通过串口通信实现。如下面的串口通信图所示,串口通信过程中还包括系统时钟的初始化及外设时钟使能、GPIO的初始化、USART的初始化、中断源的配置:

RCC_Configuration ();

GPIO_ Configuration ();

USART_ Configuration ();

NVIC_ Configuration ();

4系统功能测试

基于上述的分析,我们以开发的基于Android手机系统的Java软件作为移动控制平台,采用LM3S811作为中央控制模块,通过网络模块进行数据的通信,使用户能远程控制家电,并通过监视模块用户能够实时了解家中状况。并且当用户在家中时,可以通过手机实现室内控制家电的功能。先进行各项基本功能测试,打开各个房间的灯、窗户、测量室温、打开电饭煲,然后进行安全系统测试,模拟有天然气泄漏,此时安全系统自动关闭燃气阀,并打开排风扇,同时GSM模块向手机终端发送告警信息,再通过手机远程查看家中状况。模拟发送火险,安全系统启动自动灭火装置,并发送告警信息。再模拟入室盗窃,安全系统发生声光报警,并向手机端告警,利用手机通过监控设备,查看家中情况。

5 总结

本系统通过把手机软件与智能家居系统相结合,设计实现出一种安全可靠、性价比极高、能够广泛、易操作、时尚感强的远程家居控制系统。基于android手机系统的智能家居软件,远程控制实时可靠,易于操作,系统性价比高,不仅能实现远程无误操作,而且具有极高的安全性,联网方便,实现了先在市场上少有的手机远程监控的功

能。体现了智能化、人性化、时尚感强的特点,并且具有浓厚的生活气息,目前很少有成品的基于手机终端的智能家居远程控制系统,本系统具有很广阔的市场前景。本系统若能加以推广,则能真正意义上实现“移动物联,让生活尽在掌握中”的设计理念,倒时将颠覆人们传统的生活理念,将带给他们的是更加智能化、时尚化、舒适化的现代生活模式。

参考文献

项目来源:自主研究、论文发表作者简介:罗云(1990.9-至今) 性别:女主要研究方向:通信与信息处理

[1] 孙玉娟.智能家居借势突围从智慧城市到美丽中国[J].中国住宅设施,2013(1):86-87.

[2] 李正明,吴波. 基于物联网的智能家居控制系统研究[J]. 现代科学仪器,2012(2):68-71.

[3] 陈致远,朱叶承,周卓全等. 一种基于STM32的智能家居控制系统[J]. 电子技术应用,2012,39(9):138-140.

[4] 黎连业,郭春芳,向东明.无线网络及其应用技术[M].

[5] 林添成.基于GSM的远程家居控制系统[J].装备制造技术,2010(5):75-76.

[6] (美)伯内特.Android基础教程[M].张译等译.北京:人民邮电出版社,2011.

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浅谈智能手机对个人电脑的远程控制 许杰 (黔南民族师范学院物理与电子科学系,贵州都匀558000) 摘要:通过在塞班操作系统手机上运行TSMobiles 软件,基于Windows远程桌面(RDP)协议,实现了对个人电脑的远程连接,使手机用户可以随时随地掌握个人电脑的情况,并能通过手机发出相应指令对个人电脑进行操作。 关键词:智能手机; TSMobiles; 个人电脑; 远程控制 1 引言 近年来随着通信技术的不段发展和人们消费水平的不断提高,智能手机的普及越来越大众化。对智能手机的应用功能要求也越来越来高。另一方面现代生活节奏也使更多白领要求通讯工具有更多的实用功能。因此,用手机对个人电脑的远程控制符合大众的需求。 本文介绍了利用手机运行TSMobiles软件利用通信网络与个人电脑连接,实现远程控制。利用手机移动性强、通信网络覆盖面广的优点实现了随时随地对个人电脑实施控制,从而实现大众无时无刻对办公、生活、娱乐等方面的需求。 2 对系统的介绍和要求 TSMobiles是一个运行在手机上的JAVA软件,它基于Windows 远程桌面(RDP)协议,让你可以通过手机远程访问运行Windows操作系统的电脑桌面或Windows Server系

统的终端服务,效果等同于电脑上面的远程桌面链接(MSTSC命令)。 主要功能:兼容WinXP/7/Vista/NT/2000/2003/2008等Windows系列操作系统;可以保存要连接的远程主机列表,并可以对列表进行加密管理,以杜绝未经许可的访问;手机键盘可以当电脑键盘直接输入文本到远程的应用程序中;支持全屏或放大/缩小两种屏幕显示模式;支持Windows系统的热键,比如:WIN+R、F4; 2.1 对手机系统和网络的要求:支持的设备:JAVA (J2ME) MIDP 2.0;内存要求:不少于2M的空闲内存;屏幕大小:至少130*170,65536色;网络要求:GPRS、EDGE、3G或者WIFI无线局域网络;手机端要求连接PC需要:利用GPRS,但必需是cmnet接入方式;wlan 直接访问被控电脑。 2.2 个人电脑,需满足以下条件:开放远程桌面功能(我的电脑,右健,属性--远程---勾选上:允许用户远程连接此计算机,同时设置好PC防火墙,开放3389端口);具备与手机直接连接IP,如,公网IP,或者通过WLAN连接的内网IP (此地址,是手机访问的依据)。 3 安装运行 3.1 下载安装(塞班操作系统的手机需对软件进行签名。) 3.2 运行安装后的软件:

求智能电话远程广播控制器(MT8888)

智能电话远程广播控制器(MT8888) 智能电话远程广播控制器可以利用普通的电话线路,自动开启广播室的扩音机电源,自动切入扩音机的话筒回路实现远程广播功能。我们的产品还不会影响广播室电话的通话功能,而且只有掌握操作密码的人才可以实现远程电话广播。 我们的产品可以在农村广播系统广泛推广应用,农村广播系统主要有两大功能,其一是宣传国家的方针政策,实时完成新闻联播等重要内容的广播;其二是农村的紧急通知或者下达工作任务。 农村广播系统一般都是兼职管理,并并非时刻都有人职守。但是有些紧急情况需要立即广播时村干部只能亲自跑到广播室去下达通知,既费时又费力非常不方便,有了我们的产品只要身边有电话或者手机就能随时进行紧急通知,这对应付突发自然灾害、紧急寻人、处理突发事件时可以大大提高了工作效率。 将我们的控制器并联在广播室的电话线路上,当有电话拨入振铃达到设定的次数时控制器会自动摘机,发出提示音提示输入开启广播设备的密码,只有输入正确密码后,才会自动开启广播室的扩音机电源,自动切入扩音机的话筒回路,这时就可以对着电话或者手机的话筒进行喊话广播,当喊话结束后,电话机挂机,这时我们的控制器就能自动判断并恢复本地话筒工作状态和关闭广播机的电源。 第一章总体设计 电话智能遥控器由单片机构成主控部分,进行主要的信息处理,接收外部操作指令形成各种控制信号,并完成对于各种信息的记录;接口电路提供单片机与电话外线的接口。其中包括铃流检测、摘挂机控制、忙音检测、双音频DTMF识别,及语音提示电路。系统原理框图如图1.1所示 图1.1

语音提示电路是该作品重要组成部分。为了降低本装置的造价,作品的提示音使用程序产生。语音提示电路受单片机的控制产生相应的提示音提示,并通过反馈电路反馈至电话外线。从而使操作者对电器的操作达到交互式,并能即时了解有关的信息;显示电路用于状态设置时的显示;控制部分即受控的终端,如前所述,可通过接驳不同的终端并对电话进行必要的改动从而达到功能的扩展。这一点,可使产品达到系列化。 本系统的每一个接口电路(振铃检测、模拟摘挂机、语音反馈、双音频解码等)都已经经过实际的交换机在线实验,具有很强的实用性。本系统使用最简单的电路、最便宜的电路芯片实现了完善的功能。本系统还有许多可以添加的功能,具有很强的市场前景。 本装置并联于电话机的两端,不会影响到电话机的正常使用。用户通过异地的电话机拨通本装置所连接外线的电话号码,通过市局交换机向电话机发出振铃信号。本装置如果检测到振铃五次,即五次响铃后无人接,自动摘机,进入密码检测,输入正确后选择被控制电器,然后输入开或关进行遥控电器,完成后返回。 第二章系统设计可行性分析 2.1 总体设计分析 根据电话远程智能遥控系统的具体设计要求: ⑴通过电话网对异地的电器实现控制(开/关); ⑵控制器可以实现自动模拟摘挂机; ⑶控制器设置密码校验; 我设计此系统必须具有以下单元功能模块:

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目录 1.智能家居控制系统的控制原理 (3) 1.1物联网应用于智能家居 (3) 1.2智能家居控制系统结构 (3) 1.3智能家居主要控制模块的设计方法 (4) 1.3.1无线通讯遥控器模块 (5) 1.3.2可视门禁控制模块 (5) 1.3.3窗帘控制模块 (6) 1.3.4防盗报警模块 (6) 2.使用智能家居控制系统的特点 (7) 2.1家居电器远程控制 (7) 2.2定时控制 (7) 2.3智能照明 (7) 2.4万能遥控集中控制 (8) 2.5网络控制 (8) 2.6家电控制 (8) 3.结束语 (8)

1.智能家居控制系统的控制原理 1.1物联网应用于智能家居 ?物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。它通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网应用图见下图1 图1 物联网应用 ?物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一,发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义,2011年物联网已经纳入国家《十二五》发展规划中,将来物联网在智能家居方面发展也是一个主流方向。 1.2智能家居控制系统结构 家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成,框图如图2和图3所示。

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智能家居远程监控系统 一、系统整体软硬件方案设计 在智能家居的诸多功能中,人们最关心的是家居安防和家电控制的实现,所以本系统方案的着眼点放在家居安防和加点控制功能的实现。 如图1所示,智能家居远程监控系统的硬件由S3C2410微处理器、存储器系统、传感器、输出控制开关、光电耦合输入电路、继电器输出驱动电路、GPRS 模块和用户终端手机构成。通信模块采用GPRS扩展板,控制命令和报警信息以中文短信的方式进行传送。 终端用户 图1 智能家居远程监控系统方案设计 嵌入式操作系统选择Linux,用VI做编辑器,以ARM GCC作为交叉编译器。Linux内核是一个整体的结构,为了方便的向内核添加或者删除某些功能,Linux 引入了内核模块机制。 系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口,供用户在编程过程中使用。设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口,Linux设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件细节。在应用程序看来,Linux硬件设备只是一个设备文

件,应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。 二、系统硬件设计概述 2.1 报警方案设计 系统使用门磁传感器作为入室盗窃报警信号发生器。门磁传感器安装在门窗上,当门窗被打开时,门磁的开关状态发生改变,经光电耦合电路将信号传送到微处理器。微处理器检测到信号输入,控制GPRS模块发出中文报警信息到终端用户手机,同时启动室内的声光报警装置,对入室盗窃者产生威慑作用。在厨房设有烟雾传感器,当监测的烟雾浓度达到报警限时,触发报警器开关动作,启动室内音响报警装置发出警报,该信号经光电耦合电路传到微处理器,微处理器检测到信号输入后,控制GPRS模块发出报警信号到终端用户手机。 2.2监控方案设计 本系统设计了中文命令集,命令集分两类指令:一类为家电操作指令,当系统收到用户通过手机发出的家电启停短消息指令后,对短消息指令进行译码,确定系统的操作动作,然后通过GPIO输出控制信号,控制信号经放大后驱动相应的继电器动作,从而实现家电设备的启停控制;另一类命令为数据采集命令,用户使用该类命令,可远程采集家居状态信息,包括室温、家电的工作状态,当系统收到用户通过手机发出数据采集命令后,系统进行译码识别,而后将用户需要的家居状态信息经GPRS模块发回用户手机。 用户可发送中文指令集中的一条或多条命令,实现对一个或多个设备的控制,系统中文指令集中的指令支持组合使用。 系统命令译码设计考虑了操作的容错性,当手机发出的短信命令不完备或对系统发出命令集中么没有的短消息时,系统将不产生任何控制动作。 2.3 通信方案设计 通信采用GPRS模块:插入SIM卡后接入到中国移动或中国联通网络,它通过串口2与微处理器连接,使用标准的AT指令即可使系统像普通的移动电

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基于Android手机的智能家居远程控制系统 罗云1,胡伊菁2,刘松林 3 (武汉纺织大学电子与电气学院) 摘要:针对家里的安全和防盗问题、同时也为了满足人们日益智能化的生活需求,提出了一种基于Android 智能手机编写的Java应用程序作为远程控制系统,Cortex-M3作为中央控制器,利用物联网技术的智能家居系统。该系统不仅能适用于普通的住宅家庭用户,也可用于酒店等地方。经验证,智能家居系统成本低、可靠性高、设备简单、实用性强。 关键词:Android;Java;Cortex-M3;智能家居 0 引言 版随着生产力的不断发展,人们的物质生活水平不断提高,传统的家居系统成本高,安全性差已经无法满足人们的需求了,于是要求借助物联网技术和移动终端实现“安全的、方便的、实时的”智能家居控制系统 [1]。设计的这款基于Android手机的智能家居远程控制系统的创新点在于(1)利用智能手机进行远程控制,达到实时性的要求(2)有全面的安全预警系统(3)通过手机远程监控室内情况,防止盗窃。随着Android平台的扩张,“智能家居”系统也会被投入应用。 1 系统设计方案 智能家居系统主要是利用基于Android系统下编写Java应用程序智能手机作为远程控制终端,用户操作手机终端,通过GPRS网、WiFi网发送控制命令,将数据传到家中的网络设备,实现实时与家中的中央处理器(CORTEX-M3)通信,将命令传送到不同的MCU(STC89C52RC)单元,然后中央控制器进行数据处理的操作,再经网络将有效数据返回给用户,以实现对家里各用电器的操作与监控,当家发生异常情况,如:天然气泄漏、入室盗窃等,可通过安全预处理系统及时处理,并在第一时间将信息告知用户以便及时处理,将损失尽最大可能减小为零[2]。系统的设计框图如图1所示:

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一种基于SMS的智能家居远程监控系统(1) 关键字:SMS智能家居远程监控系统 1 引言 随着生活节奏的加快,生活水平的提高,人们对现代家居的安全性、智能性、舒适性和便捷 性提出了更高的要求。智能家居控制系统就是适应这种需求而出现的新事物,正朝着智能化、远程化、小型化、低成本等方向发展。如今手机已经十分普及,如何让普通百姓只需要 增加少量投入便可以通过手机远程遥控自己家中的电器设备,远程查看设备或安防系统状 况。同时,一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等安全事故时能够立即获知警报,及时处理。为此本文提出了一种基于SMS和Atmega128 的智能家居远程监控系统。 2 系统结构及工作原理 本文所设计的智能家居远程监控系统由CP U 模块、短信收发模块、电源模块、时钟模块、LCD 显示模块、键盘模块、驱动模块、无线收发模块、检测模块等模块组成,如图 1 所示。系统的工作原理如下:用户通过手机将控制或查询命令以短信的形式通过GSM 网发送到短信收发模块,CPU 再通过串口将短信读入内存,然后对命令分析处理后作出响应,控制相 应电器的开通或关断,实现了家电的远程控制。CPU 定时检测烟感传感器、CO 传感器、门禁系统的信号,一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等险情时,系统立即切断电源、蜂鸣 器警报并向指定的手机发送报警短信,实现了家居的远程监视。为了达到更人性化的设计, 当用户在家时可通过手持无线遥控器控制各个家电的通断,通过自带的小键盘设定授权手机 号码、权限和设定系统的精确时间等参数。LCD 用来实时显示各电器状态和各个传感器的 状态。 图1 系统结构框图 3 硬件系统设计

基于单片机的家电远程控制系统设计

目录 第一章绪论 (1) 第二章远程控制的内容 (1) 2.1 智能家用电器主要的特点 (1) 2.2 基本功能 (2) 第三章系统组成 (2) 3.1 系统组成与工作原理 (2) 3.2 中央控制电路 (3) 3.3 振铃检测电路 (3) 3.4 DTMF解码器 (4) 3.5 语音提示及监听电路 (5) 3.6 摘挂机电路摘/挂机电路 (5) 3.7 控制电路 (6) 3.8 软件设计 (6) 第四章系统的应用前景 (6) 后记 (8) 参考文献 (9) 附录 (10)

基于单片机的家电远程控制系统设计 第一章绪论 随着经济、科技的发展和人们生活水平的不断提高,受到潜移默化的影响,人们对生活质量以及家居环境的要求也在与日俱增,人们开始追求家庭生活现代化舒适化,以及安全性等问题,特别是家电的选择和使用上,居住环境的智能化问题越来越受到人们关注。智能家居的出现正好满足了人们的需求。随着电话通信网络的出现,利用电话网实现对家用电器的远程控制,已经在智能小区的管理中得到了广泛的应用,将会给人们的日常生活带来了极大的方便和享受,这也是小区、住宅智能化的重要标志之一。而移动通信技术的发展刚好为家电的远程控制奠定了基础。 本文介绍了一种电话远程控制技术。本系统采用单片机控制家用电器的远程控制、远程电话,用户可以通过手机、电话到家用电器(如太阳能、冰箱)远程控制其工作状态,以满足用户需求为各种各样的家用电器,不仅如此,用户也可以根据你的需求和基于住宅需求不同的家用电器控制,达到了用户自己的家庭住宅最好的国家规定。智能家居的优点主要体现在它不受时间和空间的限制,这就可以为人们节约大量的时间。不仅如此,我们也可以在各路终端接上传感器从而实现对周围环境的监听,这就达到了一个对家居电器进行安全性的监护作用,也避免了很多不必要的麻烦。远程监控还可以应用到企业的自动化控制的系统领域中去,可以为自己节约很多的时间。 第二章远程控制的内容 有了这些智能家用电器,我们不难建造一个拥有智能家居的环境,有了智能家居,我们就可以节约大量的时间做更多的事情。例如,我们可以在回家的路上可以提前打开家里的电饭煲,把空调打开调到合适的温度,这样回家以后我们就可以舒适地吃上香喷喷的米饭了,但是,这在以前是不可能实现的。 就目前而言,我们大多数家庭使用的还是传统的家用电器。 2.1 智能家用电器主要的特点 本次课题主要设计了一款利用单片机控制家用电器的原理进行远程的电话控制系统。和传统的家用电器比起来,智能家用电器主要有以下的特点: 网络化功能:将智能家电通过家庭局域网连接到一起,然后同互联网相连,以实现信息的共享。 智能化:智能家电利用传感器来感知周围的环境,然后根据环境的不同自动改变参数。 开放性、兼容性:生产智能家电平台具有相同的开放和兼容标准。 节能化:智能家电可以根据周围环境自动调整自己的工作状态。 易用性:由于复杂的控制操作步骤在内部控制器嵌上,所以用户只需了解简单的外部操作步骤即可。

智能家居家电控制系统系统设计说明

xx家电控制系统设计说明 一、定义 智能家居又称智能住宅,在国外常用Smart Home表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化(HomeAutomation)、电子家庭(ElecctronicHome、E-home)、数字家园(DigitalFamily)、家庭网络(Home Net/Networks for ome)、网络家居(Network Home)、智能家庭/建筑 (IntelligentHome/Building),在我国香港和台湾等地区,还有数码家庭、数码家居等称法。 智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。 智能家居是一个居住环境,是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境,实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同,大多数智能家居系统都采用综合布线方式,但少数系统可能并不采用综合布线技术,如电力载波,不论哪一种情况,都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务,因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术,在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术,广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中,对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术,体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 二、表述 智能家居其实有两种表述的语意,定义中描述的,以及我们通常所指的都是智能家居这一住宅环境,既包括单个住宅中的智能家居,也包括在房地产小

智能家居实现手机远程控制

智能家居实现手机远程控制 时间:2012-06-28 来源:未知作者:admin 点击: 285 次评论:0人 物联传感通过zigbee无线技术将家居设备与互联网进行联系起来,从而实现了我们无论何时何地,随心所欲 的自由操控家庭里的设备,了解家庭设备的状况,并在家居设备有异常情况时及时通知到用户。 有的朋友问我为什么要装智能家居呢,用手按开关习惯了,改成触屏的面板反倒觉得麻烦。试想是躺在床上动动手就能拉上窗帘、关灯、检查门锁麻烦,还是下床在屋里转一圈挨个排查麻烦呢?理论上当然是用智能家居的终端来控制房屋更加便捷、简单。作为一个初识智能家居 的人,客观的来说首次与智能家居的接触更多的是体验新奇。房屋的智能化、美观是一方面,更重要的让居住的人心里踏实。对智能家居的新奇劲过后,智能家居在实用上,我们能给它打几分? 早上离开家门的时候,只要拿起手机轻轻一按“离家”,家庭的家居设备将逐渐关闭,安防设备开启布防,电动窗户也将合上,无线云智能锁自行上锁,以确保家中安全。 下班路上,拿起手机轻轻一按,热水器已经提前启动,为您舒舒服服的冲个热水澡做好准备;空调已按您的指令自动打开,一进家门就是一个清凉的世界,舒适宜人;一身清爽之后,拿 起自己的手机,随心操控各类设备,畅快的享受数码高清大片带来的震撼;躺在软软的床上, 遥控灯光让环境变得温柔,远离一天的嘈杂,享受此时属于自己的静谧;入睡之前,窗帘在手 机的指令下徐徐拉上,带着刚才满眼的星光和您一同入梦…… 这一切的智能化运作将我们引入一个新的行业,就是物联网。物联传感通过zigbee无线技术将家居设备与互联网进行联系起来,从而实现了我们无论何时何地,随心所欲的自由操控家庭里的设备,了解家庭设备的状况,并在家居设备有异常情况时及时通知到用户。 物联网智能家居系统是智能家居控制技术和物联网技术完美结合的产物。zigbee无线智能 家居系统以无线的方式,通过手机,把智能开关、智能插座、无线红外转发器、窗帘控制器、无线红外入侵探测器、门磁、烟雾报警器、视频监控等智能家居系统所包含的设备连接成一个完全双向的网络,我们也可以称之为家庭物联网。这个网络由于完全符合Zigbee协议标准, 所以也继承了Zigbee网络可靠性高、安全性强、响应快速、组网自动化、自动诊断和恢复系 统故障等先天性的优势。居家生活智能化,对物联网zigbee无线技术来说,简直是小菜一碟。随着物联网技术的发展,它将影响包括我们衣、食、住、行在内的生活的方方面面。 一部手机,集大成控制家庭的所有设备,物联传感智能家居的研发团队为您呈现了完美的无线智能家居系统。 当你刚离开家上班,忽然想起家里的窗户和电器没关,这时候,不要慌,打开手机操作界面,就全部搞定;下班时,再用手机按几个下,让电饭锅启动烧饭,热水器开始烧水,空调慢 慢调节到人体适宜的温度。当你到家时,就可以先洗个澡,吃上热腾腾的饭菜,还感受到屋内宜人的温度…… 手机将成智能家居终端控制主流,为什么我们不通过智能家居系统来控制家庭里的照明和用电器呢?智能家居手机终端几个例子:

基于有线电话的远程家电智能控制系统

科技信息基于有线电话的远程家电智能控制系统 兰州交通大学测绘与地理信息学院模式识别与智能系统专业刘浩 [摘要]本系统采用MT8870芯片和ISD4003芯片(MT8870为双音多频解码芯片,ISD4003为语音录放芯片),以单片机AT89S52为 核心进行总体控制,利用个人终端通信设备(电话、手机等)组成的系统,对家用电器实施远程控制。该系统具有三个特点:1控制灵 活;2可扩展性强;3可操作性强。该智能控制系统可以实现家居更智能化,寓所更现代化,其市场前景和应用价值非常广阔。 [关键词]MT8870芯片ISD4003芯片AT89S52单片机 智能控制 (下转第522页) 1.前言 在这个飞速发展的社会,科技在人类的生活中愈演愈烈,越来越多 的人离不开高科技,其中电话在人与人之间扮演了一个重要角色,可以 让彼此之间沟通更方便。除了这个功能以外,又开发出了许多新型的 功能,可以利用电话远程遥控,控制家里的家用电器,可以利用电话来监 视家居安全,可以利用电话起到防盗报警功能等等,其中本文主要呈现 的是如何利用电话实现远距离控制家用电器的功能.方式大致有两种, 一种是基于GSM短信和单片机结合控制家居,另一种是基于语音电话 结合单片机控制家用电器。本文主要研究后者,利用语音电话来控制, 其中电话为双工通信。因此,操作者可以利用语音提示来控制受控对 象。电话遥控早已有人研究,但是在日常生活中实际应用还是有一定 差距,电话遥控的特点双工通信并不能全部体现出来,但是本系统采取 单片机智能控制极大改进了这一缺点,利用不同提示音对受控对象进 行控制和采集并分析受控对象反馈的信息,从而更能及时了解受控对 象的状况信息,并实现交互式与智能化的产品。 2.系统总体设计与原理 本系统在对家用电器实施近距离控制的时候,采用多通道红外遥 控技术,并借助DS18B20温度传感器及PCF8560时钟日历芯片显示温 度及时间。该系统的主控单位为单片机,来进行信息处理,并将收到的 外部操作指令转换成控制信号。在远程控制方面,按照各种语音提示 进行操作,从而对不同的电器进行控制,并且接收受控电器情况的反馈 信息,从而了解电器的状态,使产品具有交互式与智能化的特点。在报 警方面,可以由具有自动拨号的电话机来完成,前提是对电话机进行特 殊处理,从而可以看出本系统的功能越来越多,家居生活也越来越智能 化。该系统设置完毕后,与PC机相连,然后利用PC来控制家电。 系统方框设计图如图1所示: 图1其系统设计方框图 3.系统硬件设计 该系统有七部分,功能及作用如下: (1)遥控器发出信号,被红外接收器接收并送到单片机进行解码, 然后将对应的输出电路进行控制并做对应的动作。 图2MT8870芯片音频解码电路 (2)音频按键信号通过远程电话线传送过来,解码芯片对其解码 后,送单片机来进行处理,当按键被识别后,对语音芯片控制并显示状 态信息,然后将对应的输出电路进行控制并做对应的动作。 图3铃声检测电路 (3)如果防盗报警信号产生,那么单片机对自动拨号电路进行控 制,并将预设的电话号码自动播出,对语音芯片进行控制来发出盗情信号。 (4)RS232将来自PC机的控制信号传送到单片机的串号后,单片 机开始对控制命令进行处理,对相应的输出进行控置。 图4模拟挂摘机电路 图5系统电源电路 图6 (5)单片机将按键对应的控制指令变成对应的 — —521

智能家居控制系统

智能家居控制系统 This manuscript was revised by JIEK MA on December 15th, 2012.

智能家居控制系统 智能家居(Smart Home)是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。它将让用户有更方便的手段来管理家庭设备,比如,通过家、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备,更可以执行场景操作,使多个设备形成联动;另一方面,智能家居内的各种设备相互间可以通讯,不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行,从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间,还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具,提供全方位的信息交换功能,帮助家庭与外部保持信息交换畅通,优化人们的生活方式,帮助人们有效安排时间,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。系统的网络化功能可以提供遥控、家电(空调,热水器等)控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、可编程定时控制及计算机远程控制等多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和安全。因智能家居控制系统布线简单、功能灵活,扩展容易而被人们广泛接受和应用。 智能家居控制部分要求 一、智能家居控制主要分为灯光、家电(其中包含空调、电视、热水器等等);电动窗帘的控制这三大区域 A、灯光控制部分: 1.在灯光控制部分除了普通的对某一路灯进行开关控制之外;必须具有对白炽灯进行亮度的随意调节及软启动的功能。软启动及开启或关闭灯光的

(物联网)智能家居远程控制系统源程序最全版

(物联网)智能家居远程控制系统源程序

智能家居远程控制系统刘庆宇

;***************************************************** ;Filename:BSHB_1_0_2.ASM ;MCU:AT89S52OSC:6.0000MHz ;IC:MT8870ISD4002LM38674LS04ULN280324C02 ;Display:LED*4 ;Buildby:LiuQingYu ;Vision:V1.0.2 ;Date:2008-06-13 ;******************************************************** ;功能:利用电话线路,远程控制4组继电器的通断,控制电饭煲、电;暖风等家用电器。可以设定延时通断。恢复出厂设置时按住设 ;置按键按复位键即可恢复默认密码123456 ;默认开关状态为:关,延时为:无 ; ;如需改变等待振铃次数,请搜索“振铃检测程序”并进行修改。 ; ; ;寄存器组使用: ;00:主程序 ;01:显示子程序 ;****************************************** ;输入输出引脚定义 ;****************************************** ;MT8870:数据P0.0~P0.3 MT_INEQUP1 ;STD____INT0 ;ISD4002: ;ISDINT____INT1 MOSIBITP0.4 SSBITP0.5 SCLKBITP0.6 ;HD7279: DATBITP2.4 CSBITP3.5 CLKBITP3.6 ;24C02: SCLBITP1.6 SDABITP1.7 ;继电器(摘机电路): JDQKBITP1.4;低电平有效 ;继电器1(控制高压) JDQ0_DFBBITP0.0;电饭煲 JDQ1_DNFBITP0.1;电暖风 JDQ2_KTBITP0.2;空调

家庭远程智能控制系统

家庭远程智能控制系统 作者:power 来源:网络点击:803 日期:2007-09-02 前言遥控技术是通过一种手对被物体实施一定距离控制,常用的方式有无线电遥控、有线遥控、红外线遥控和超声波遥控等。无线电遥控须占用一定的无线电频率资源,造成电磁污染。有线遥控要专门布线,投入大、遥控距离短。而遥控距离也制约了红外线和超声波在远程控制上的发展。 随着我国信息产业的迅速发展,通信基础设施日臻完善,固定电话,移动电话用户总数接近两亿,这为电话远程控制提供良好的基础。基于电话网的远程控制,不需要占用无线电频率资料,不需要专门布线,具有较好的实时性和可靠性;可以充分各地联网的电话线路,实现跨省市,甚至跨国远程控制。 本文结合双音频解码技术、单片机的硬件和软件和语音技术等来实现远程智能控制。 第一章:系统设计要求及设计方案 1.1总体设计分析 电话远程家庭智能控制系统(以下简称控制系统)的功能以确定设计具体要求如下: (1)控制系统能通过电话终端通信设备对异地电器实现智能控制。 (2)控制系统可以实现自动模拟摘机,以实现双方通信。 (3)控制系统主人的身份校验、在线密码修改及存储。 (4)控制系统有语音提示,以方便主人操作。 1.2总体方案 为实现控制系统的功能,完成设计要求,采用模块化结构,设计电话远程家庭智能控制系统主要由单片机主控部分、双音频解码部分、电话接口电路和语音提示部分组成。 单片机主控部分主要完成信息处理和记录、控制调度其它部分正常工作、如电器的控制、密码校对和修改等工作。 双音多频解码部分对用户从远端发送来的DTMF(双音多频)信号进行解码,解码后的信号送给单片机进行处理。 电话接口电路主要完成振铃信号检测、模拟摘挂机、语音发送等。 语音提示部分发出语音提示信号,以实现人机互交式操作界面。 电话远程家庭智能控制系统构成方框图如图1-1所示 图1-1 电话远程家庭智能控制系统组成方框图 本装置并联于电话机的两端,不会影响到电话机的正常使用。用户通过异地的电话机拨通本装置所连接外线的电话号码,通过市局交换机向电话机发出振铃信号。本装置如果检测到振铃五次,即五次响铃后无人接,自动摘机,进入密码检测,输入正确后选择被控制电器,然后输入开或关进行遥控电器,完成后返回。 第二章系统设计可行性分析 2.1 总体设计分析 根据电话远程智能遥控系统的具体设计要求: ⑴通过电话网对异地的电器实现控制(开/关); ⑵控制器可以实现自动模拟摘挂机; ⑶控制器设置密码校验;

智能家居控制系统

题目:智能家居管理系统 摘要(中英文) 基于物联网的思想,系统由三部分组成,终端部分、传输部分和服务器部分,终端部分和传输部分分别由一片MSP430F2616单片机控制,终端部分采集、控制,传输部分由一片单片机与W5100连接用于连接互联网,在PC机上面建有服务器,能在其它客户端访问网页并通过网页控制。 Based on the content of “The Internet of things”, this system consists of parts, terminal part, transmission parts and server part, terminal part and transmission part are both controlled by MCU MSP430F2616.And the terminal part in charge of collecting information and controlling "things", while the transmission part consists of a MCU and part SW5100 part. There is a server in a PC, we can scan the webpage as a client and control your device via this webpage. 1.引言 系统的设计基于物联网的思想,物联网是新一代信息技术的重要组成部分,其英文名称是“The Internet of things”。其基本思想是以互联网为媒介,实现远程监督、控制。它在各个领域有着非常广泛的应用。本系统基于这种思想,提供了一种具体的实现方案,以四个LED为例,四个LED由控制终端控制,通过传输部分传输到PC机服务器端,通过其它互联网端能登陆网页,并能操作控制端,以实现远程监控。本系统除了能控制4个LED,还能够采集温度,并在网页上实时更新,以该系统为模板,可以扩展出更多的功能,实现更为复杂的功能。 2.系统方案 控制部分和传输部分均用TI公司MSP430F2616主控芯片控制,传输部分由该单片机与W5100以太网模块完成网络连接。用户可通过电脑、手机等客户端上网,完成远程监控。 系统设计方案用框图如下所示:

智能家居控制系统

智能家居控制系统设计方案. 智能家居控制系统设计方案 摘要:本文研究和设计了一种应用于智能家居环

境中的远程自动控制系统方案。它将操作指令由GSM手机经GSM网络传至家中的值守GSM模块,再由该GSM模块通过由单片机控制的红外无线局域网传输红外信息 来控制家电动作,完成对信息家电的控制意图,并可将信息家电的信息反馈回来,以便进行下一步的控制。系统安全可靠,性能稳定。同时该系统除用于家庭设备远程自动控制外,也可用于家庭通信、家庭安全防范,共同组建智能家居控制系统。

21世纪是信息化的世纪,各种通信和互联网等技术推动了人类文明的巨大进步。智能家居控制系统的出现使得人们可以通过手机 或者互联网在任何时候、任意地点对家中的任意电器(空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、DVD录像机)进行远程控制;可以在下班途中,预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭……而这一切的实现都仅仅是轻轻该系 统还可使此外,的点几下手机按键或鼠标。. 家庭具有多途径报警、远程监听、数字留言等多种功能,如果不幸出现某种险情,您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动。舒

适、时尚的家居生活是社会进步的标志,智能家居系统能够在不改变家中任何家电的 情况下,家内家外(在家内通过无线局域网,在家外通过电信或互联网)都能对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便的控制,使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现 代生活。 1 智能家居系统控制的工作原理 本系统是基于红外和GSM网络的用于智能家居环境中的一种远程自动控制系统。其工

作原理为:用户通过自身的手机发出命令短消息,在家值守的GSM模块接收到命令后发送给主机(单片机),主机通过对命令的处理,把命令通过红外传输到相应的分机(单片机)上,分机对命令处理后,启动相应设备,完成用户给出的命令并向主机回复应答,主机收到应答后,通过GSM模块发出回复短消息,报告用户完成命令。若在规定的时间内(这里定时60s)主机没有接收到分机回复操作无即把该操作认为无效,的回复信息, 效短消息给用户手机,要求用户重新发出命令。若收到的短信息有误,主机便立刻回复用户该操作无效,请求重新发出命令。系统构成如图1所

电话远程控制家用电器()

电话远程控制家用电器 随着计算机技术和电信业的发展,通过电话线进行的远程通信越来越常见。人们通常采用MODEM进行通信,但是在通信数据量不大,对通信速率要求不高的应用场合,我们可以考虑一种DTMF通信方式,它具有接口简单,成本低廉且可靠性高的特点。本文介绍了一种电话远程控制家用电器的实现方法。用户可通过任意一部双音频电话(包括手机、电话分机)对自己家庭安装的家用电器进行开机、停机、设定等操作。其整体构想如下图所示:

一系统具体结构及实现方法: 本系统主要包括电话振铃检测电路,电话自动摘机和挂机电路,DTMF信号解码电路,语音提示急电路,音频放大电路,以及控制心脏CPU电路。当有电话打入时,电话振铃检测电路检测到有振铃并等待至系统默认的振铃次数后,控制器自动摘机,在语音电路的提示下依次输入用户的操作密码和操作指令,并包含了密码修改功能。DTMF解码电路将接收到的DTMF解码后的数字信号送入CPU,若输入密码错误达两次以上,系统自动挂断电话。当进入正常遥控状态后,CPU用控制命令来开启家用电器接口电路。整个系统的结构框图如下图所示:

电话远程控制部分主要由电话振铃检测电路、自动摘挂机电路、DTMF信号解码电路、语音提示电路、实时时钟电路和CPU组成。CPU是整个系统的控制核心,本系统采用AT89C51,所有电路都是在它的控制之下完成各种规定的操作。当有电话打入时,电话振铃检测电路检测到有振铃并等待系统默认的振铃次数后,控制器自动摘机,并在语音电路的提示下依次输入用户的操作密码和操作指令。DTMF解码电路将接受到的DTMF解码后的数字信号送入CPU,若密码有误,系统自动挂断电话;当密码正确时,只需按语音提示依次完成一系列操作。当操作完成时,单片机根据返回的确认信息去控制家用电器,至此,整过操作过程完成。 二主要芯片: AT89C51,MT8870解码芯片,ISD1420语音录放芯片。 三系统硬件设计 1.振铃检测电路设计 当电话振铃信号到来时,电话线路上的90伏振铃信号,经过整流及滤波后,驱动光电耦合器。有振铃信号时,输出为高电平,无振铃时为低电平,CPU以此来来判断有无振铃及振铃次数。如下图所示: 2.电话自动摘机和挂机电路设计 电话打入并等待默认的振铃次数后,从CPU的P1。7送出的摘机信号驱动光藕导通使假负载接入,进入摘机状态。当整个设定过程完成后或输入密码错误时,CPU使摘机信号恢复为高电平以断开假负载,进入挂机状态,如下图所示:

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