曾成興 蔡冰冰 羅歡 段宇 何天成

（北方民族大學(xué)電氣信息工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021）

0 引言

此設(shè)計，目的在于滿足消費市場需要，為人們舒適的生活提供便利。是基于TFT可觸控彩屏，簡潔無線操作界面，NRF24L01無線接發(fā)器，C語言編程以及51單片機的應(yīng)用發(fā)明。市場上的家電一般只能實一對一或者近距離遙控控制家電，而本設(shè)計是對多種家具同時的控制，有效的減少了人們因?qū)译姴僮鞯淖邉雍头彪s的操作，在可控范圍內(nèi)（50米）沒有空間的限制，且顯示和操作主要是通過TFT彩屏和51（IPA15）單片機實現(xiàn)，無需外部按鍵，減少了硬件材料，設(shè)計簡單合理，也可以給用戶更舒適的操作。目前，按鍵式電子產(chǎn)品已經(jīng)逐漸的市場淘汰，就當(dāng)前來說，手機，平板電腦和MP3/4等都采用TFT可觸屏，已經(jīng)有好長一段時間，技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，且價格能被大多數(shù)消費者所接受，NRF24L01無線接發(fā)器，信號強且不易被干擾，使用距離大，市場技術(shù)成熟，性價比高，相對于藍牙模塊傳輸距離更遠且更實惠，傳統(tǒng)一對一或者近距離遙控控制家電已經(jīng)跟不上時代的潮流，此設(shè)計使用可觸控彩屏操作，用無線觸摸控制給用戶更好的使用體驗，并有家電開，關(guān)的顯示，設(shè)計時，運用TFT彩屏控制電燈開關(guān)、明暗，風(fēng)扇開關(guān)風(fēng)及速大小 （用電燈與風(fēng)扇模擬家電）現(xiàn)在家電功能發(fā)展得已極為成熟，再發(fā)展空間不大，但是隨著人工智能化的發(fā)展，智能化的控制是家電未來發(fā)展得必然趨勢，所以本項目是符合社會發(fā)展，緊跟時代潮流的設(shè)計，更具有使用價值，由于該設(shè)計的各種材料及其原件價格都不高，所以有更高的經(jīng)濟效益。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

基于TFT彩屏的無線控制系的工作原理系統(tǒng)主要由控制部分和被控對象 (可以多個，本設(shè)計為兩個)組成，人可以通過觸控界面選擇控制對象和使被控對象做出的響應(yīng)，通過單片機處理該命令信息，再將此信息經(jīng)無線模塊發(fā)送出去，當(dāng)被控對象的無線模塊接收到信息便會把信息送給51單片機處理，使之被控對象做出相應(yīng)的響應(yīng)。如，可以選擇電風(fēng)扇開或關(guān)，也可以選擇風(fēng)扇的風(fēng)速,對風(fēng)扇分別設(shè)置1、2三個檔位供用戶選擇；對電燈而言可以控制其亮或者滅，也可以選擇其明或者暗。

2 觸摸彩屏

本設(shè)計使用的彩色觸摸彩屏模塊是3.2寸分辨率為400×240的TFT，該模塊包含了Himax公司的HX8352-A(T)_DS_v05LCD控制芯片和深圳市矽普特科技有限公司的xpt2046觸摸芯片。觸摸屏的驅(qū)動原理是用兩個字節(jié)（即16位）的二進制數(shù)表示顏色，通過觸摸屏幕不同位置返回相應(yīng)的電壓值范圍來確定觸摸位置，本設(shè)計的觸摸模塊接口電路為16位并行輸入輸出，只要把硬件電路設(shè)計好后便可以通過軟件對其控制。

3 NRF24L01無線模塊

NRF24L01是一款新型單片射頻收發(fā)器件，工作于2.4GHz～2.5 GHz ISM頻段。內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊，并融合了增強型ShockBurst技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置。NRF24L01功耗低，在以-6dBm的功率發(fā)射時，工作電流也只有9mA;接收時，工作電流只有12.3mA，多種低功率工作模式（掉電模式和空閑模式）使節(jié)能設(shè)計更方便。

4 硬件的總體

4.1 控制器的設(shè)計

本系統(tǒng)中+5V電壓，采用的是2940產(chǎn)生標(biāo)準的+5V電源為單片機和彩屏供電，再通過AMS1117產(chǎn)生3.3V的電源為NRF24L01供電。

4.2 NRF24L01無線載板的設(shè)計

圖1

該載板直接用四節(jié)電池為單片機供電然后通過AMS1117產(chǎn)生3.3V為NRF24L01供電。

5 結(jié)束語

以51單片機為控制核心的彩屏無線控制系統(tǒng)，通過主控對象的無線模塊和被控對象的無線模塊進行聯(lián)系的，主控界面簡單易操作，被控對象小巧易移動，可以一次性實現(xiàn)對七八個對象的控制且控制距離遠，實用性較強。

[1]郭天祥.新概念51單片機C語言教程[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

[2]譚浩強.C程序設(shè)計[M].4版.北京:清華大學(xué)出版社,2012.

[3]戴亞翔.TFT LCD面板的驅(qū)動與設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,2008.

[4]馬群剛.TFT-LCD原理與設(shè)計[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.

[5]徐愛鈞.Keil C51單片機高級語言應(yīng)用編程與實踐[M].北京:電子工業(yè)出版社,2013.

[6]蔡敏,徐慧慧,黃炳強,編.UML基礎(chǔ)與 Rose建模教程[M].人民郵電出版社,2006.

[7][美]W.RichardStevens,[美]StephenA.Rago.UNIX 環(huán)境高級編程[M].尤晉元,張亞英,戚正偉,譯.人民郵電出版社,2006.

[8][美]W.RichardStevens,[美]BillFenner,[美]AndrewM.Rudoff.UNIX 網(wǎng)絡(luò)編程[M].楊繼張,譯.清華大學(xué)出版社,2006.

[9][美]TexasInstrumentsIncorporated.TMS320C6000系列 DSP編程工具與指南[M].田黎育,何佩琨,朱夢宇,譯.清華大學(xué)出版社,2006.

[10]JonathanCorbet,AlessandroRubini,GregKroah-Hartman.LINUX 設(shè)備驅(qū)動程序[M].魏永明,耿岳,鐘書毅,譯.中國電力出版社,2006.

[11]DanielP.Bovet,MarcoCesati.深入理解 LINUX 內(nèi)核[M].陳莉君,等,譯.中國電力出版社,2004.