劉常富

（四川長(zhǎng)虹電器股份有限公司 四川 成都 610041）

基于物聯(lián)網(wǎng)智能家電控制開關(guān)的設(shè)計(jì)

劉常富

（四川長(zhǎng)虹電器股份有限公司 四川 成都 610041）

在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速化發(fā)展現(xiàn)狀下，人類社會(huì)已經(jīng)步入到了信息時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也越來(lái)越廣泛的滲入到了人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，有著十分廣闊的應(yīng)用前景。基于這一發(fā)展現(xiàn)狀下，智能家居也便應(yīng)運(yùn)而生，為人們的日常工作與生活帶來(lái)了巨大的便利性。對(duì)此，本文將以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)應(yīng)用無(wú)線通訊設(shè)備來(lái)開展了相關(guān)的智能家電控制開關(guān)研究工作。

物聯(lián)網(wǎng)；智能家電；控制開關(guān)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1 引言

隨著目前人類社會(huì)的快速化發(fā)展，通信技術(shù)也取得了巨大的發(fā)展與進(jìn)步，人們的日常生活也越來(lái)越多的受到了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的影響，日常的生活方式與行為習(xí)慣也產(chǎn)生了一定的改變，人們?cè)谏钯|(zhì)量方面也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)要求。其中對(duì)于家電設(shè)備與居住空間的智能化控制要求便是十分典型的一個(gè)方面。因而，傳統(tǒng)的建筑家居設(shè)計(jì)工作已經(jīng)難以滿足于人們?cè)絹?lái)越多樣化的需求性，為實(shí)現(xiàn)對(duì)人們?nèi)粘Ｉ钏降娜嫣嵘o予廣大群眾創(chuàng)造出更智能、更舒適、更便捷化的生活環(huán)境，便需進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)智能家居的研究工作。

2 無(wú)線技術(shù)分析

以人們家中最常用到的電燈為例，對(duì)其的控制方式主要包括了單控開關(guān)和雙聯(lián)雙控開關(guān)兩種。其中單控開關(guān)僅是針對(duì)燈具單一地點(diǎn)起到通斷控制效果；二雙聯(lián)雙控開關(guān)則有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)電燈的兩處地點(diǎn)通斷控制效果。

在日常生活中人們對(duì)于電視機(jī)的控制可通過(guò)遙控器來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線開關(guān)控制，然而在控制電燈開關(guān)時(shí)常面臨著不方便、控制地點(diǎn)少等問(wèn)題。對(duì)此，要想有效解決電燈控制所存在著的問(wèn)題缺陷，在開展設(shè)計(jì)工作之時(shí)便可采用無(wú)線控制技術(shù)，這一技術(shù)在日常生活中有著十分廣泛的應(yīng)用，如無(wú)線耳機(jī)、無(wú)線鼠標(biāo)、無(wú)線收音機(jī)等等。主要所用到的無(wú)線技術(shù)主要包括了藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)、紅外無(wú)線技術(shù)、調(diào)頻無(wú)線技術(shù)三種。（1）第一種藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)短距離的無(wú)線通信，即可促使一些方便攜帶的通信設(shè)備無(wú)需利用電纜便可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，其在實(shí)際應(yīng)用中還可被廣泛用于各類家用電氣當(dāng)中，建立起龐大的家庭無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。（2）第二種紅外無(wú)線技術(shù)則是相關(guān)的設(shè)備通過(guò)發(fā)射紅外輻射來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的傳導(dǎo)。（3）第三種調(diào)頻無(wú)線技術(shù)是使用時(shí)間最長(zhǎng)的一種無(wú)線技術(shù)。在開展智能家電控制開關(guān)設(shè)計(jì)工作時(shí)，僅需采用以上三種無(wú)線技術(shù)中的一種便可達(dá)到良好的開關(guān)控制效果。

3 應(yīng)用無(wú)線通訊技術(shù)

在對(duì)家用電器進(jìn)行無(wú)線控制時(shí)，考慮實(shí)際性的應(yīng)用情況，人們家中往往會(huì)有多個(gè)燈具，因此與電視不同，燈具控制無(wú)法采取一對(duì)一的控制方式，最好是一個(gè)遙控器能夠同時(shí)管理多個(gè)家用電器設(shè)備。在人們的日常生活當(dāng)中有著大量的學(xué)習(xí)型遙控器，也被稱之為拷貝式遙控器，其具備有十分強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力，通過(guò)自動(dòng)對(duì)碼便可直接實(shí)現(xiàn)對(duì)電器的控制，無(wú)需額外進(jìn)行編碼。同時(shí)這一種控制器還能夠和其他遙控器同時(shí)發(fā)揮作用。但即使如此多種不同類型的家用電器設(shè)備還是無(wú)法采用同一個(gè)遙控器進(jìn)行控制，實(shí)用性仍有待進(jìn)一步的提升。因而，便可將目光轉(zhuǎn)向幾乎人人都擁有的手機(jī)設(shè)備上，僅需通過(guò)手機(jī)發(fā)出無(wú)線信號(hào)，接收設(shè)備便可獲取到相應(yīng)的信號(hào)，并同時(shí)輸出與初始值完全不同的電平，由此再帶動(dòng)接觸器便可實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器的開關(guān)控制。

當(dāng)前在家用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用較為普遍的主要是以藍(lán)牙與wifi為主，且wifi的傳輸信號(hào)強(qiáng)度更大，且更加穩(wěn)定，因此實(shí)用性更強(qiáng)。然而通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證后表明，wifi在連接網(wǎng)絡(luò)后，要想與另一個(gè)往往進(jìn)行連接便需先退出當(dāng)前所連接的wifi，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)較為繁瑣。而若是采用藍(lán)牙連接方式，便可達(dá)到多點(diǎn)控制的效果，能夠同時(shí)對(duì)多種不同類型的家用電器同時(shí)進(jìn)行控制，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中相對(duì)更加便捷，權(quán)衡不同無(wú)線連接方式的優(yōu)缺點(diǎn)，最終在本次研究中選用了藍(lán)牙通訊技術(shù)。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與功能模塊測(cè)試

通過(guò)實(shí)踐研究表明手機(jī)當(dāng)中的藍(lán)牙信息傳輸模塊是通過(guò)藍(lán)牙芯片板子所實(shí)現(xiàn)的。目前市面上所銷售的這一種芯片類型多種多樣，生產(chǎn)廠家的資質(zhì)水平也參差不齊。藍(lán)牙模塊依據(jù)功能性的不同可被分為主機(jī)模塊、從機(jī)模塊以及一體化模塊三種。其中第一種模塊僅可被用作從機(jī)模塊間的相互連通，多用于設(shè)置方面；而第二種模塊則是與主機(jī)模塊亦或是電腦主機(jī)的藍(lán)牙適配器、收集中的藍(lán)牙通訊部分，多用于通訊方面。對(duì)模塊的應(yīng)用具體可采取以下幾種方法：

（1）輸出狀態(tài)，長(zhǎng)時(shí)間保持高電平代表數(shù)據(jù)鏈路已實(shí)現(xiàn)連通?？赏ㄟ^(guò)連接單片機(jī)開關(guān)部件來(lái)檢查藍(lán)牙工作狀態(tài)。此種方式并非必須予以連接。

（2）電源接口，采用5V連接方式。

（3）了解電源負(fù)極。

（4）數(shù)據(jù)輸出接口，應(yīng)當(dāng)和單片機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)送端相連接，通常單片機(jī)的開關(guān)端名稱顯示為RX。

（5）數(shù)據(jù)接收接口，需同單片機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)送接口相連接，通常單片機(jī)開關(guān)控制名稱顯示為TX。

（6）主模塊清除配對(duì)功能管腳，通常情況下單片機(jī)的某一項(xiàng)開關(guān)控制點(diǎn)會(huì)輸出一項(xiàng)不超過(guò)500ms的低電平，之后再上拉輸出高電平，確保將藍(lán)牙配對(duì)信息予以及時(shí)清除。

利用keil u Vision3軟件實(shí)施編譯處理，所生成出的.hex文件可利用STC-ISP-V483.exe程序下載。鑒于單片機(jī)開發(fā)板可同時(shí)供應(yīng)兩處繼電器，因而在接線時(shí)相對(duì)較為簡(jiǎn)便，僅需將開路一端和單片機(jī)內(nèi)的端口進(jìn)行連接處理，啟動(dòng)控制按鈕，接觸器便會(huì)做出相應(yīng)控制動(dòng)作。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，受到當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速化發(fā)展與大規(guī)模應(yīng)用的影響，同時(shí)也為家電系統(tǒng)的智能化控制提供了必要的技術(shù)性保障支持，智能家居應(yīng)用前景十分廣闊。人們可通過(guò)無(wú)線通信設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)日常生活當(dāng)中各種家用生活電器的遠(yuǎn)程控制，為人們的日常生活帶來(lái)更大的便利性。本文主要就通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)思路的分析，無(wú)線通訊設(shè)備的選取與應(yīng)用以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)與功能模塊測(cè)試等內(nèi)容展開了具體研究，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)的研究人員提供一些有價(jià)值的參考。

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TU855 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1009-5624（2018）02-0081-02