毕业设计（论文）基于单片机的无线家电控制系统.docVIP

第２６卷第２期 ２００８年６月  ＮＡＴＵＲＡＬ  海南大学学报自然科学版 ＳＣｍＮＣＥ ＪｏＵＲＮＡＬ ｏＦ ＨＡＩＮＡＮ  ＩＩＮＩｌ峪ＩＴＹ  、Ｕ．２６ Ｎｏ．２ ２００８  文章编号：１００４—１７２９（２００８）０２一０１７５一０４ 基于单片机的无线家电控制系统 王景景 （青岛科技大学信息学院，山东青岛２６６０６１） 摘要：介绍了一种使用手机短信控制家电的无线远程控制系统．该控制系统的主控和从控芯片均采用 Ａ碣９Ｓ５２系列单片机．其中主控单片机负责通过ＧｓＭ ＭＯＤＥＭ接收短信并检验手机号码的权限以及提取短 信内容，从控单片机负责发射红外线信号来控制家电．一个主控单片机和多个从控单片机通过无线数传模 块ＳＲｗＦ．１组成无线数传网络，可实现对家庭中多个家电的控制． 关键词：单片机应用；无线控制；ＧＳＭ ＭＯＤＥＭ；ＳＲＷＦ．１ 中图分类号：’ＩＰ ３６８．２ 文献标识码：Ａ  智能家居近几年迅速发展起来，而实现对家电的无线远程遥控是非常实用的一个分支，它越来越深 地影响着人们的生活．本系统实现对家电的无线远程遥控只需用户用手机发送一条控制短消息即可．系 统的主控和从控芯片均采用Ａ髓９Ｓ５２系列单片机．其工作原理为：主控单片机负责通过ＧＳＭ ＭＯＤＥＭ接 收短信并检验手机号码的权限以及提取短信内容，从控单片机负责模拟发射红外线信号来控制家电．一 个主控单片机和多个从控单片机通过无线数据传输模块ｓＲＷＦ—ｌ组成无线数据传输网络，可实现对多个 家电的控制．系统结构如图１所示． 系统由主控单片机系统、无线数据传输模块 和从控单片机系统３部分组成．主控单片机系统 包含ＧＳＭ ＭＯＤＥＭ和主控单片机２部分．ＧＳＭ ＭＯＤＥＭ主要用来建立无线ＧｓＭ网络信道，而主 控单片机通过串口接收ＧＳＭ ＭＯＤＥＭ发来的数据 检验手机号码的权限，然后提取短信内容，根据短 信的内容生成从控单片机地址以及控制指令，并 通过无线数传模块ｓＲｗＦ一１发送给从控单片机系 统．无线数据传输模块负责无线网络建立和数据 图ｌ基于单片机的无线家电控制系统结构 传输．假设共有４个电器需要控制，则建立１个 一点对多点的通信网络．从控单片机系统收到无线模块传来的数据后，根据收到的数据，找到受控家电 的红外发射码形（此码形为预先存人从控单片机中），发出红外光信号，实现电器的控制．  １  从控单片机系统的设计  从控单片机常使用的是Ａ髓９ｓ５２单片机‘卜２１．遥控器发射的信号由一串０和ｌ的二进制代码组成， 用３８ ｋＨｚ的载频进行２次调制，以提高发射效率，降低电源功耗．然后通过红外发射二极管向空间发射． 红外解码使用红外接收头００３８Ｋ，它将红外接收、放大、解调以及整形电路整合在一起，并将接收到红 外线信号转化为１ＴＬ电平信号．００３８Ｋ引出３个引脚，分别为地线、＋５ Ｖ电源和信号输出．红外解码电 路如图２所示． 收稿日期：２００ｒ７—０８—２６ 作者简介：王景景（１９７５一），女，安徽砀山人，青岛科技大学信息学院讲师，硕士． 万方数据 １７６  海南大学学报自然科学版  ２００８年  获取遥控器的红外码可采用以下方法：首先将００３８Ｋ输 出的信号输入计算机的音频输入端（ｕＮＥ ＩＮ），然后使用 ＣＯＯＬ ＥＤＩＴ（音频处理软件），将波形录入，最后经处理后即 可读出遥控器的红外码形． 红外发射使用单片机Ｐ２口的Ｐ２．５和Ｐ２．６位来控制，其 中，Ｐ２．５输出频率为３８ ｋＨｚ的载频信号，Ｐ２．６输出红外脉宽 信号ｊＰ２．５和Ｐ２．６通过或门输出调制后的信号．该信号先 通过ＵＬＮ２００３芯片放大，再经电阻限流后至红外发射管，最 后发出红外光信号，控制电器动作．红外发射电路如图３所示． 图２红外解码电路  ２  ＳＲＷＦ  针对本系统数据流量较小，通信距离较近，且强调性价 比的特点，选用ＳＲＷＦ．１型微功率无线数传模块∞Ｊ． ２．１ ＳＲＷＦ一１型微功率无线数传模块的数据传输ＳＲＷＦ一１ 模块收到单片机发来的第１个数据后自动进行无线网络连 接、数据同步等工作，因此，第１个数据将在５个字节时间延 迟后从接收方串口输出．如要传送１个数据帧，此时间延迟Ｐ２．６ 将逐渐减少．当最后一个数据被发送后，模块将处于等待状…。 态，直到模块所设置的接收等待时间延迟之后，模块将自动 通知所有接收设备断开无线网络连接并转入空闲状态． 发送方最后一个数据被发送后需延迟６—８个字节才能 接收空中其他模块的数据，而其他模块在此时间内也不能向 空中发射数据，即使有用户数据输入也会被缓冲到模块中 （而没有发送到无线链路中），以避免引起数据通讯混乱．  图３红外发射电路 ２．２ ＳＲＷＦ 图１所示的系统中，服务器、ＧＳＭ ＭＯＤＥＭ放