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长途智能家电控制系统规划与完成

O引言计算机网络、通信和控制技术的发展使家电的集中和远程智能控制成为可能,将信息技术和家电技术相融合,在更大程度上实现家

  O 导言

  计算机网络、通讯和操控技能的开展使家电的集中和长途智能操控成为可能,将信息技能和家电技能相交融,在更大程度上完成家庭日子的信息化和智能化,满意人们舒适、高节奏的日子需求。使一切的消费电子类产品具有连入网络的才能,这也是家用电器未来的开展趋势。

  现在对智能家电范畴研讨有电话/手机网络的长途操控,根据互联网络的智能家电软件规划等。但一般家电智能操控存在本钱高、牢靠性差,体系规划冗余等缺陷。本文针对以上问题,提出了根据网络技能、CAN总线技能,如和ZigBee无线技能c43的操控体系规划,侧重处理了ZigBee无线和网络传输数据的,规划了一种简略、低本钱硬件规划计划,并在实验室搭建了实验渠道,验证了操控作用。

  1 长途智能家电操控系统的根本组成

  在到达功能指标要求的情况下,为了尽可能地降低本钱,整个体系尽可能运用常用家电设备,以使体系简略、易操作和低本钱。操控体系分为:

  a.长途操控端。包含个人手机和个人电脑的长途操控。

  b.集中操控端。包含家用电脑和RS232一CAN转接口。

  c.家电操控端。包含ZigBee无线操控和CAN总线的有线操控。用户可运用长途操控端发送操控指令,操控指令经过互联网络到集中操控端的家用电脑,再由家用电脑把指令发送到所需操控的家电终端,例如冰箱、空谐和电饭煲等。一起家用电脑作为集中操控的主机,实时给长途操控终端回来家电的运转状况,供用户长途操控查询。

  2 长途智能家电操控系统的规划完成

  体系规划完成首要包含:长途操控端、长途操控的网络编程完成、集中操控端的操控软件完成和家电操控端的操控电路完成。本文以家用电器常用的电饭煲为例,介绍体系的完成办法。用户的操控界面显现电饭煲相关操控信息,例如开机、关机、保温文调温等操控功用。首要,用户根据长途操控界查询到的电饭煲当前工作状况,例如关机,以确认所需求的操作,如开机。此刻长途操控端的PC机经过互联网路由器发送电饭煲的开机指令,在集中操控端的操控软件监听到网络发来的开机指令,然后把指令发送到电饭煲的操控电路,最后由操控电路完成操控操作。相同,电饭煲的反应温度等运转状况信息也可经过长途操控端实时查询。

  3 长途智能家电操控系统的硬件规划

  长途智能家电操控的硬件体系首要是家电的操控电路。它由供电模块、操控模块、通讯模块、传感器和开关电路组成。其间供电模块选用北京明鑫公司的MXA(S)2.5S5NI,操控模块选用At—megal6AL单片机,CAN通讯模块选用MCP2515为CAN操控器,高速光偶6N137作为阻隔电路,PCA82C250T作为CAN接口操控器,选用MAX232作为RS232串口的通讯芯片。硬件完成原理框图如图1所示。

  家电操控电路规划尽可能地简略、牢靠、低本钱并具有可扩展性。操控电路总计由3个集成块组成,结构简略,功用老练牢靠,易保护。整个电路本钱低(如表1所示),单个操控电路零售本钱=集成块价格+电阻%&&&&&%价格十制版费,小于25元。At-megal6集成4组I/O口,还有16路预留,可完成功用扩展。

  3.1 家电操控电路的供电模块

  因为家用电源为220 V沟通,体系供电模块要求把220 V家用沟通电转换为5 V直流供电电源,本文选用AC—DC电源模块MXA(S)2.5S5N具有低输出噪声,165~265VAC宽输入电压规模,输入对输出电压阻隔等特性,以上特性到达体系供电要求。

  3.2家电操控电路的操控模块

  考虑到操控功用的完成和体系本钱,选用At—megal6单片机作为操控微处理中心。Atmega接纳到长途操控端的操控指令信息,经过其数字I/O口输出电平凹凸改变,操控开关电路的继电器的功用切换,完成长途开机、关机和调温等状况的切换操控。Atmegal6单片机亦可以实时地把电饭煲温度数据实时收集并判别电饭煲运转状况是否正常,若温度反常,向长途操控端发送报警信息,确保电饭煲可以平稳、安全地到达需求加热温度。

  3.3家电操控电路的通讯模块

  ZigBee模块具有低本钱,低功耗特色。总线是一种有用的支撑分布式操控的串行通讯网络,它具有多主站根据优先权进行总线拜访、无破坏性的根据优先权的裁定和节点装备灵敏的特色。规划完成框图如图2所示。

  4 长途智能家电操控体系的软件规划

  体系软件怎么对家电实时、精确长途操控与通讯是本文关键技能之一,本文根据TCP/IP协议,软件选用Winsock开发C/S程序。即长途操控端向集中操控端服务器提出恳求,服务器接纳到长途恳求后,供给相应的操控服务。

  4.1 体系软件规划与完成

  长途操控端开发了客户服务程序,它可以显现电饭煲的操控信息和运转状况,并以预订的频率改写信息。在集中操控端开发了服务程序,当有操控恳求时,有必要让服务器程序主动触发,此服务器守时向客户发送进程更新。例如,要监控电饭煲5个状况,就需求5个长途服务进程。这些进程周期地发送进程更新。如图3所示,软件选用流式套接字(SOCK—STREAM)编程,完成了面向衔接、牢靠的数据传输服务,数据无差错,无重复的发送,且按次序接纳。确保了操控信号的实时性和精确性。

  家电反应信息首要包含家电运转状况和数据过错的报警。电饭煲的加热温度可用温度传感器实时丈量回来,回来的温度数据可在长途操控端上进行查询,为用户下一步操作供给参阅。

  4.2长途操控端用户界面规划与完成

  长途操控端用户界面包含操控信息记载,操控家电目录,服务器IP地址127.0.0.1,服务6000,衔接服务器。信息记载界面显现家电操控令发送、家电运转状况和报警信息等,操控家电目录可对操控目标。界面选用MFC AppWizar个根据MFC的单文档界面(SDI)完成。建户界面如图4所示。

  长途操控实验中,电饭煲加热温度改变曲线如图5所示。

  5 结束语

  以电饭煲为例,给出了一种根据Internet程家电操控体系,论述了体系规划计划,具体介绍了长途家电操控进程、体系硬件实用性和长途操控的完成办法。长途操控发送开机指令后,由长途操控端记载的电饭煲加热温度数据曲线。实验结果表明:该体系可以很好地对电饭煲完成长途操控,电饭煲的运转状况也能实时地长途查询,体系易于操作、功能安稳。

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