通用型智能家电控制系统的设计与实现论文_顾焯南

通用型智能家电控制系统的设计与实现论文_顾焯南

(广东瑞德智能科技股份有限公司 广东佛山 528300)

摘要:针对于目前智能家电控制系统来说,存在价格昂贵以及操作复杂,应用也较为局限等问题。因设计出一套灵活以及实用的智能型家电控制系统已经是成为较为急迫的事情。在本文中,主要是针对了通用型智能家电控制系统设计和实现做出了全面的分析研究,并且在这个基础上提出了下文中一些内容,希望能够给与同行业工作的人员提供一定的价值参考。

关键词:通用型;智能家电;控制系统;设计;分析

引言:伴随着我国经济全面发展,科学技术在不断给人们带来优势的同时,也对人们生活方式带来了改变。在物质生活水平全面提高的同时,人们对于家居要求已经是不在是物理空间方面,同时人们更加关注的是一个安全以及舒适的居住环境,特别是针对于智能家居来说,使得人们对于家居的智能化要求更具的急迫。

1.通用型智能家电控制系统整体设计方案

本次设计的通用型智能家电控制系统来说,主要是包括了Android客户端控制软开发以及中控中心、无线红外网关硬件设计。在该系统中主要是包括了以下内容:第一是手持终端设备;第二是无线域名解析服务器;第三是中控中心;第四是网络红外网关;第五是家电设备等内容。

针对于该系统来说,不仅仅能够实现局域网内部家电设备智能化的控制,同时也能够实现远程的智能化控制。Android客户端在对其程序进行安装后,则是可以通过触屏和用户来进行交流,用户通过Android客户端发出一个或者多个控制信号时,无线域名解析服务器则是会通过WiFi无线网络或者是Internet网络去接受客户端所发布控制命令,进行动态的域名解析,之后将用户控制请求通过了TCP/IP协议发送到中控中心,中控中心则是能够完成家庭内部网络和外部网络连接,受到来自于家庭外部网络数据包,转换成为串口的数据之后传输到主控制器上,经过主控器对所接受到的数据做出分析以及处理,最后则是通过了433MHz无线接收模块来进行处理后的数据向着对应节点进行发送,每一个控制节点接受到相应的数据后,经过内部处理中心来对数据做出处理,使家电设备能够执行相应控制动作。

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2.通用型智能家电控制系统系统实现

2.1 中控中心硬件设计

对于中控中心来说,主要是家电控制系统当中较为核心的内容,同时也是能够实现接收来自于外部网络的远程信号,对家庭内部的家电设备功能进行控制,也是家庭内部以及外部网络连接过程中的一个枢纽。主要是经过微控制器以及时种电路和网络转串口电路等组成。针对于微控制器来说主要是采用宏晶科技所推出的新一代有着比较强抗干扰能力和低功耗增强型8051单片机作为其核心的处理芯片。

在这之中,HR911105A以太网的接口电路以及网络的转串口电路能够更好的实现网络的通信,无线域名解析服务器则是可以通过网络连接到中控中心的以太网接口中,实现外网以及家庭内网之间连接。服务器接受到控制的信号时,经过以太网接口传输到网络接口的转串口模块当中,将网络数据可以转换成为串口的数据方式,并且在通过串口传输到中控中心的核心处理器上面,通过它对其数据进行分析处理之后,向外发出一些控制的命令。

通过软件来进行编程,中控中心能够实现基于433MHz的无线自组网以及无线通信的数据加密等相关工具,使家电设备在入网以及出网时,中控中心组网并不会出现冲突以及相互干扰的情况。也可以更好的让用户的家庭通信数据变得更加的安全,不会被其他的用户破坏。

2.2 无线红外网关设计

针对于家庭中的空调以及电视机等设备都是采用红外遥控器来进行控制,然而因为每一个公司所生产的红外编码和解码芯片所采用编码和解码方式存在着不同,导致市场中的各种遥控器功能并不能够很好的兼容,这样也为人们带来了一定程度的不足。对于无线红外网关来说则是可以对各种红外线遥控信号进行学习并且存储,实现对红外遥控家电的统一控制。内部的433MHz无线收发电路使其能够加入到家庭的内部无线自组网之中,最终能够实现远程的智能化统一控制。

3.通用型智能家电控制系统Android客户端软件设计

针对于Android客户端来说,控制软件主要是根据Android操作系统来作为开发平台,应用了Java面向对语言进行开发设计,采用了SQLite的数据库进行开发和管理。对于系统的控制软件设计来说,主要为视频控制模块以及系统设置模块和房间管理模块等,Android用户则是可以通过触屏来对其各个模块进行有效的设置和管理,视频管理则是能够实现对家庭的状态进行监控,用户是可以随时随地的对家里的情况进行查看,并且在所有的设备管理过程中是可以看到已经加入到家庭内部网络的一些家用电器,并且用户也是可以直接的对所包括的设备做出有效的设置。

总结:在本文之中,主要是设计了一套通用型智能家电控制系统,该系统目前已经是广泛的应用到了Android操作系统中,设计过程中控制中心以及无线红外网关为两个核心的控制设备,也结合了433MHz无线自组网方式。反复试验之后,系统可以正常的运行,同时控制也是较为灵敏,可以快速的去实现局域网的家电智能化控制以及远程化的智能控制,在系统进行安装中也是更加方便以及性价比较高,具有着比较高的应用价值。

参考文献:

[1]陈泽虎.智能家居家电控制与体征监测系统的设计与实现[D].东华大学,2014.12(24)120-124

[2]张春龙.基于智能手机的智能家居控制系统的设计与实现[D].西安电子科技大学,2014.12(24)145-147

[3]王新宇.远程智能家电控制系统中嵌入式Web服务器的研究与实现[D].吉林大学,2007.12(24)151-154

论文作者:顾焯南

论文发表刊物:《电力设备》2016年第14期

论文发表时间:2016/10/14

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