燕京理工学院毕业设计(论文)
将被发送到单片机I / O输入端口,然后单片机读取二进制信号与默认密码,如果两个都是一样的,用户可以发送进一步的相关操作。
2.1.1 系统设计的可行性分析
进入21世纪以来,智能控制技术、信息技术的迅猛发展,智能自动化和奠定了坚实的基础为家电、各种高端智能电器出现在继承,使人们越来越多的便利。人们的生活,居家环境开始发生巨大的变化。
智能家电的迅速发展已成为一种必然的趋势。其原因可以归结为以下几点: (1)信息水平的不断提高,为智能家电的大规模的发展奠定了基础; (2)网络通信技术的逐步成熟和被广泛应用;
(3)互联网的快速发展为智能家电做了更进一步的铺垫; (4)人们生活水平的提高,智能家电满足了人们对物质的追求。 智能家电的功能满足了现代人们对物质的需要,首先,它能够自动识别工作对象的状态;其次,能够随时调整自身的工作参数;最后,它能够根据工作对象的工作状态和自身工作状态,采取优良的工作方案。
家电设施智能化是一个重要组成部分,智能家居的显著特点就是它能够根据用户的要求灵活地对家电进行控制,更大程度上来说,它可以通过节约时间来提高人们的办事效率。智能家电通过控制它的工作状态来达到环保与节能的目的。
本次系统设计的电路比较简单,这就降低了设备的成本,不仅如此,而且该系统功能也比较完善,我们可以根据自己的需要,适当地添加更多的功能。
2.1.2 中央处理单元
电话远程控制系统主要控制部分是单片机,用户发出指令解码后的内容将送入单片机的接口,记录各种信息,并对各种信息进行处理,发出不同的控制指令。
本次对家电远程控制主要核心单元是AT89C51单片机。其引脚如图2.2所示。
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图2.2 AT89C51单片机引脚图
AT89C51单片机的引脚功能介绍:
AT89C51单片机一共有40只引脚,它们的功能可大致分为4类: 1.电源引脚
VCC:接+5V的工作电源; VSS:接地端; 2.时钟引脚
XTAL1:作为时钟发生器电路和片内振荡器反向放大器的输入端; XTAL2:作为片内振荡器反向放大器的输出端; 3.控制引脚 4.I/O口引脚
在AT89C51单片机中,一共有4个8位并行的双向I/O口,它们分别是P0、P1、P2、P3 。
P1口仅做I/O口使用,并且其内部有上拉电阻。 P3口有一些特殊功能,即第二功能,其定义如表2.3所示。
表2.3 P3口的第二定义功能
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第2.2节 硬件模块分析
为了完成对家电进行远程控制的设计要求,我们采用模块化对系统进行设计。本次设计所用到的核心单元主要是AT89C51单片机,通过电话网络将DTMF解码后的信息送到单片机,单片机发出相应的控制动作,进而达到电话远程控制智能家电的功能。硬件系统框图如图2.4所示:
单片机:进行密码校对、提供有用的信息给解码器,控制不同的数据输出。 DTMF解码电路:将相应的解码DTMF信号发送的单片机,单片机控制信号对应的A,B,C,D,0 - 9表示二进制数。
模拟摘挂机电路:实现模拟摘挂机的作用。
电话接口电路:主要作用是与电话网络连接的端口,包含振铃检测电路等。 输出电路:作为控制器的输出端,还可以对模拟摘挂机电路进行电话摘机。 控制电路:主要起到控制操作的平台的作用,将电话输入的数据经过程控交换机传送至中央处理器。
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键 盘单片机 控 制 电 路LED显示电话接口电路控制电话机 DTMF解码电路 受控电器 输 出 电 路 图2.4 硬件系统框图
第2.3节 软件模块分析
系统软件的部分主要分为两种不同的工作状态,即普通工作状态和电话远程控制系统工作状态。电话远程控制状态主要是远程电话输入不同数字通过DTMF将解码后的二进制数送入I/O口,以便单片机控制家里的各种智能电器。软件部分操作系统主要由以下3个模块组成:
(1)限时模块:当远程用后对家用电器发出了操作指令后,如果单片机不能自动复位,那么下一次就不能发出别的指令。又或者单片机发出了错误的操作指令,如果不对它进行限时操作,单片机发出的的错误指令就会无限循环下去。
(2)密码检测模块:当我们到单片机的初始化,我们必须打开一个单片机内部存储单元的密码。当用户通过远程控制单片机来控制家用电器,我们将用户密码写入单片机的另一个存储,然后减少使用单片机发送指令比较两,如果等于继续操作,然后停止操作。
(3)信号处理模块:我们使用振铃检测电路不同信号计数、模拟接挂断为了实现函数的自动选择挂。使用查表法,采用相应的操作指示不同的信号。
以上是部分软件操作的原理设计,详细的介绍我们将在后面一一表述。通过结合部分软件和部分硬件的组合,我们几乎达到了远程控制家用电器的目的。
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