基于单片机的家电远程控制系统设计

目录

第一章绪论 (1)

第二章远程控制的内容 (1)

2.1 智能家用电器主要的特点 (1)

2.2 智能家电具备的基本功能 (2)

第三章系统设计的原理 (2)

3.1 总体设计原理 (2)

3.2 硬件模块分析 (4)

3.3 软件模块分析 (5)

第四章系统软件设计分析 (5)

4.1 软件设计原理 (5)

4.2 系统程序设计流程图 (6)

第五章系统的应用 (7)

5.1 系统的应用前景 (7)

5.2 系统的使用说明 (8)

第六章小结 (9)

后记 (10)

参考文献 (11)

附录电路总体设计图 (12)

基于单片机的家电远程控制系统设计

第一章绪论

随着新型科技电子产品日益发达和人们生活水平的不断提高，受到潜移默化的影响，人们对生活质量以及家居环境的要求也在与日俱增，人们开始追求家庭生活现代换，舒适化，以及安全性等问题，特别是家电的选择和使用上，智能家居的出现正好满足了人们的需求。随着电话通信网络的出现，利用电话实现远程控制已经在智能小区的管理中得到了广泛的应用，而移动通信技术的发展刚好为家电的远程控制奠定了基础。

本文介绍了一种电话远程控制技术。本系统采用单片机控制家用电器的远程控制、远程电话,用户可以通过手机、电话到家用电器(如太阳能、冰箱)远程控制其工作状态,以满足用户需求为各种各样的家用电器,不仅如此,用户也可以根据你的需求和基于住宅需求不同的家用电器控制,达到了用户自己的家庭住宅最好的国家规定。

本次作品所使用到元器件都选择性价比较高的，这就可以在节约电器成本的前提下创造出更大的利用价值。智能家居的优点主要体现在它不受时间和空间的限制，这就可以为人们节约大量的时间。不仅如此，我们也可以在各路终端接上传感器从而实现对周围环境的监听，这就达到了一个对家居电器进行安全性的监护作用，也避免了很多不必要的麻烦。远程监控还可以应用到企业的自动化控制的系统领域中去，可以为企业节约很多的资本，也可以应用到家庭医疗保健中，不仅降低了医疗保健成本，而且还有益于身心更加健康，我们把测量的结果直接传给医生，可以省去去医院排队等候的麻烦，也可以应用于网络家庭教育，帮助学生能够更好的学习。

第二章远程控制的内容

有了这些智能家用电器，我们不难建造一个拥有智能家居的环境，有了智能家居，我们就可以节约大量的时间做更多的事情。例如，我们可以在回家的路上可以提前打开家里的电饭煲，把空调打开调到合适的温度，这样回家以后我们就可以舒适地吃上香喷喷的米饭了，但是，这在以前是不可能实现的。就目前而言，我们大多数家庭使用的还是传统的家用电器，本次课题主要设计了一款利用单片机控制家用电器的原理进行远程的电话控制系统。

2.1 智能家用电器主要的特点

一、网络化功能：将智能家电通过家庭局域网连接到一起,然后同互联网相连,以实现信息的共享。

二、智能化：智能家电利用传感器来感知周围的环境，然后根据环境的不同自动改变参数。

三、开放性：兼容性。生产智能家电平台具有相同的开放和兼容标准。

四、节能化:智能家电可以根据周围环境自动调整自己的工作状态。

五易用性:由于复杂的控制操作步骤在内部控制器嵌上,所以用户只需了解简单的外部操作步骤即可。

2.2 智能家电具备的基本功能

一、通信功能。

二、消费电子产品的智能控制。

三、交互式智能控制。

四、安防控制功能。

五、健康与医疗功能。

一般来说,主要功能的家庭智能控制系统集中在家庭安全报警、电话远程控制等。组网方式主要分为两大类，其中包括有线组网和无线组网。有线电视网络家庭电话线路控制电路主要用于网络,虽然设备成本较少,但布线成本高,维护困难在未来也更大；无线组网的主要技术有家庭电话网络联盟技术、蓝牙技术等，但移动性强，设备容易，维护简单。

第三章系统设计的原理

3.1 总体设计原理

电话主要由单片机智能远程控制构成中央处理单元,主要的信息处理,以及各种控制信号接收外部操作指令形式,记录各种信息在同一时间,然后控制不同用户需求的设备状态。接口电路的作用是提供单片机与外围电话的接口。其中主要包括铃流检测电路、摘挂机控制电路、DTMF双音多频解码电路，以及语音提示电路。系统组成框图如图3-1所示。

图3-1

在控制系统中，语音提示电路将会受到AT89C51单片机的控制产生相应的提示信息，通过反馈电路将有用的信息反馈至电话外线，这样操作者能够了解受控方的工作状态，以便采取相应的措施解决。由于用户的需求不同，我们可以根据不同的用户需求进行不同设计。

本系统提供两种操作方式：第一种是直接操作方式，操作者在异地拨通连接本装置的外线电话，电话机通过交换机发送振铃信号到外围电路上，接收到的振铃信号送到中央处理单元，如果检测到响铃五次后扔无人接听，摘挂机电路进入自动进行摘挂环节，然后密

码检测，当且仅当输入正确密码后才可以选择控制电器，完成后将给出提示，然后自动返回；二是间接的方式,一旦报警信号被检测到中央处理单元,摘机信号送入DTMF解码电路、解码电路在解码,解码后的信息将被发送到单片机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。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3-2所示。

图3-2

AT89C51单片机一共有40只引脚，它们的功能可大致分为4类：

一、电源引脚

1.VCC：接+5V的工作电源；

2.VSS:接地端；

二、时钟引脚

1.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；

2.XTAL2：作为片内振荡器反向放大器的输出端；

三、控制引脚

四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。

1.P1口仅做I/O口使用，并且其内部有上拉电阻。

2.P3口有一些特殊功能,即第二功能，其定义如表3-3所示。