家用电器自动控制系统

2011年重庆地区第四届“盛群杯”大学生单片机应用设计竞赛

作品创意书

参赛编号：20110273

家用电器智能控制

重庆科技学院

电气与信息工程学院

指导老师：吴云君

参赛队员：卢仁峰

孙承津

朱胜林

郑光胜

日期：2010年 12月 10 日

作品创意书

一、摘要

随着信息技术的应用领域向着人类生活渐渐渗透,智能家居有着非常好的发展前景。由于没有统一的通讯协议,大大阻碍了智能家居技术的发展。智能家用电器控制系统作为智能家居的一部分,也是依托家庭网络的一个智能系统。对于电器控制系统的研究,将有助于推动整个智能家居系统的发展。一个确定构架的电器控制系统,其控制方法可以应用于多种的家电设备。本系统具有智能化的显著特点，满足当今社会的发展趋向。

使用无线通信系统，设计一个家用电灯的智能开关控制系统。主要功能包括：运用遥控器开闭任一电器等。可使操作者根据各个显示灯及时了解用电器的有关信息，并通过遥控器远程控制多个受控对象，实现家电的智能化控制。系统具有操作简便、功能多样、安全可靠、性价比高等特点，可广泛应用于家庭或者其他场所的智能控制，具有较大的推广价值。

关键词：单片机；无线通信；家用电器；智能控制

二、作品介绍

（一）创作背景与作品构想

随着时代的进步和科技的发展，人们对生活质量的要求也越来越高。在快节奏的工作和学习的同时，迫切希望在家中有一个方便自如，能为人们提供身心休憩的环境。现代家庭的家用电器越来越多。随着各式各样的用电器的日益增多，我们的生活也变得大大的便捷了。但是，随之而来的是巨大的能源浪费。特别是，但我们在夜晚安然入睡或者是在早晨匆匆外出却忘记关闭我们的用电器（比如说电灯）时，我们就造成了巨大的电能浪费。

籍此，我们设计了家居智能用电器控制器。借助智能控制器我们可以方便快捷的控制我们家里的用电器，从而达到节能省电的效果。

智能控制家用电器系统，是未来家居自动化发展的趋势之一，可使人们尽情享受高科技带来的简便而时尚的现代生活。

基于现代科技发展和人们生活品质提高的背景，通过广泛调研资料，以盛群HT46R24单片机作为主控核心。当用户不在家时，通过智能遥控器的设置可以轻而易举的关闭或开启家用电器。进行不同的操作来完成对不同家电的控制，如定时煮饭、定时开启或关闭空调等操作，实现家居用电器的智能遥控，让家居生活更加舒适、安全、有效。该系统轻巧灵便易于控制并且成本低廉，因此具有极高的推广价值和较高的实用性。

（二）创作目的

我们设计智能家电控制器的目的是为了在方便人们生活的同时实现节能与环保。例如，人们可以在临睡前轻而易举地关闭家里的所有不必开着的用电器。或者，第二天是八点上班的可以在遥控器上定下在八点的时候关闭所有的用电器，避免在出门的时候忘记关闭某一用电器。

本系统具有人性化的特点，通过无线通信的方法实现对家内用电器的智能化控制。提供灯光开启、一键全关等智能化操作和管理。系统采用模块化结构设计，简单灵活、安装方便。根据环境及用户需求的变化，只需做软件修改设置或少量线路改造，就可以实现灯光布局的改变和功能扩充。智能灯光控制内各设备的控制信息独立存储，任意设备损坏也不影响本系统中其它设备正常工作，更不会引起系统瘫痪。存储的信息具有停电后不丢数据功能，在恢复供电时，系统会自动恢复到停电前的工作状态。系统设备中配有“软启动”功能以防止高启动电流或热冲击所引起的灯具的永久性损坏。智能灯光控制功能是通过软件设置的，可以通过软件实现：开关、就地控制、多点控制、遥控控制、等。使用时，简单的通过触摸操作就可以控制家里的任一用电器的定时开闭。

三、工作原理

本系统两个部件组成，分别是由用户控制的遥控器部分和位于总线路上的接收控制器部分。

由单片机构成控制部分，进行主要的信息处理，接收遥控器的操作指令，并完成对于各种信息的记录；接口电路提供单片机与蓝牙的接口。其中包括信号检测模块、信号发送模块,信息储存模块和电器控制模块。

遥控器主要由指令处理器（MCU），信号发射器和信号接收器组成。HT46R24单片机完成蓝

牙信号的检测、控制和发送。此系统具有以下单元功能模块：

（1）对任一用电器进行开启或关闭；

（2）对任意用电器进行定时开启或关闭；

（3）对任意用电器进行延时关闭；

（4）查询任一用电器的现有状态；

（5）时钟功能；

（6）闹铃功能；

根据遥控器发出的不同信号以及各种状态的不同要求，结合实际情况对具体的单元功能模块作出软件或硬件上的不同分工，具体如下：

遥控器所发出的各种信号都可以通过软件编程而识别，即通过单片机发出的脉冲信号来检测信号单位时间内的脉冲个数计算出其频率，从而完成信号识别。

综上所述，本系统信号检测、控制电器功能模块使用硬件电路实现。而信号储存、定时开关处理，掩饰开关处理、电器状态查询等功能模块使用软件编程完成。

为突出智能控制器的节能省电的功能，并使产品达到更高的性价比，还可对遥控装置的其他功能进行进一步的扩展。如在遥控器上设置自动提醒功能，提醒用户关闭某一长时间开启的但是却又是不应开启的用电器；增加闹铃功能，在用户早上一起来就可以记得设置家里的用电器一整天的工作模式；也可以预先设置几套合理的工作模式如工作日的工作模式和周末的工作模式，在要用的时候一键定义，一键解决，方便快捷。本系统略作改进，可以广泛的运用于家居生活，智能方便又具有节能环保的效果，具有极大的推广价值。

四、作品功能及特色

（一）基本功能

●家电自动控制功能。通过原先设置对家中电器实现自动控制，如控制电饭煲煮饭空调

开关机等。

●闹铃提示功能。提示用户及时操作，方便简单，节能环保。

●电器延时开、关的功能。控制家电开关机的定时时间，更好地服务主人。