基于单片机的家电远程控制系统的设计

摘要:单片机技术作为远程控制系统的先进技术之一,将其应用到家电远程控制系统设计中,对提升远程控制系统的运行效率有着极大的作用。本文分析了家电常用远程控制系统,研究了基于单片机的家电远程控制系统的设计。

关键词:单片机;远程控制系统;设计

中图分类号:TM925.06 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2018)11-0004-01

在新时期发展中,远程控制技术的发展也极为迅速,传统的家电远程控制系统很多无法满足人们的使用需求,为此应加大先进技术的投入,不断对家电远程控制系统进行研究,提升家电远程控制系统的运行效率,为人们提供更优质的远程控制服务。当然,基于单片机的家电远程控制系统设计中,具体应结合家电的实际情况进行合理的设计,才能将单片机的远程控制技术优势充分发挥出来,推动家电远程控制系统的发展。

1 家电常用远程控制系统分析

1.1 红外远程遥控

红外远程遥控顾名思义主要是通过红外技术进行信号传输,实现远程控制,是一种无线控制的主要方式之一[1]。当然,红外远程遥控方式在使用的过程中需要在一定距离内,是家电远程控制的主要方式之一,例如,电视、空调、冰箱等多都采用这种红外方式。该远程控制方式是一种非接触式的远程控制方式,这种控制方式与其他无线控制方式有着很大的不同,在使用的过程中对于同种类型的家电产品采用同频波段进行控制并不会产生干扰现象,而且红外远程控制操作较为简单、快捷、方便,但红外远程控制却因距离较短的限制,并不适用与远距离的通信。

1.2 电话控制方式

电话控制方式主要是以电话为媒介实现对家电的远程控制,这也是近些年较为流行的一种家电远程控制方式[2]。该种控制方式在使用中占有一定的优势。例如,与其他控制媒介相比,这种远程控制方式并不需要进行二次布线就能够实现,主要因现阶段的固定电话、移动电话等线路已经走进人们的家中,而这也为实现电话远程对家电控制的基础。而且,在电话控制方式对家电进行远程控制的过程中,设计中也会充分运用单片机技术,相比于红外远程控制不仅可以实现远距离通信,同时也能够保证控制命令发送和接受的准确性,为人们提供极大的便利性。

2 基于单片机的家电远程控制系统的设计

通过以上的分析了解到,当前家电常用的远程控制方式有多种,其中包括发展时间较长的红外远程控制,也包含了近些年仅为流行的电话控制方式等,每种控制方式都有着一定的优势,在以下的研究中,主要针对基于单片机的家电远程控制系统设计进行全面的分析,真正实现远距离对家电的控制。

2.1 振铃检测和模拟摘机模块

在远程控制系统飞速发展中,单片机技术的发展也极为迅速,并被广泛应用到各行业的发展中,例如,在家电远程控制系统中的应用,对提升家电远程控制系统的运行效率有着极大的作用[3]。振铃检测和模拟摘机模块是基于单片机的家电远程控制系统设计的重要组成部分,在设计的过程中,应结合实际使用需求进行设计,才能将单片机技术的优势充分发挥出来。基于单片机的家电远程控制系统的设计中主要采用电阻实现降压,输入至光电耦合器经隔离转换,从光电耦合器中输出波形信号,这种波形信号直接输入至单片机的终端计数器输入口,最后完成振铃音的计数和检测。在设计中所应用的电动摘机电路主要是利用一个继电器开关实现的,在系统运行的过程中,当单片机发出滴机信号时,系统中的继电器控制端的一个电阻(200Ω)会接入到电话线的两端,从而实现控制整个电话线回路流过的电流大致在30mA。控制系统运行中所产生的摘挂机信号指令主要由单片机通过TXD口的转换来实现[4]。总的来说,在振铃检测和模拟摘机电路的设计中,应根据实际的使用需求进行设计,尤其是在电路的设计中应保证其和理性,才能保证信号传输的有效性,进而达到有效的远程控制系统需求,保证远程控制系统的顺利实施。

2.2 DTMF解码模块

DTMF解码模块是基于单片机的家电远程控制系统设计中不可缺少的重要组成部分,主要是在音调译码器技术使用的过程中会常用复频择码IC,系统中所产生的这个电路可以用来接收DTMF信号,进而形成一个完整的DTMF接收器,才能将DTMF解码模块的作用充分发挥出来[5]。通常在DTMF解码模块应用到家电远程控制系统设计中,可在接收到DTMF信号之后,系统内部会将信号分为低频带和高频带,并分别将所所接收的信号传送至数字译码器,最后解出其中的按键值,并以二进制的方式输出到外部共享BUS上,进而实现对家电的远程控制。

2.3 电器制模块

除了以上所提到的几种设计要点之外,电器制模块也是基于单片机的家电远程控制系统设计中不可或缺的重要组成部分。该模块的设计较为简单,模块的电路主要由一个PNP型三极管、防浪涌电流的二极管、继电器等组成,在远程控制系统运行中起到关键性的作用,尤其是继电器的应用,可以根据所要控制家电的对象,并将其连接到控制的家电上,进而形成对家电的远程控制。其中所应用的单片机将作为输出控制脚,系统运行中会输出一个高电平导通三极管,并进行吸收实现对多路电器进行控制,满足使用者对电器的远程控制需求。在整体的设计中,可以采用控制带有继电器的电源插座来实现对家电的最终控制,如电饭煲、热水器、空调之类的电器只需插上插头,主控单片机即可通过控制插座中各继电器来控制电器电源的通断。总而言之,在单片机应用到家电远程控制系统中,应结合所要控制的电器情况进行合理的设计,充分凸显出其控制的优势。

3 结语

总的来说,传统家电远程控制系统方式有很多,其中所应用的远程控制技术多种多样,而在新时期发展中,人们对家电远程控制系统的要求也在不断提升,传统的远程控制系统运行水平已经无法满足人们对家电的使用需求,特别是智能家电的面世,如,灯具、电视、冰箱等,对远程控制系统的运行提出了更高的要求。在本文的研究中,主要对基于单片机的家电远程控制系统的设计进行全面的分析,将单片机的优势充分发挥出来,不断提升家电远程控制系统的运行效率,进而满足人们的使用需求。希望通过本文的分析,能够引起相關研究和设计人员对单片机技术的重视。

參考文献

[1]宋宇超.基于单片机的智能家居监控系统的研究与设计[D].吉林大学,2018.

[2]蒋萧泽,王艳新,朱莉.一种基于单片机技术的家用电器远程控制系统的设计[J].电工材料,2017(1):37-39.

[3]郝嵘,高国伟,何刚,马超.基于单片机的远程家电控制系统的设计[J].传感器世界,2015,(6):12-16.

[4]唐忞旻.智能家居红外终端控制器关键技术研究与实现[D].新疆大学,2013.

[5]谢靖.家电远程控制系统的设计[D].郑州大学,2007.

Design of Home Appliance Remote Control System Based on

Single Chip Microcomputer

WANG Rong-hua

(Baiyin Institute of Mining and  Metallurgy,Baiyin Gansu  730900)

Abstract:As one of the advanced technologies of remote control system, MCU technology is applied to the design of household appliances remote control system, which plays a great role in improving the operation efficiency of remote control system. In this paper, the common remote control system of household appliances is analyzed, and the design of household appliances remote control system based on single chip computer is studied.

Key words:single chip computer; remote control system; design

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