21世纪是信息时代,各种电信技能推动了人类文明的开展。正是由于通讯技能、计算机技能、网络技能、操控技能的开展,促进家庭完成了生活方法愈加现代化,寓居环境愈加舒适、安全。智能家居操控体系的功用首要包含通讯、设备主动操控、安全防备3个方面。跟着新技能和主动化的开展,传感器的运用量越来越大,功用越来越强,各种标准化传感器模块的呈现给智能家居操控体系的规划供给了便当。智能家居空调操控体系除了能完成传统的经过遥控按键操控空调之外,还加入了蓝牙、温度传感器等模块,可经过
手机发射指令直接操控空调,完成智能家居体系的长途操控和主动操控。
1 体系全体规划及操控原理
智能家居空调操控体系选用两种方法操控空调,一种是传统的遥控按键方法,另一种是经过手机蓝牙发射指令。体系由MSP430单片机、温度传感器、红外模块、蓝牙模块等几部分组成,其间MSP430单片机作为体系的主操控器,担任解析按键和蓝牙传输过来的信号并作出相关应对;温度传感器用来感应外界温度,其设置的温度规模是20~26℃,当温度在此规模时,体系能够依据设定好的程序主动封闭空调;当温度不在这个规模时,体系可经过按键或蓝牙来敞开空调并操控空调的各种形式,当温度不在这一规模时也可设置主动操控形式,体系会主动敞开空调并依据外界温度主动调理温度,无需经过手动敞开;红外模块依据单片机的应对发射信号来操控空调;蓝牙模块接纳手机发射的指令并将其传送给单片机。体系的全体框图如图1所示。
1.1 红外操控原理
红外信号发挥作用的根本前提条件是使红外光在红外传感器和空调之间传输信号,红外光坐落电磁频道的不行见部分,红外操控便是运用波长为0.78~1.4μm之间的近红外线来传送操控信号的,如图2所示。
红外操控首要由发送和接纳两个部分组成。现在大部分家电均选用红外一体化接纳头来接纳红外信号。体系发送端选用MSP430单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列脉冲串信号,经过红外发射管发送红外信号;由空调内置的红外一体化接纳头接纳红外信号,一起对信号进行扩大、检波、整形得到TTL电平的编码信号,再送给单片机,经单片机解码并作出相关应对。发送和接纳示意图如图3所示。
1.2 蓝牙操控原理
蓝牙是一种低功耗的无线技能,蓝牙技能的规划初衷是将智能移动电话与笔记本电脑、掌上电脑以及各种数字信息的外部设备用无线方法衔接起来,替代PC、打印机、传真机和移动电话等设备上的有线接口,然后构成一种个人网络,使得在可达规模内各种信息化的移动便携设备都能无缝地共享资源。蓝牙具有较强的移动性,可使用于多种通讯场合。蓝牙无线传输经过RF(2.4 GHz)载波进行,功耗低,传输速度快,可一起衔接多个体系。选用蓝牙技能无需设置,只需两个蓝牙设备相互进入无线电平所答应的衔接规模内,蓝牙协议就会主动扫描检测,完成衔接,进行信息交流。体系所选用的蓝牙设备分别是蓝牙模块和手机,其间蓝牙模块选用3.4 V电源供电,两者衔接后,在必定间隔内手机可经过蓝牙串口软件向蓝牙模块发射信号,经过单片机解析,然后完成操控空调。
2 体系硬件与软件规划
2.1 硬件部分
体系硬件体系首要由MSP430单片机、红外模块、蓝牙模块、温度传感器模块构成。体系选用MSP430F149作为主操控器,该类型单片机具有可靠性高、功耗低、扩展灵敏、体积小、价格低和运用方便等长处,广泛使用于仪器仪表、专用设备智能化办理及进程操控,有效地提高了操控质量,其既要担任蓝牙信号的接纳,又要给红外模块传输相应指令;红外模块首要在接纳到指令之后发射红外信号然后操控空调的开关;蓝牙模块作为手机和单片机间的一个信号中转站,蓝牙模块接纳到手机发来的指令,传给单片机,然后单片机对蓝牙信号进行解析;温度传感器用来感应外界温度,其设置的温度规模是20~26℃,当温度不在在这个规模时,体系可经过按键形式或许设置主动操控形式以及蓝牙形式来操控空调。体系全体衔接电路图如图5所示。
体系操控的是美的牌空调,因而,需对美的牌遥控器进行解码,遥控器解码如表1所示。
2.2 软件规划
体系的软件首要由两部分构成,即蓝牙信号的接纳和红外信号的发射。软件程序规划流程如图6所示。
3 体系调试与完成
3.1 蓝牙模块接纳手机指令的调试
蓝牙模块运用3.4 V的电源供电,手机翻开蓝牙后和蓝牙模块匹配,经过手机的蓝牙串口软件向蓝牙模块发送指令,如“开”、“关”、“主动”、“+”“-”等,若能正常发送,则标明蓝牙模块可正常接纳指令,作业状况正常;不然,蓝牙模块作业状况反常,需从头调试蓝牙模块。
3.2 红外模块和温度传感器的调试
红外模块和温度传感器是相衔接的,两者经过串口与MSP430单片机相衔接。温度传感器设置的温度规模是20~26℃,当温度在这一规模时,体系会依据设定程序主动封闭空调;当温度不在这一规模时,体系可经过按键形式或手机蓝牙形式来敞开空调并操控空调的各种形式,当温度不在这个规模时也可设置主动操控形式,体系会主动敞开空调并依据外界温度主动调理温度,无需手动敞开。在室温时,若可经过按键形式和蓝牙形式来操控空调,则标明红外传感器和温度传感器能够正常感知外界温度和发射红外信号,作业状况正常;不然,红外传感器和温度传感器作业状况反常,需求从头调试。
3.3 体系全体调试和试验成果
调试第一种作业方法,即经过按键方法来操控空调。先按下设置好的开空调按键,若空调正常发动,则持续下一步:按下加温度按键(或减温度按键、主动形式按键等),若空调能履行这些按键所对应的指令,则标明第一种操控方法可完成,不然需从头调试。
调试第二种作业方法,即经过手机来操控空调。先在手机的蓝牙串口软件上发送“开”指令,假如空调正常发动,则持续下一步:发送“+”(或“-”、“主动”等),若空调能履行这些指令,则标明第二种方法可完成,不然仍需从头调试。
体系经上述调试及测验,完成了空调的启停操控、温度升降操控以及主动操控等功用,可经过按键及手机蓝牙两种方法操控空调。部分试验效果图如图7所示。
4 结束语
体系结合单片机和红外传输、蓝牙通讯等技能,用MSP430系列单片机作为主操控器,充分运用了该系列单片机低功耗、资源丰富等优势,与红外模块和蓝牙模块相结合,使用于空调操控,扩展了家居操控的智能化程度。体系架构在智能家居操控及服务范畴有着较宽广的使用远景,下一步能够交融物联网技能打开研讨。