无线WiFi的智能开关设计

Hans Journal of Wireless Communications 无线通信, 2018, 8(2), 57-63

Published Online April 2018 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/873442867.html,/journal/hjwc

https://https://www.wendangku.net/doc/873442867.html,/10.12677/hjwc.2018.82006

The Intelligent Switch Design

for Wireless WiFi

Yuanmin Huang, Ming Yi, Xiuzhong Li, Man Yang

Department of Mechanical and Electronic Engineering, Foshan Polytechnic, Foshan Guangdong

Received: Apr. 1st, 2018; accepted: Apr. 17th, 2018; published: Apr. 24th, 2018

Abstract

With the rapid development of Internet and China’s economy, intelligent products are constantly being known. Smart switches are important components of home intelligence. They have gradual-ly replaced traditional wall switches and entered our daily life. In this paper, a wireless WiFi switch control system based on MCU is designed. The system design takes STC89C52 processor as the system host controller circuit; serial port MCU communicates with wireless transmission module esp8266 WiFi module; control commands from mobile phone control the home ap-pliance’s relay through the WiFi; relay switch data are sent to the mobile phone through WiFi module, in order to achieve the object of intelligent wireless control system. Mobile phone and home appliances were connected. The ultimate goal of designing the whole set of equipment is to realize the control of household electrical appliances switch by mobile phone APP, so as to realize digitalization and intellectualization of household appliances.

Keywords

Single Chip Microcomputer, WiFi, Intelligent Mobile Phone, Wireless Switch

无线WiFi的智能开关设计

黄远民，易铭，李秀忠，杨曼

佛山职业技术学院机电工程系，广东佛山

收稿日期：2018年4月1日；录用日期：2018年4月17日；发布日期：2018年4月24日

摘要

随着互联网和我国经济的快速发展，智能化的产品不断被人们所熟知，智能开关是家居智能化的重要组

黄远民等

成部分，它已经渐渐取代传统墙壁开关，走入了我们的日常生活中。本文设计了一种基于单片机智能无线WiFi开关控制系统。系统设计以STC89C52处理器作为系统主机控制器电路，单片机的串行口与无线传输模块esp8266wifi模块进行相关通信，人触摸手机发出的控制指令通过WiFi来控制家庭用电器的继电器，继电器开关数据通过WiFi模块发送给手机，从而实现了智能无线控制控制系统中的手机与家用电器的物物连接。设计整套设备的最终目的是实现使用手机APP即可对家庭各用电器开关进行控制，从而来实现家电的数字化和智能化。

关键词

单片机，WiFi，智能手机，无线开关

Copyright ? 2018 by authors and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).

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1. 引言

随着科学技术和社会经济的迅猛发展，人类社会中自动控制，智能控制越来越普及，而单片机正是这种技术普及的基础[1]。无线网络技术的快速发展和日趋成熟，智能手机的普及率越来越高，WiFi技术也得到了非速的发展，已经完全融入了我们的生活，而且随着科学技术的快速发展，人民追求越来越高的生活质量[2] [3]。目前的室内灯开关的设计和装修大多采用固定式按键和触摸平板的方式，传统的室内灯控制方式已不再满足现代人们对生活水平的需求，而目前的室内灯开关的设计和装修大多采用固定式按键和触摸平板的方式，相比之下，WiFi控制不仅减少了硬件线路成本，易于维修也显得较为方便。因此，利用WiFi传输速度快、覆盖面大、抗干扰能力强等优点，本文设计了无线WiFi的智能开关[4] [5]。

2. 系统总体设计方案

基于WiFi模块的智能开关系统主要三部分组成：一是、智能移动终端。采用Java编写手机APP (TCP)连接，通过手机APP软件实现用户对系统的界面进行控制功能。二是、负责广播信息AP节点。通过AP 建立无线wifi网络，手机客户端和家庭各个用电器开关节点模块采用UDP协议广播机制实现数据的交换功能。三是、无线开关控制模块。该部分主要是由串口WiFi模块、单片机、驱动电路组成。单片机作为终端控制设备，主要实现的功能是与串口WiFi模块实现数据的交换及系统终端有用数据的存储。本设计采用STC89C52单片机完成整个系统的控制流程。手机端软件设置操作界面登陆账号，WiFi模块连入网络，实现系统设计(图1)。

3. 无线开关控制模块硬件设计

3.1. 无线开关控制模块总体设计框架

无线开关控制模块总体设计框架如图2所示。硬件电路主要由单片机、继电器驱动电路、WiFi模块电路组成。本设计采用STC89C52单片机完成整个系统的控制流程。STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8 K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但是做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的

黄远民 等

Figure 1. System overall design block diagram 图1. 系统总体设计框图

Figure 2. System block diagram of hardware design 图2. 硬件设计的系统框图

解决方案。手机端软件设置操作界面登陆账号，WiFi 模块连入网络，实现系统设计。图3为无线WiFi 智能开关电路原理图。

3.2. 控制器的选择

综合考虑到本系统成本及模块体积大小的因素，本设计选用STC89C52单片机。本设计系统的数据传输方式采用串口通信，而此芯片可以直接利用它和WiFi 模块进行通信从而实现无线数据的转发，软件程序中通过串口的中断检测一帧的数据是否完成的传送[6]。该单片机的串STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有4 K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU 和在系统可编程Flash ，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。本文设计的系统采用的是单片机的工作方式1，采用中断方式与WiFi 模块进行通信，从而节省了查询方式cpu ，速度也更快[6]。

3.3. WiFi 模块

esp8266模块是基于UART 接口的WiFi 无线网络模块，能够实现无线网络和用户串口数之间的交换[7] [8]。通过串口WiFi 模块与手机之间通信，使用的是ASCII 码，手机把编码变为ASCII 码进行发射，UART-WIFI 会接收ASCII 码并产生中断给单片机[9] [10]。此WiFi 模块可以通过终端像普通路由器一样设置和修改密码，也可以通过配置软件进行相应设置和修改，其具有较高的安全性。

3.4. 无线WiFi 模块esp8266的配置

主要利用UDP 通信模式，支持串口配置参数的方式。UDP 模式下模块将本地UDP 端口收到的所有数据(含其他多个远程端口的数据)报转发至串口[11]。esp8266模块的基本配置如下：创建网络名称：xew026；密码：1xe76；IP 地址：103.212.33.134，端口是8129；子网掩码：255.255.255.0；默认网关：192.168.0.1。

黄远民等

Figure 3. Schematic diagram of wireless WiFi intelligent switch circuit

图3. 无线WiFi智能开关电路原理图

4. 系统软件设计

4.1. 系统的程序流程图

本系统软件设计包含一个主程序和一个中断程序，其中主函数包括六个子函数；主程序的流程图如图4所示。

4.2. Wifi模块程序

黄远民 等

Figure 4. Schematic diagram of wireless WiFi intelligent switch circuit 图4. 无线WiFi 智能开关电路原理图

黄远民 等

Figure 5. Field test 图5. 现场测试

5. 结果测试

实验环境为移动终端采用的OPPO R9，联发科MT6755八核处理器。通过应用商城或者豌豆荚将该上位机软件安装到该手机上。为了方便调试，选用四个LED 指示灯(电饭煲开关、儿童房开关、电视机开关、热水器开关)，通过手机上位机程序发送控制指令，能够方便实现对以上四个用电器开关控制，验证了设计的方案(图5)。

6. 结束语

本文设计的基于单片机的手机WiFi 模块的智能无线开关系统，采用目前较新的控制方式——移动客户端控制 + 无线WiFi ，这种方式不仅充分利用WiFi 的传输速度快、传输距离远、覆盖面大、抗干扰能力强等优点，而且Android 平台开发成本低、价格低廉、使用方便，适应时代发展，具有很好的市场开发前景。

基金项目

智能制造行业工业机器人技术科技创新研究与应用平台(2014AG10015)。

参考文献

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黄远民等

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智能控制开关设计

智能控制开关设计 智能控制开关设计电源，单从对电源输出的控制来说，可以有几种控制方式。其一是单片机输出一个电压（经DA芯片或PWM方式），用作电源的基准电压。这种方式仅仅是用单片机代替了原来的基准电压，可以用按键输入电源的输出电压值，单片机并没有加入电源的反馈环，电源电路并没有什么改动。这种方式最简单。其二是单片机扩展AD，不断检测电源的输出电压，根据电源输出电压与设定值之差，调整DA的输出，控制PWM芯片，间接控制电源 的工作。这种方式单片机已加入到电源的反馈环中，代替原来的比较放大环节，单片机的程序要采用比较复杂的PID算法。其三是单片机扩展AD，不断检测电源的输出电压，根据电源输出电压与设定值之差，输出PWM波，直接控制电源的工作。这种方式单片机介入电源工作最多。第三种方式是最彻底的单片机控制智能控制开关，但对单片机的要求也最高。要求单片机运算速度快，而且能够输出足够高频率的PWM波。这样的单片机显然价格也高。DSP类单片机速度够高，但目前价格也很高，从成本考虑，占电源成本的比例太大，不宜采用。廉价单片机中，AVR系列最快，具有PWM输出，可以考虑采用。但AVR单片机的工作频率仍不够高，只能是勉强使用。下面我们具体计算一 下AVR单片机直接控制开关电源工作可以达到什么水平。AVR单片机中，时钟频率最高为16MHz。如果PWM分辨率为10位，那么PWM波的频率也 就是开关电源的工作频率为16000000/1024=15625(Hz)，开关电源工作在这个 频率下显然不够(在音频范围内)。那么取PWM分辨率为9位，这次开关电源 的工作频率为16000000/512=32768(Hz)，在音频范围外，可以用，但距离现代开关电源的工作频率还有一定距离。不过必须注意，9位分辨率是说功率管导通－关断这个周期中，可以分成512份，单就导通而言，假定占空比为0.5，

智能控制开关课设

长春工业大学 课程设计说明书 — 课程设计名称单片机原理课程设计（）专业电气工程及其自动化 班级100308 学生姓名闫富裕 指导教师侯云海 ; 2013年1月7日

课程设计任务书

智能控制开关的设计 1.设计内容 智能化开关电源的主要功率变换电路仍然采用与传统开关电源相同的拓扑结构,但其反馈控制环路不采用传统的模拟控制方式,而是采用数字控制方式,即误差采样,脉冲宽度调制(PWM)的调制信号的计算、生成,遥感信号的接收、处理等控制部分电路均使用数字控制技术。通过智能化的数字控制技术,力求解决环路的稳定性、抗干扰性、电源远程控制性等问题。本开关电源主要技术指标:①交流输入电压85～265 V AC宽范围输入;②直流输出电压5～15 V连续可调;③输出电压调整率≤%;④具有输出短路控制;⑤具有电压显示功能及故障报警指示。 双控开关又叫双联开关,分为一位、二位或多位,其中两位或多位的双控开关内部由两组或多组一位双控开关组成。一位双控开关实际上是一个单刀双掷开关,每一只开关分别控制相应的灯组。如图l所示两地控制开关电路。图中的两只开关(S1和S2)均为一位双联开关,两只开关都能单独地、任意地控制照明电路的通和断。从线路中,不难看出,无论电路初始状态如何,只要改动任一只开关状态,照明电路将由断电状态变为通电状态或者相反。并由此电路图可看出,整个电路比较安全,符合安全规范,且线路简单明了,检修容易。 2.设计要求 》 1.密码保护和设置； 2.实时显示和定时控制显示； 3.密码和定时断电保护； 4.准时对开关进行控制（开和关）。 3.设计方案 时间显示采用LCD1602，以降低对单片机端口数的要求，同时也降低系统的功耗。时间控制电路和键盘输入以及掉电存储都通过89C2051的I/O口控制。 电源部分：电源部分由整流、滤波和集成稳压器组成，以保证系统稳定工作。

基于MCS-51单片机的智能控制开关的设计

题目：基于MCS-51单片机的智能控制开关的设计

目录 摘要…………………………………………………………………………………I Abstract………………………………………………………………………………II 1 绪论 (1) 2 设计原理和方法 (2) 2.1 系统的硬件构成及功能 (2) 2.2 AT89C51单片机及其引脚说明 (2) 2.3 键盘控制电路 (3) 2.4 实时显示电路 (3) 2.5 电源电路 (5) 2.6开关控制电路 (6) 3系统的设计 (7) 3.1 总电路设计 (7) 3.2 系统的软件设计 (7) 4 系统各模块的仿真 (8) 4.1 键盘控制模块仿真 (8) 4.2掉电储存电路的仿真 (8) 5 心得体会 (10) 参考文献 (11) 附录一 (12) 附录二 (13)

摘要 单片机发展到今天已经是一项很成熟的技术，使用单片机控制能实现长达几小时的定时操作，有较好的市场发展前景和技术应用价值。针对自动测控系统的要求，设计了一种基于MCS-51单片机控制的智能控制开关, 可以满足长时间无人值守的测控系统的要求。设计电路主要由单片机89C51控制电路、掉电存储电路、按键与LCD显示电路以及电源电路组成。系统能实现实时显示和定时控制显示、定时断电保护、准时对开关进行控制等的功能，是一款比较实用的智能开关。 关键词：智能控制；开关；单片机；定时

Abstract SCM has been developed to a very mature technology, using SCM to achieve up to a few hours of regular operation, there are good prospects for market development and technology application. The requirements for the automatic control system, designed based on MCS-51 MCU intelligent control switch, to meet long unattended measurement and control systems. Circuit design is composed of 89C51 control circuit, power-down memory circuit, buttons and LCD display circuit and power circuit. System that can display real-time display and timing control, timing power-off protection time of the switch control function, is a more practical intelligent switch. Key words: Intelligent Control; Switch; SCM; Timing

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. . Design and Implementation of Smart Switch Based on Zigbee Abstract Smart Home is a hot topic in recent years, which can enhance home security and comfort, while providing convenient life. In addition to its excellent user experience, smart home also contributes to energy saving and environmental protection of the living environment, thus becoming the future direction of home. This paper presents a technique based on Zigbee smart home system, the system consists of mobile phone users, network servers, gateways, and several functional temper nodes. In this system architecture, this paper function temper intelligent switching node section, from hardware and software program analyzes the class two node network automatically, breaking the principle of self-test, wireless communications and other functions, and design of the intelligent switching node apparatus having the above functions. By node debugging, the successful implementation of the local device, remote control user intelligent switches. The intelligent switch node is easy to install, simple to use, after a failure to complete the self-test, after a long test proved that the node can be normal and stable operation throughout the intelligent switch system.

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智能开关设计开题报告 各位读友大家好！你有你的木棉，我有我的文章，为了你的木棉，应读我的文章！若为比翼双飞鸟，定是人间有情人！若读此篇优秀文，必成天上比翼鸟！ (一)选题背景在国内，整个急救体系还处于起步阶段，存在的很多隐患可能在病人突发症病后影响急救效率。当病人突出心脏病、脑溢血、低血糖、癫痫病等突发性疾病时，病人的生命安危将在很大程度上决定于病人能否在最短时间内得到有效的救助。由此自然促进了急救业务的发展和常用急救知识的普及。例如，如果一个心脏病人在路边散步时突然发病倒在路过该怎么办?打电话?如果附近没有公共电话呢?找人帮忙?一旦被非专业人员错误处理，导致延误治疗很可能弄巧成拙。打车送医院?资料表明，当病人心跳停止后5-10min脑细胞就开始死亡。换句话说：在这种情况下必须要让专业急敌人员尽快到场才能保证病

人的生命安全。从这个角度进行思考，我提出了这么一个设想：能不能设计一种装置使得病人因突然发病而跌倒到医生赶到救治的过程得到尽快的简化呢?我在专利局查阅有关资料之后，发现国内目前尚没有此类产品的设计。一个类似创意的设计是：在一个瓶子内设置两个金属接点，瓶子内部灌一些水银。当人站立时，水银集中在一个接点处，电路断开。当人倒地时，瓶子的倾斜使水银同时接触到2个接点，电路被触发，瓶子内置的警报器发出警报，示意求助。这个设计显然是很粗糙的。(1)它只是通过身体倾斜的角度来决定是否报警，而不是按照真正的生理状况，必然会出现很高的误报率。(2)它无非是在最短时间内引起了别人注意，却并没有使整个过程简化，所以对于提高救护效率不会起到实质影响。结合我自己的设想和现有设施的缺陷，我希望做出一套“倒地后急救体系”：当病人倒地之后，用一个监测装置感知病人诸如血压、脉搏等生理状

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2015届课程论文《基于单片机的智能光控窗帘设计》 题目基于单片机的智能光控窗帘设计 学生姓名 学号 所属学院信息工程学院 专业通信工程 班级通信15-1 授课教师 教师职称副教授

目录 1 引言 (1) 研究目的和意义 (1) 2课题的研究内容 (1) 2.1技术方案的选择 (2) 3 系统结构与工作原理 (2) 3.1系统结构 (2) 3.2工作原理 (3) 4 系统硬件设计 (3) 4.1整体设计模块 (3) 4.1.1单片机的复位、时钟电路 (3) 4.1.2光信号的模拟与判断 (4) 4.1.3 开关控制电路 (5) 4.1.4 指示灯电路 (6) 4.1.5 控制电动机正反转电路 (6) 4.2系统整体电路 (6) 5 软件设计 (7) 5.2程序流程图 (7) 6 系统的不足和改进 (11) 6.1系统的不足 (11) 6.2系统的改进 (11) 7.心得体会 (11) 参考文献 (12) 附录 (13)

基于单片机的智能光控开关设计 摘要 随着社会的不断进步，人们在智能化控制上的逐步认识和接受，并从多方面开始关注，尤其在生活方面做出了很多的努力。光照对人民生活是很重要的，人们可以根据光照的强弱选择对窗帘的开关。它不仅适用于人们生活的住宅区，而且适用于工厂、办公室、教学楼等公共场所。因此智能开关，在现代化的生活中，将起到重要的作用。 为了能根据室外环境亮度实现窗帘自动拉合的设计需求，一种简单的通过光照强度来控制窗帘的开关的开闭合，从而达到开关的自动断开、闭合功能，其具有很强的适用性。提出了一种基于单片机控制的光控窗帘设计方案，并完成系统的软、硬件设计。该系统的硬件部分主要利用光敏传感器产生的信号作为单片机输入信号，软件部分采用C 语言进行编程，能够完成智能光控窗帘的自动拉合。同时，考虑到用户习惯和天气原因，本方案还设置了选择开关，用户在使用窗帘时可任意选择自动或手动控制方式。实际应用表明，该系统具有设计成本低、可靠性高的特点，达到了设计要求。 关键词：单片机光敏传感器直流电动机C语言智能光控窗帘 1 引言 随着生活水平的不断提高，人们对家庭生活舒适度的要求也越来越高，具有装饰、遮光并能进行自动开合的智能光控窗帘成为了现代家居生活的新宠。为了能根据室外环境亮度实现窗帘自动拉合的设计需求，本文提出了一种基于单片机控制的光控窗帘设计方案。 研究目的和意义 研究目的：通过这次的课题研究希望使自己在理清它的发展脉络上进一步了解它的发明原理，将平时所学习的理论知识和技能运用到实际生活当中，这对提高自己的动手能力、创新意识，以及锻炼我们的思维活动是一个很大的帮助。同时，通过这次的研究希望提高自己对社会普通科学知识的了解；增强自身的只是见解和设计论文的方法。 研究意义：用光控制开关代替一般的开关，只有在光照达到一定强度时，才能使直流发动机开始工作，使得电路导通，而且发动机延迟一段时间就会自动断开，因此节电效率很高，全自动智能控制，接线简单，安装方便，是公共场所照明开关的理想选择。

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基于物联网智能家电控制开关的设计 随着物联网的兴起，智能家居以其独有的开放性优势正在为我们提供更多优质便捷的技术成果。本设计的是基于物联网的智能家居控制系统的设计，基于智能手机平能，借助于物联网的蓝牙技术，设计和实现了一种无线遥控智能开关解决方案。设计以手机控制平台、蓝牙通讯模块、驱动模块等硬件模块组成的小型智能开关控制家居。文章从通过手机进行控制的角度来进行设计的，介绍了基于物联网的智能开关控制要实现的功能，接着阐述该系统电路的设计及原理的说明，包括了方案的设计、重要元器件的介绍、电路设计的说明、软件设计流程以及系统的调试。最后总结了基于物联网的智能家电开关控制设计完成的任务。 标签：物联网；手机蓝牙；智能开关 前言 随着网络信息的发展、通信技术的不断进步、国内外消费水平的不断攀升，网络通信越来越多的被应用于人们的日常生活中，人们对于生活质量、住宅质量的要求也越来越高。传统家居设备控制已经不能满足于当代人们的需求。人们需要更高效、更便捷、更舒适、更安全的生活环境。基于这些对于高品质生活的追求，智能家居的理念应运而生。本着加强家居生活的智能化，满足高效、便利、舒适与安全的要求，结合嵌入式技术与智能家居相关概念，设计出一套家居无线控制网络，开关一般是能控制电源通断的一种元器件。手机蓝牙通讯是一种短距离无线通讯技术。本设计是利用手机蓝牙来实现无线电灯智能开关工作。在大量的参考资料，进行大量的调试实验的基础上，逐步完善设计方案，从而实现了基于物联网的智能开关控制的设计。 1 基于物联网的智能控制开关的设计思路 目前利用普通开关来控制电灯开关的方法有：单控开关和双联双控开关。前者只对灯的单一地点控制通断作用；后者可实现二地可控制电灯通断作用。人们在日常生活中经常遇到以下情况，躺在床上看书或看电视时，书可以随手放在枕头电视可以用手中的遥控器来开关，但是电灯如何方便的控制呢？ 现有的常见开关有如下缺点： （1）不方便；（2）不安全，有时为了方便开关进行私接电线这样很不安全；（3）控制地点少，最多只能实现两地控制。 为了解决以上问题，在设计过程中想到了生活中无处不在的无线技术，如无线鼠标、无线耳机、无线路由器、无线收音机、无线遥控器等等，其实无线技术主要有调频无线技术、红外无线技术和蓝牙无线技术三种。其中蓝牙无线技术实际上是一种短距离无线通信技术。说得通俗一点，是蓝牙技术使现代一些易携带的移动通信设备和电脑设备不必借助电缆就能联网，其实际应用范围还可以扩展

智能开关控制系统的设计与应用

智能开关控制系统的设计与应用 发表时间：2018-07-05T15:27:33.613Z 来源：《电力设备》2018年第9期作者：梁敬杰 [导读] 摘要：时代的发展，根据实际的需要，设计一个智能开关控制系统。 (广西电网有限责任公司贵港平南供电局广西 537300) 摘要：时代的发展，根据实际的需要，设计一个智能开关控制系统。介绍设计思路、智能遥控终端和智能开关的结构、系统控制方法。应用实例结果表明:将智能终端按键与智能开关进行匹配、绑定，可使使用者通过一个按键控制多个开关，仅需通过简单的按压按键动作即可达到控制被控设备的目的。 关键词：智能开关；智能遥控终端；无线射频识别技术；设定匹配 引言 近年来，人们对现代家居生活水平的要求越来越高，因此安全、便捷、舒适的家居环境受到人们越来越多的关注。这就要求家居产品能够实现自身的智能化，小到天然气阀门，大到各种电器设备等都必须具有遥控功能，实现真正舒适便捷的生活方式。在我国人口中残障群体约占5%，对于残障群体，由于自身活动不便、功能障碍造成其生活自理能力较差，不能很好地完成一些日常生活动作，比如开关电器、监控家用电器、开门、开灯及呼叫等，因此，基于无线控制的各类康复辅具和家用电器已成为研究热点。目前，市场上虽然有利用红外技术的具有一键绑定功能的遥控产品，但由于红外技术传输距离短，不能穿越障碍物，使得该产品的应用领域极其有限。为解决现有智能开关系统组网复杂，缺乏灵活性，使用局限性，不能为用户提供自主选择，不能个性化配置智能开关数量和遥控等问题，笔者应用无线射频识别技术，使智能开关控制系统使用者具有多种选择，实现用户的个性化需求，提高用户使用智能开关产品的灵活性和舒适性。 1设计思路 设计要求智能开关系统控制算法能够实现多个智能开关与智能遥控终端之间的任意绑定和解除绑定，并且多个智能开关之间可以任意组合，智能遥控终端的按键之间可以任意组合，控制单个或多个智能开关。智能开关控制系统的应用范围主要包括家用电器插座、室内照明设施、室内各类阀门的开关，呼叫报警，各类康复辅具电器设备的开关，电子门的开关。 2硬件部分 智能开关控制系统由智能遥控终端和智能开关组成:智能遥控终端用于建立系统主控模块与智能开关之间的连接，负责发送指令、执行命令、定时开关、接收智能开关反馈信号及记录智能开关状态信息等功能;智能开关用于接收并执行操作指令和反馈工作状态信息。智能遥控终端(图2)电路板尺寸在50mm×100mm以内，承载智能遥控终端主控制器、电源模块、电量检测和报警模块、操作按键和显示屏、开关状态信息反馈和保存模块、无线遥控执行模块。其中，主控制器采用AＲM内核的ST系列主控芯片。操作面板包括4～8个按键和4～8个指示LED。电源模块选择充电锂电池，优选150mA?h、3.7V的聚合物充电锂电池，电源模块主要包括锂电池充电电路和电池保护电路。智能开关电路板尺寸在45mm×45mm以内，承载智能开关主控制器、电压转换模块、无线控制电路(用于发射和接收ＲF射频信号)、执行模块、光线传感器、热释电红外传感器、温度传感器及电流传感器等。主控制器采用AＲM内核的ST系列主控芯片。面板包括两个开关按键和一个指示灯。两个开关按键中，一个是匹配按键，另一个是设定按键。智能开关通过220V(AC)电压供电，由转换模块将220V(AC)市电转换为5V(DC)电压后为各部件供电，功率1～3kW。 3控制方法 智能遥控终端的显示屏上实时显示智能开关的状态信息，主要包括每个智能开关的功能设定、开关状态、电流值、温度值及用电电量等。智能遥控终端保存的按键地址信息ID格式字节0段:8位十六进制数，代表按键地址代码，为定义时产生的随机代码。定义过的地址代码不重复定义，除非是取消定义或设定的其他按键地址代码与定义过的按键地址代码重复。字节1段:8位十六进制数，代表在一次开关定义中开关的使用次数累计。当开关完整地操作一个周期，即完成一次打开和关闭时，字节1段自动加1，直至字节1段自动累加到FF后，记录一个使用习惯记录标志位，并存储到反馈开关状态信息模块中。字节2段:8位十六进制数，代表开关定时状态标志位。当设定开关为定时状态时其值为01，不设定时为00。字节3段:8位十六进制数，代表开关使用状态标志位。当开关为开启被控设备时其值为01，关闭被控设备时为00。 4应用实例 在一个智能开关的情况下，当该智能开关处于待绑定状态时，智能终端的任意一个按键都可以与之匹配。例如，此时按下智能终端的按键1，即可实现按键1对该智能开关的打开与关闭。在两个智能开关的情况下，当两个智能开关都处于待绑定状态时，智能终端的任意一个按键都可以与这两个智能开关匹配，即一个按键可以控制两个智能开关的打开与关闭。例如，此时按下智能终端的按键2，即可实现按键2对这两个智能开关的打开与关闭。在两个智能开关(智能开关1和智能开关2)的情况下，当智能开关1处于待绑定状态，智能开关2未处于待绑定状态时，此时选择智能终端的任意按键绑定后即可控制智能开关1的打开与关闭。在匹配智能开关1后，将智能开关2设定为待绑定状态，此时再选择智能终端的任意按键即可控制智能开关2的打开与关闭。在此种情况下有一个特例，就是如果智能终端两次绑定智能开关1和智能开关2使用的是同一个按键，那么将实现与上述实例相同的结果。在3个智能开关(智能开关1、智能开关2和智能开关3)的情况下，当智能开关1处于待绑定状态，智能开关2和智能开关3未处于待绑定状态时，此时选择智能终端的任意按键绑定后即可控制智能开关1的打开与关闭。在匹配智能开关1后，将智能开关2设定为待绑定状态，此时再选择智能终端的任意按键即可控制智能开关2的打开与关闭。在匹配智能开关2后，将智能开关3设定为待绑定状态，此时再选择智能终端的任意按键即可控制智能开关3的打开与关闭。在此种情况下有一个特例，就是如果智能终端同一个按键两次或3次绑定智能开关，那么将实现一个按键控制两个或3个智能开关。 5系统软件设计 智能开关系统软件设计，是基于免费的和软件实现编程的，由于基于进行编程，使得系统开发周期大大缩减。制定的针对在家庭网络方面的应用框架是对逻辑设备及其接口的描述集合，是针对某个特定应用的公约和准则，其目的是使不同厂家按照同一个设计的产品之间可以相互操作、相互替换。本文的智能开关控制系统就是在这个的基础上实现的。鉴于节点使用的通用性要求，需要上电后并调用相应的初始化程序对系统进行初始化。由于无线通讯模块的功耗较大，大部分时间都处于休眠状态，通过各级中断唤醒和恢复无线通讯模块的正常工作。智能开关系统主程序流程，系统上电开机后首先完成物理层和网络层初始化，然后自带建立网路，当网络组建成功后开始初始化外围硬件，然后初始化层和,层任务，再对用户自定义任务进行初始化进入消息循环机制，检测中断，当有新消息时激活相应任务处理该消

基于单片机的智能照明控制系统设计(1)

设计名称：智能照明控制系统 组别：第五组 组长：XX 组员：XX 基于单片机的智能照明控制系统设计 随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能家居等行业，微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心，代替了传统的控制系统的常规电子线路。 本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理，提出了有效的节能控制方法。该系统采用了当今较成熟的传感技术和计算机控制技术，利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。 系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。

目录 1 引言............................................................................................................................................... 1.1研究背景............................................................................................................................. 1.2 智能照明控制系统的优点.................................................................................................... 2 设计部分....................................................................................................................................... 2.1设计要求 ................................................................................................................................ 2.2系统设计 ................................................................................................................................ 2.3逻辑控制 ................................................................................................................................ 2.4硬件设计 ................................................................................................................................ 2.4.1 系统硬件总述................................................................................................................. 2.4.2 AT89C51单片机介绍 .................................................................................................... 2.4.3 光照检测电路................................................................................................................. 2.4.4 人体信号采集电路......................................................................................................... 2.4.5 比较电路......................................................................................................................... 2.4.6 延迟时间选择电路......................................................................................................... 2.4.7 输出控制电路................................................................................................................. 3 系统软件设计及实现................................................................................................................... 4 结论............................................................................................................................................. 5 评价……………………………………………………………………………………………….. 6 组员分工…………………………………………………………………………………………..

《病人倒地呼救智能开关设计》开题报告

《病人倒地呼救智能开关设计》开题报告 《病人倒地呼救智能开关设计》开题报告 选题背景 随着科学技术的日新月异和生活水平的迅速提高，人们对于身体健康保障的要求越来越高。当病人突出心脏病、脑溢血、低血糖、癫痫病等突发性疾病时，病人的生命安危将在很大程度上决定于病人能否在最短时间内得到有效的救助。由此自然促进了急救业务的发展和常用急救知识的普及。但是在国内，整个急救体系还处于起步阶段，存在的很多隐患可能在病人突发症病后影响急救效率。例如，如果一个心脏病人在路边散步时突然发病倒在路过该怎么办?打电话?如果附近没有公共电话呢?找人帮忙?一旦被非专业人员错误处理，导致延误治疗很可能弄巧成拙。打车送医院?资料表明，当病人心跳停止后 5-10min脑细胞就开始死亡。换句话说：在这种情况下必须要让专业急敌人员尽快到场才能保证病人的生命安全。从这个角度进行思考，我提出了这么一个设想：能不能设计一种装置使得病人因突然发病而跌倒到医生赶到救治的过程得到尽快的简化呢? 我在专利局查阅有关资料之后，发现国内目前尚没有此类产品的设计。一个类似创意的设计是：在一个瓶子内设置两个金属接点，瓶子内部灌一些水银。当人站立时，水银集中在一个接点处，电路断开。当人倒地时，瓶子的倾斜使水银同时接触到2个接点，电路被触发，瓶子内置的警报器发出警报，示意求助。这个设计显然是很粗糙的。

它只是通过身体倾斜的角度来决定是否报警，而不是按照真正的生理状况，必然会出现很高的误报率。 它无非是在最短时间内引起了别人注意，却并没有使整个过程简化，所以对于提高救护效率不会起到实质影响。 结合我自己的设想和现有设施的缺陷，我希望做出一套“倒地后急救体系”：当病人倒地之后，用一个监测装置感知病人诸如血压、脉搏等生理状况并进行数值分析。一旦确定病人已经发病，就发出无线电信号给最近的急救站，急救站通过gps定位病人的位置并以最快的速度调度急救人员。 但是，经过两个多月的探讨，几乎没有任何进展，我几乎到了要放弃的地步。但是，在老师不断的鼓励和启发下，有一天，灵感幸运地光顾了我的大脑——声光求助，有线、无线电话报警都是成熟的技术，关键在于没有一个能判断病人因其他原因跌倒与突然发病而跌倒的智能开关装置。 一旦这个设计能够实现，将会具有重大的实际价值和社会价值。首先它使病人在急救最关键的一个环节上得到了最大的保障，很大程度降低了突发性疾病的危险性;其次，它会使急救行业出现新的概念、新的运营模式，也会促进相关产品的普及和推广;另外，它可以使众多患有突发性疾病的中老年人以轻松、乐观的情绪面对生活，参与更多的社会活动，由此产生的社会效应将非常可观。 研究方案 1.纵观整个设计思路，大致可分为三大部分

红外感应式智能开关控制系统的设计word文档

NANCHANG UNIVERSITY 毕业设计 The graduation design （2009—2012年） 中文题目:红外感应式智能开关控制系统的设计和实现 英文题目：Infrared sensor smart switch control system design and implementation 学院：南昌大学共青学院系别：信息工程系 专业班级：09应用电子技术学生姓名：肖现飞

学号：8210909043 指导教师：何永福 二○一一年十一月 ［摘要］随着社会的发展，现代人对生活质量的要求越来越高，智能家居已成为生活选择的必然趋势。本文提出利用STC12C5410AD系列的8051 单片机、红外传感器和光敏电阻等主要器件和使用C 语言,从硬件电路和系统软件两个方面设计一个用户眼下可承受的与未来用得上的红外感应式智能开关控制系统，希望能够将便宜、节能、低碳的新技术普及应用到日常生活中。 ［关键词］红外感应单片机智能开关 1.引言 现时尽管自动化技术已经影响到人们生活的方方面面，但在家庭、 养老院、办公室等日常生活中用电的场所，大量使用到各种开关电器，人们必须人工手动接通开关提供电源或者关闭开关截断电源实现对电器的功能控制。实用、节能、低碳的智能开关控制系统应用得非常少，主要是因控制系统自动化程度的不同要求用户投入的差异也会很大，对一般家庭而言十分昂贵[1]，技术成熟性也还不成熟等因素造成的。因此希望设计一个用户眼下可承受的与未来用得上的红外感应式智能开关控制系统来替代现有的普通开关，将便宜、节能、低碳的新技术普及应用到日常生活中，以改变人们生活习惯, 提高人们生活

无线WiFi的智能开关设计

Hans Journal of Wireless Communications 无线通信, 2018, 8(2), 57-63 Published Online April 2018 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/873442867.html,/journal/hjwc https://https://www.wendangku.net/doc/873442867.html,/10.12677/hjwc.2018.82006 The Intelligent Switch Design for Wireless WiFi Yuanmin Huang, Ming Yi, Xiuzhong Li, Man Yang Department of Mechanical and Electronic Engineering, Foshan Polytechnic, Foshan Guangdong Received: Apr. 1st, 2018; accepted: Apr. 17th, 2018; published: Apr. 24th, 2018 Abstract With the rapid development of Internet and China’s economy, intelligent products are constantly being known. Smart switches are important components of home intelligence. They have gradual-ly replaced traditional wall switches and entered our daily life. In this paper, a wireless WiFi switch control system based on MCU is designed. The system design takes STC89C52 processor as the system host controller circuit; serial port MCU communicates with wireless transmission module esp8266 WiFi module; control commands from mobile phone control the home ap-pliance’s relay through the WiFi; relay switch data are sent to the mobile phone through WiFi module, in order to achieve the object of intelligent wireless control system. Mobile phone and home appliances were connected. The ultimate goal of designing the whole set of equipment is to realize the control of household electrical appliances switch by mobile phone APP, so as to realize digitalization and intellectualization of household appliances. Keywords Single Chip Microcomputer, WiFi, Intelligent Mobile Phone, Wireless Switch 无线WiFi的智能开关设计 黄远民，易铭，李秀忠，杨曼 佛山职业技术学院机电工程系，广东佛山 收稿日期：2018年4月1日；录用日期：2018年4月17日；发布日期：2018年4月24日 摘要 随着互联网和我国经济的快速发展，智能化的产品不断被人们所熟知，智能开关是家居智能化的重要组

基于LED照明的通用型智能开关设计

基于LED照明的通用型智能开关设计 1.前言 随着中国经济和社会的发展，照明用电量已占总用电量的10%~12%，照明节能已经成为当今节能环保的重要方面。照明节能的目的是在保证照明尺度和照明质量的前提下，力求减少照明系统中的能量损失，最有效地利用电能。 主流的照明节能技术包括节能照明光源（如LED照明）和节能电路（如调光电路、节能开关）两方面，而将这两方面技术综合应用则是照明节能技术的新趋势。在我国，LED照明设备发展前景良好，但现有的节能电路技术普遍存在以下两个不足： （1）调光电路大多由单片机等芯片组成，成本较高，不利于安装和取代原有的电路； （2）节能电路比较复杂，安装相关设备时需要对室内或其他应用场所原有的照明系统做较大改造，安装及维修成本较高，实施难度较大。 针对上述缺点，本文面向LED照明设备，采用模拟和数字电路中常用的简单元器件，设计并实现了一种低成本、小型化、环保节能、易安装维修的通用型智能开关。 2.系统电路及工作原理 2.1、工作原理 本文设计的LED智能开关主要包含两大部分：智能控制电路和智能调光电路，如图1所示。 智能控制电路接口C、D接入的是可以根据光照强度控制开与关的控制电路，控制主要由晶闸管D1、D2完成；智能调光电路接口A、B接入的是可以随光照强度改变晶闸管导通角的控制电路。智能开关的工作原理见图2所示。

2.2、智能控制电路 智能控制电路能够根据使用者所设定的亮度自动开、关灯，其C、D接口（参见图1）接入的电路主要由LM339以及74LS02构成，具体如图3所示。 其中，R6的阻值大小可以根据不同环境设置开关的灵敏度，而LM339主要比较R5两端的电压是否在光敏电阻两端电压和R6两端的电压之间；74LS02主要将比较的结果装换为高低电平，进而通过三极管和继电器来控制晶闸管的导通、关断；调节调节旋钮1可以设定连续的开、关灯所达到的亮度界限。智能控制电路主要是通过控制晶闸管D1和D2（参见图1）的导通和截止来控制照明设备变亮和熄灭，其工作原理如图4所示。 2.3、智能调光电路 当LED照明设备开始工作后，本文设计的智能开关会依据环境照明情况的变化，通过智能调光电路自

高低压成套开关设备智能化控制系统的设计与运用分析 黄超才

高低压成套开关设备智能化控制系统的设计与运用分析黄超 才 摘要：现阶段，我国科技发展十分迅速，智能化在各行各业发展的也十分完善。高低压成套开关设备的智能化控制水平也随之提升，智能化控制系统已经在电气 设备中逐渐被应用。然而，当前的实践证明，高低压成套开关设备的智能化设计 还存在一定的不足，这些不足之处对其广泛应用造成了很大的影响，所以需要在 原来的基础上对智能化控制系统进一步优化设计，使之更好地满足电气设备的运 行需求。 关键词：高低压成套开关设备；智能化控制系统；设计；运用 引言 高低压成套开关设备是一种以开关设备为主体，将各种电器元件按一定主接 线要求组装成一体而构成的成套电气设备，在发电站、变电站的配电系统中，有 着不可替代的作用，设备系统技术水平的高低及各项性能指标质量的好坏，直接 影响到整个电力系统的安全运行及工作质量。目前，高低压成套开关设备主要有 高低压开关柜、箱变等。随着我国电力工业的发展，网络技术、计算机技术以及 信息技术在相关产品中的应用，很大程度上提高了产品的品质以及工作质量，亦 在一定程度优化提升了对输配电系统的控制、保护、测量、信号传输以及数据转 换等功能。对控制系统的智能化要求，已成为行业的整体发展趋势。 1高低压成套开关设备智能化控制系统的测温特点及设计要求 1.1主要特点 测温装置是其控制系统中的核心装置，开关柜作为电力输配电系统中的重要 设备，常面临着恶劣的工作环境，温升在很大程度上影响着各种电气元件的运行 状态以及工作性能，对于各种电气元件温度指标变化的实时监测是其核心功能之一。目前，在我国绝大多数生产厂家由于引入的是非自主性技术，在10kV高压 开关柜在线测温及控制系统中目前采用较多的是非接触式测温技术，已难以满足 实现智能化、自动化控制的要求，影响智能控制系统在故障预警、设备定检数据 集成接口以及在线监测等各方面的性能指标。目前国内输配电领域，常用的开关 柜主要为XGN型、KYN及SF6型开关柜，其内部一般都包含着断路器、CT、电缆 头以及隔离开关等一系列必备的重要的电气元部件。而这些电气元部件是整个系 统正常安全运行的基础，如其内部相关设备有积污或受潮等因素影响，可引发污 闪事故，或有外界杂质误入其中，则可造成电线短路等情况，因此，对于XGN型开关柜内部当中的导电部位，均要进行绝缘热缩包封。但是，目前所使用的经外 测温技术为非直接接触式测温，难以有效实现各种信号、数据的实时传输，在全 封闭式的金属开关柜内无法发挥出应有的作用。 1.2测温装置的设计要求 对于测温装置的设计必须满足以下要求：（1）必须满足高压绝缘的要求。在10kV高压环境下以及开关柜内部，对所装设的测温装置设备必须进行高压绝缘，对在线测温装置及控制操作系统，均要有高效的工作性能，这是当前仍需要重点 解决的问题。（2）满足对原有电气元件工作性能无影响的要求。在10kV高压开 关柜在线测温装置安装设计中，测温装置设备对电压开关柜原有其他电气元件的 基本工作性能不能有影响。（3）满足对工作环境的适应性要求。高压开关柜在 线测温技术设备的安装及设置，对开关柜内部恶劣的工作环境要有较强适应能力。 2高低压成套开关设备智能化控制系统的设计与运用分析