家電遠程控制器的設計

黎輝林

摘 要 目前伴隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，人們對家用電器的控制也提出了比較多的要求。本文主要針對家電遠程控制器的設計做出全面分析研究，并且在此基礎上提出下內(nèi)容，希望能夠給與同行業(yè)工作人員提供一定的價值參考。

關鍵詞 家電 遠程控制器 設計 分析

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A

0引言

對于信息化社會來說，在一定程度上給人們的生活方式以及工作方式帶來較大的改變，同時也使人們對生活家居的要求在不斷提高，家用電器控制開始向一體化方向發(fā)展。其快捷以及方便的人機交互渠道讓人們從煩雜的生活瑣事中得到解脫，不僅對人們的工作效率進行提高，同時也節(jié)約了更加寶貴的時間資源。在人們追求高品質(zhì)的生活下，家電智能控制器將會成為新世紀炙手可熱的一個工具，與此同時也將會成為人們重點研究的對象。

1硬件設計

1.1選擇微制器

現(xiàn)如今單片機的微處理器種類較為繁多，并且不斷的向著低成本低功耗等方向發(fā)展。Gortex-M3為首款基于ARMv7的架構(gòu)，然而Thumb-2指令集結(jié)并不是對其數(shù)據(jù)存儲以及原子位處理等特性，輕易的8位16位器件所需要的存儲控制能夠更好的實現(xiàn)32位的性能。

LM3S1F16作為使用Cortex-M3內(nèi)核的一個產(chǎn)品，其CPU時刻達到80MHz時，內(nèi)部存儲器主要包括單周期的384KB的FlashROM，48KB的SRAM。

1.2選擇GPRS通信硬件

在本次設計過程中，所選用的GPRS模塊主要為GR100E，能夠支持喚醒上線的工作方式，同時也能通過電話以及短信等方式進行喚醒，從而支持自動上線以及斷線的自動連接，并且也是支持固定IP以及動態(tài)域名等方式對中心進行訪問，支持短信遠程修改參數(shù)，主要為工業(yè)級設計。其技術參數(shù)主要是為如下：900/1800MHz，并且也是滿足ETSI GSMphase2/2+的標準。

1.3其他硬件模塊特點和技術關鍵

在系統(tǒng)當中，存在較多不同的供電需求模塊，GPRS模塊以及按鍵和指示燈模塊等等，主板需要3.3V進行供電，而繼電器電路需要12V供電。尤其是GPRS模塊在空閑時平均電流主要為40mA，根據(jù)通信方式工作，平均電流能夠達到150mA。所以系統(tǒng)選用主要是通過開關電源便可以得到5V以及12V電壓，將5V電源通過LM1117DT-3.3芯片轉(zhuǎn)換成為3.3V電壓，使其能夠滿足不同的供電需要。為了能夠得到更加穩(wěn)定的電源輸出，可以通過電容以及電感對其雜波進行去除，同時將電源地和數(shù)字地通過0歐姆的電阻進行分割開，因此在日后進行研究的過程中需要給與高度的重視。

2軟件設計

2.1 GPRS模塊發(fā)送及接收SMS模式

（1）發(fā)送出相應的短信指令。對于所發(fā)送的信息命令不包括空格，格式主要是為：test。如果發(fā)送短信息指令中包括空格，那么發(fā)送格式主要為“new sms”。在這之中，第一個參數(shù)為電話號碼，而第二個參數(shù)為信息內(nèi)容，要是信息內(nèi)容包括空格，那么需要使用“”對短信內(nèi)容進行括起來。在信息內(nèi)容中具有漢字時，可以采用unicode編碼，根據(jù)四個0作為其結(jié)尾，從而便認信息主要為unicode編碼的字符串形式。

（2）接受短信方式以及各式配置指令。首先設置DTU收到短信串口輸出方式，在GPRS模塊中，可以通過以下指令設置GPRS模塊收到短信串口輸出方式進行查詢。其次要設置短信輸出格式。GPRS模塊可以設置串口輸出短信內(nèi)容方式，模塊數(shù)據(jù)單元在接收短信后，可以自動的在串口輸出制定格式短信，其中包括號碼以及時間和短信內(nèi)容。

系統(tǒng)GPRS模塊短信消息編碼以及解碼方程可以通過指令對其進行設置，因為遠程家電智能控制器消息的發(fā)送內(nèi)容格式是固定的，這樣便在一定程度上簡化通訊編碼的解編碼過程，系統(tǒng)遠程控制終端在接收到消息后可以根據(jù)unicode碼來對其進行解碼，根據(jù)ASCII碼進行編碼，從而反饋開關狀態(tài)給手機用戶。

2.2任務分配

在本系統(tǒng)中，主要采用嵌入式實時操作系統(tǒng)為uC/OS-II，并且根據(jù)其作為軟件核心，能夠更加有效地避免由于傳統(tǒng)前后臺程序比較多從而出現(xiàn)程序跑飛或者是出現(xiàn)死循環(huán)等問題。在本系統(tǒng)中結(jié)合功能需求，從而創(chuàng)建三個任務，主要為：一是LCD顯示任務；二是鍵盤任務；三是GPRS通訊任務。通過對實時性的要求高低分配任務的優(yōu)先原則，并且這三個任務的優(yōu)先級依次為4、5和6。

2.3 GPRS通信任務

GPRS通訊任務主要是工程系統(tǒng)軟件中的核心功能，并且其通訊任務包括接收SMS短信消息串口間通訊的檢測，接受命令的之內(nèi)容數(shù)據(jù)處理操作和電氣負載的控制等等，系統(tǒng)的主要功能操作主要是在這個任務對棧中進行實現(xiàn)。

GPRS通訊任務過程中，其短消息接受內(nèi)容過程不過超過300ms，然而300ms消息在接收完成后對其消息進行處理。GPRS任務要不斷的把數(shù)據(jù)內(nèi)容接受復制到緩存中，在完成后要清除所接受得到的緩存，從而方便進行下一次接收。每一條信息都可以通過這種方式進行數(shù)據(jù)處理，能夠較為快速地接收或者發(fā)送短信息，從而不會出現(xiàn)錯誤操作。

3總結(jié)

通過上述內(nèi)容分析可知，家電智能控制器在一定程度上是較為龐大以及復雜的智能家居系統(tǒng)中不可缺少的一部分，并且對家電智能控制器的功能進行不斷得拓展，從而使其升級成為智能家居系統(tǒng)。系統(tǒng)主要采用嵌入式的uG/OS-II的操作系統(tǒng)，根據(jù)人們?nèi)粘Ｉ钪休^為普遍使用手機作為其遠程控制命令發(fā)送端，并且通過GPRS網(wǎng)絡架構(gòu)，根據(jù)SMS短消息方式對家電做出遠程交互，更好的實現(xiàn)一個實時性以及信息交互性較為良好的信息家電控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)功能主要采用模塊化設計，其配置較為靈活，也具有著較為良好的拓展性。

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