模拟家电控制

模拟家电控制（精选3篇）

模拟家电控制 篇1

在互联网、信息技术不断发展的今天,智能家电的发展越来越成熟,各种终端(如PC、平板PC、手机等)对家电的集中控制和远程控制技术日益完善。这些技术在很大程度上满足了人们对家电便利化、信息化的需求。但是市场上的智能家电产品因系统结构复杂,硬件价格昂贵,安装入户麻烦, 限制了智能家居产品的普及。其中基于嵌入式技术作为服务平台的解决方案最为流行[1,2,3,4],这种解决方案虽然功能齐全,但是硬件价格比较昂贵,不为广大消费者所接受。而控制端多采用应用程序控制,针对每一种终端系统(如Windows、Linux、IOS等)都得设计配套应用软件,安装繁琐且互不兼容。

针对解决此类问题,本文提出了一种基于使用Arduino Mega2560单片机以及周边模块设计出了一种简单廉价的采用网页控制的智能家电红外和电源开关控制系统方案。该方案简单、低成本且不需要对传统家电做任何改造处理,主要用于解决控制如电视、空调、电扇等可接受红外信号的家电,以及如灯、电热水器等单纯开关电器的电源通断。网页控制的应用也大大降低操作的复杂性,并具有很好的兼容性,可在任意终端如PC、手机、平板PC上通过使用浏览器操作。笔者在实验室搭建了实验平台,并通过了对空调和电视机顶盒的控制实验。

1系统设计

将硬件通过网线接入局域网后,可以访问其IP地址进入网页控制页面。通过该网页控制可将家电红外遥控器上的多个按键一一进行解码、记录存储,并发射出去控制家电。 也可以通过该网页控制家电电源的通断。系统主要包括的模块 :Arduino Mega2560单片机开 发板 、Arduino Ethernet Shield以太网模块、红外模块、继电器模块。

Arduino单片机模块通过串行外设接口(Serial Peripheral Interface,SPI)与Arduino Ethernet Shield模块进行通信连接;并通过串口3-Serial3与星科—红外学习型模块TRD001进行通信连接。单片机模块的5 V供电输出串联一个10 kΩ 电阻接到一个LED正极,编号4引脚接到LED负极。单片机模块3.3 V电压输出口接到红外学习型模块的3.3 V供电接口,且Gnd引脚与红外学习型模块G引脚连接。

5 V供电电源接到继电器模块线圈一段,另一端分别接上Arduino单片机编号为7,8的引脚。

Arduino Ethernet Shield模块的网线接口接入网线,网线另一头接入交换机或者是路由器,将整个系统接入局域网中。系统硬件结构图如图1所示。

2硬件系统设计

2.1单片机控制模块

采用搭载 了主控芯 片为ATmega2560的Arduino Mega2560单片机开发板,供电电压为5 V供电,可以对其他模块供电,输出电压为3.3 V和5 V,电流最大为50 m A。此芯片负责对Ethernet模块的初始化,向Ethernet模块写入HTML代码生成静态网页,并监听HTTP上的GET请求。同时根据GET请求对红外模块和继电器模块进行相应的操作。

2.2ArduinoEthernetShield模块

Arduino Ethernet Shield模块是专门为Arduino单片机开发板定制的以太网模块,有专用的引脚对接。通过该模块可以设定IP地址、MAC物理地址以及端口号。该模块可以接收由Arduino单片机发送的HTML代码生成一个静态网页,并作为网页服务器允许同一网段的终端通过浏览器访问该网页,且可以监听GET请求来处理响应命令。

2.2.1启用网页服务器

首先将模块与Arduino单片机对应引脚相连。

然后设定网卡地址和端口,在对Arduino的编程中,调用 <Ethernet.h> 库文件 。 用byte mac[] = {0x00,0x AA,0x BB, 0x CC,0x DE,0x02}语句设定模块网卡的物理地址,用IPAddress ip(192,168,1,200)语句设定IP地址,用Ethernet Server server(80)语句设定端口之后,调用Ethernet.begin(mac,ip)语句启动设定。

最后写入网页,对定义一个类Ethernet Client(库文件已有类)的对象client,并通过调用client.print()方法来向Arduino Ethernet Shield模块写入HTML代码。如写入一个名为Leran按钮的代码为[5]:

2.2.2监听GET请求

调用server.begin()方法让其开始监听请求。当在控制网页点击对应按钮或下拉选单时,Arduino Ethernet Shield模块会接收到对应的GET请求。Arduino Mega2560单片机内编程调用server.available()方法可以判断是否有监听到命令,如果有则调用server.read()将命令复制到字符串变量read String内,通过判断该字符串的内容来判断是何种命令。如点击Learn按钮时,字符串变量read String内会存入“GET /?status=Learn”。

2.3获取网页操作指令

当在控制网页点击对应按钮或下拉选单时,Arduino Ethernet Shield模块会接 收到对应 的GET请求 。 Arduino Mega2560单片机内编程调用server.available()方法可以判断是否有监听到命令,如果有则调用server.read()将命令存入字符串变量read String内,通过判断该字符串的内容来判断是何种命令。如点击Leran按钮时,read String内会存入GET/? status=Learn字符串。

2.4红外学习、储存、发射模块

星科-红外学习型模块TRD001是一款串口型全功能红外学习控制模块,可以学习16~80 k Hz载波频率的遥控器,涵盖了大部分的遥控。该模块核心为STM32F101C8,模块为驱动电压为3.3 V,采用USART2_TX、USART2_RX串口进行通信。

2.4.1学习指令

1)向模块发送{0x AA ,0x HH,0x LL,0x LL,0x HH,0x AA} (HH为键值高8位,LL为键值低8位)的数据,命令模块进入学习状态。

2)模块返回 数据 {0x AA ,0x HH,0x LL,0x LL,0x HH, 0x AA},通知Arduino已经进入学习状态。

3)学习成功后返回“OK”,此时红外解码数据未存入模块内。

2.4.2测试指令

1)向模块发送{0x05,0x FF,0x FF,0x FF,0x FF,0x05}的数据,命令模块发送当前学习的红外遥控指令以用来验证学习的指令是否正确。

2)指令外发完毕后返回“OK”。

2.4.3保存指令

1)向模块发送{0x0A,0x FF,0x FF,0x FF,0x FF,0x0A}的数据,命令模块保存当前学习的红外指令。

2)指令保存完毕后返回“OK”。

2.4.4控制指令

1)向模块发送{0x5A ,0x HH,0x LL,0x LL,0x HH,0x5A} 的数据,命令模块将已保存的对应红外指令发送出去。

2)指令发送完毕后返回“OK”。

引脚定义如表1所示。

2.5继电器模块

继电器模块为(C3A6)2路继电器扩展板5 V版,可以控制各种家用电器开关。控制电压为5 V。受控电压电流最大负载为AC:250 V /10 A;DC:30 V /10 A。

2.6系统供电结构

电源采用5 V供电对Arduino Mega2560单片机开发板和继电器模块供电。从Arduino Mega2560单片机开发板引出的3.3 V引脚和Gnd地引脚对红外模块供电。系统各模块供电电路结构图如图2所示。

3软件设计

Arduino单片机模块启动后,初始化Arduino串口Serial和串口Serial3波特率为9 600,对Arduino Ethernet Shield模块进行初始化,设置其网卡物理地址MAC为{0x00,0x AA, 0x BB,0x CC,0x DE,0x02},IP地址为192.168.1.200。向Arduino Ethernet Shield模块写入HTML代码,生成HTML页面,该页面有选择按键的下拉选单和“Learn”、“Send”和“On/off”按钮,分别对应学习、发射红外以及控制继电器通断功能。

当同一局域网内的终端浏览器访问http://192.168.1.200的页面,并点击对应的按钮或者是下拉选单时,触发GET请求。Arduino接收到GET请求时,判断命令种类。转发相对应的命令至红外模块或者是改变相应的引脚电压控制继电器的关断。访问的初始页面如图3所示。

1)在网页中点击Select下拉选单,并点击key0选项时。 系统会监听到“GET /?status=key0”请求,将对0号按键进行操作。默认操作为0号键。

2)在网页中点击Learn按钮时。系统会监听到“GET/? status=Learn”请求,判断是相应键的操作,如果是0键,则向红外模块发送{0x AA,0x00,0x01,0x01,0x00,0x AA}指令使其进入学习状态。并重写HTML网页生成“yes”按钮等待测试指令。此时使用家电遥控器对准红外模块按下按键,如果红外模块接收到外信号,系统LED会点亮,等待进入测试。等待测试页面如图4所示。

3)在网页中点击Test按钮时,系统会监听到“GET/?status=Test”请求,通过向红外模块发送命令{0x05,0x FF,0x FF, 0x FF,0x FF,0x05}来将之前记录的红外信号发射到电器上, 看是否起作用。并重写HTML网页生成“yes”和“no”的按钮, 让用户选择是否控制家电成功。判断页面如图5所示。

4)在网页中点击No按钮时,系统会监听到“GET/?status=No”请求,写入HTML初始页面,供用户选择再学习。

5)在网页中点击Yes按钮时,系统会监听到“GET/?status=Yes”请求,通过向红外模块发送命令{0x0A,0x FF,0x FF, 0xFF,0xFF,0x0A}来将之前学到的红外信号永久保存下来以供长期使用。并写入HTML初始页面,供用户选择再学习别的按键,或是使用已记录红外信号的按键。

6)在网页中点击Send按钮时,系统会监听到“GET/? status=Send”请求,判断是对哪个键的操作,如果是0键,则向红外模块发送{0x5A ,0x00,0x00,0x00,0x00,0x5A}指令,来命令红外模块将0号键对应的存储器学习储存的红外指令发送出去,并重写初始HTML页面。

7)在网页中点击On/off按钮时,系统会监听到“GET/? status=On/off”请求,通过控制6,7引脚的电平来控制继电器的通断,并重写初始HTML页面。

程序流程如图6所示。

4测试结果

通过实验成功实现了控制数字电视机顶盒,以及控制美的电扇的开关、调速和继电器的通断。实验中分别学习了电视的“更换下一个频道”、“更换上一个频道”、“调高音量”、 “调低音量”,并发射红外对电视进行控制;学习了美的遥控风扇的“开”、“关”、“调速”等红外信号,并对电风扇进行相应控制。硬件实物如图7所示。

5结论

本文设计并实验了一种基于Arduino Web Server技术的红外家电控制系统,集合了Arduino技术和Web技术,实现了红外家电的便利远程控制。经过实验,功能全部实现,符合设计要求。为传统家电过渡升级到智能家电提供了一个新的解决方案。

可控制任何家电的无线蓝牙开关 篇2

这款名叫Avi-on的智能开关就可以实现大家的想法。Avi-on不仅是一款无线蓝牙开关, 同时更方便的是它可以直接贴在墙上。该开关通过蓝牙发射指令给接收器, 接收器连接在电器和插座之间, 通过这种方式控制灯的开关。不但如此, 如果被控制的电器是灯具, 还能通过滑动开关调节灯的亮度。接收器有室内和室外2种, 原理都是一样的。

当然, 除了用专用的开关控制外, 设备还提供使用手机控制开关的功能。手机只要安装专用App, 就能实现上述的所有功能, 目前该App支持i OS和Android平台。除此之外, 还能够实现定时开关, 控制供电时间等更复杂的功能。

外资家电企业内部控制优化路径 篇3

一、内部环境优化

内部环境是内控机制最重要的部分,因此A企业需要给予其足够的重视。A企业需要综合考虑自身的具体情况, 并以此为基础构建正确的商业道德观,这也是企业发展的重要思想基础。A企业应该要求所有员工都严格遵守企业订立的商业道德标准,从而营造良好的内部精神文明氛围。另外,要明确财务部门的具体分工,将工作落实到个人,从而保证企业各项资产的安全。

(一)优化组织体系

(1)改善管理架构。要加强执行董事的监管,由于A企业的执行董事是由总公司派来的,所以对中国境内企业的管理还存在很多不足之处;要设立监事,以辅助执行董事的各项工作;要聘用职业经理人,从而建立良性的竞争氛围,提升管理层的管理效率。

(2)科学设置组织结构。按照管理架构的安排,明确监事拥有的权利与承担的责任,监事直接向执行董事汇报与反馈工作,并负责监督企业管理层的工作完成情况;副总经理直接向总经理汇报工作,并管理下属的各级经理,主要工作为辅助总经理处理公司的各类事务。当前,A企业存在比较严重的交叉管理现象,因此,必须进行适当的调整, 明确各管理岗位的工作权限,决不能越权或者越级操作, 从而使企业的组织结构简明清晰、人员各司其职,提升工作效率。在设置组织结构的时候,应该注意避免权限的重叠与缺失,保证企业没有管理的盲点,使内控机制能够更加顺畅地运行。设置了新的组织结构之后,必须考核其运行的实际效果,一旦发现结构中存在的问题,就要立即进行补救或者纠正,从而使组织结构不断完善,运作效率不断提升。另外,要设置清晰的授权机制,让所有员工都清楚自己的岗位职责与工作权限,这样还能在一定程度上简化考评工作。优化后的A企业的组织结构见图1。

(3)强化风险管理机制。A企业当前的风险管理机制非常薄弱,从企业的领导层到基层员工都没有建立起风险防控意识,因此,有时无意中会使企业面对很高的经营以及财务风险。基于此,A企业应该强化自身的风险管理机制, 完善相关的结构。以A企业当前的情况而言,最好安排专职的风险管理控制官,并组织专业的风险管理人员建立风险防控团队,根据企业制定的规范进行风险防控工作。另外, 要在所有部门都安排专人负责风险的管理,并随时向风险管理控制官反馈风险情况,从而提升内控组织结构的独立性。结合A企业当前的风险管理现状,可以用图2的方式构建建风风险险管管理理组组织织。 。

(二)建设现代企业文化A企业的企业文化建设相对落后,目前为止,未建立起所有员工都认可并在工作中时刻秉承的企业精神与价值观。A企业需要按照企业的发展愿景以及发展规划,可以建立起具有鲜明企业特色的文化理念,并成为员工的行为准则。还需要强化内部不同层级之间的企业文化交流,并加大宣传企业文化的力度,从而保证所有员工都形成共同的文化理念,并一直坚持作为自己的工作指导准则;在建立企业文化时,A企业需要将内控理念完美融合进去,使其内化为企业文化不可分割的一部分;企业领导层应提升自身的内控意识,并注重在企业文化建设过程中融入内控理念,将企业文化打造为既有思想意义,又有管理意义的全新理念。因为A企业属于跨国经营的公司,所以还需要关注文化的冲突与融合方面的处理。 作为家电企业,要致力于打造中国市场上的明星品牌,显示出企业强大的市场开发与营销能力,这也是企业文化建设的一部分。另外,还应倡导以人为本的经营理念,激励员工们与企业共同发展。

(三)优化人力资源管理企业的内部控制除了需要完善的机制之外,还离不开人的工作,因此,必须重视人员在企业内控中发挥的作用,这自然就需要提升企业人员的职业素质。要使企业的内控机制高效的运行,企业员工不但要有过硬的专业背景,还要有良好的职业素养与思想品格,所以,优化人力资源管理是企业改善内控不能忽视的环节。

(1)设计严谨的招聘流程。企业在招聘员工时,首先应该考察应聘人员的道德素养与思想品格,之后才评估他们的专业背景以及工作经验,应该将应聘人员的道德素养与思想品格作为最重要的影响因子,尤其是职业精神方面, 直接关系到员工日后的工作态度,企业必须谨慎对待(见图3)。在最终确定聘用之前,应聘人员必须通过企业的初试、笔试以及最终面试,合乎各项要求才能考虑聘用,不合要求的不允许给予任何特殊化对待。

(2)完善激励机制。尽管A企业现在已拥有自己的一套激励机制,但由于制定的时间比较久,显得比较笼统,而且很多方面都没有涉及,执行力度也不够,使该激励机制沦为一种形式。为了提升员工的工作积极性,提升企业的运营效率,A企业需要完善自身的激励机制,根据员工的实际工作完成情况对其进行相应的奖惩。对于那些工作认真负责,工作完成出色的员工,应给予物质奖励或者升职嘉奖; 对于那些工作努力,但是工作完成状况不理想的员工,应分析其中存在的问题,并对其进行及时的提醒,以观后效; 对于那些工作不认真,工作完成情况很差的员工,可以先对其进行警告处理,如果经过一段时间之后仍然没有任何改善,那么就要对其进行通报批评或者解雇的处理。不过, 企业在激励员工的同时,也要留意可能带来的负面影响, 并在必要时对其进行相应的处理。

(3)全员培训。企业要想不断提升员工的专业技能与职业素养,就必须组织具有针对性的培训。因为A企业是外资企业,在这方面一贯秉承国外总公司的做法,培训工作开展得相对不错,也有很好的收效。在此基础上,还可以考虑增加一些对员工思想品质方面的培训。对于一个企业的内控机制来说,员工的道德品质是重要的影响因子,员工积极的工作态度与良好的道德素养能够有效提升企业内控的效率。培训的最终目的是为了企业更好的发展,让员工更加了解企业的管理体系,尤其是内控管理机制,并明确本职工作的范围。负责培训的教师应该对企业的具体情况非常清楚,知道企业的发展历程与发展愿景,明白企业在经营过程中遇到的问题,以及当前的经营处境,并通过培训让员工对此有充分认识。专业的教师虽然具有良好的理论基础,但是因为并不了解企业的具体情况,所有培训难免不够具体,针对性不强。基于这种情况,企业可以安排内部的主管或者经理对员工进行单项的培训。而且,在进行内控培训之前,企业需要分清主次,合理安排顺序,并要求员工在培训之后提交培训心得与体会,从而了解培训的实际收效。另外,A企业可以定期组织员工就企业的内控进行学习与讨论,借助这样的方式,让他们参与到企业的内控中来,进而提升内控工作的效率。

(4)启用岗位轮换机制。为了提升员工的业务能力,A企业可以启用岗位轮换机制,定期安排管理人员以及核心岗位的工作人员交换工作岗位。这种轮岗制能有效提升员工对各工作岗位的了解程度,从而在后续的工作中能够更加高效地协调与沟通。借助轮岗,能够找出以往工作中的错误与疏漏,同时让某些不合规的操作暴露出来;员工可以提出不同岗位的工作改善建议,从而提升内控效率。轮岗操作是一种非常有效的提升工作透明度的方式,因此,A企业应将其广泛应用到不同部门中,尤其是那些比较重要的保管岗位,一定要坚持定期换人。一旦在轮岗的时候,发现工作人员的错误与疏漏,必须马上向上级领导反映。

二、电子信息系统优化

通过分析A企业目前的信息化建设,其有必要根据当前业务发展的需求优化电子信息系统。通过电子信息系统的使用,让企业的所有员工清楚现有的内控机制,并熟悉其中的信息采集、信息处理以及信息共享流程;能够第一时间将可能影响企业经营与发展的重要信息,向更高级别的管理层传递;借助功能齐备的电子信息系统,能够实现数据管理的透明化,让各项业务操作的记录都完整可查, 防止出现徇私舞弊的行为,提升企业内部控制的效率。通过这样的管理方式,能够有效提升企业内部的信息流通速度与效率。要实现这些功能,ERP系统就是很好的选择(见图4)。当前A企业八成以上的员工都对自己的业务操作非常熟悉,并通过ERP系统记录业务流程与进展,这样不仅大大减少了工作人员的工作量,还大幅降低了企业的管理成本。建议A企业应该提升各级管理人员对电子信息系统使用的重视程度,借助科学高效的系统,提升员工的工作效率,进而提升企业的内控效率。

三、内部审计与监管的优化

(一)重视内部审计的作用在整个企业的内控管理中,内部审计的作用不容忽视,因此A企业应对其内部审计组织进行一定的调整。在组建内部审计部门的时候,企业必须明确该部门的权限与职能,具体的组建原则需要注重两个前提:首先,准确定位审计部在企业中的地位;其次, 审计部应该由执行董事牵头。审计部作为企业内控的重要组织,主要负责审计企业的财务账目。之所以进行内部审计,就是为了要提升企业发展过程中的财务健康性,提升内部管理的效率。A企业应结合自身的实际运营情况,组建内部审计部,保证内控工作的顺利推进。

(二)强化内部监管A企业需要强化内部的监管工作, 明确执行董事以及监事的工作权限与职责,清晰划分各人的工作范围,绝无交叉也无重叠,并通过审计部对其进行有效的监督。至于全面的监管,则需要渗透进公司的各个职能部门与工作岗位之中。企业的内部监管包括日常与专项两类。企业内部监管的核心目的是要找出企业经营过程中的缺陷,所以需要明确内控对缺陷的判定指标,并给出改善缺陷的建议,向企业高级管理层提交完整的书面报告。企业高级管理层审核批准了缺陷弥补措施之后,监管部门应该指定专人监督,不能让改善措施流于形式。

(三)开展内部评价为了确保企业内控机制能够被良好的执行,A企业需要建立内部评价机制,从而掌握内控的具体执行情况。开展内部评价必须明确评价的目的、评价的具体范围以及评价的指标。另外,在评价的过程中企业需要随时关注各主要合作企业的资信状况,并科学评估交易风险,从而反映出企业最真实的内控执行情况。内部评价工作是由内审部门负责的,因此,也可以将内审看作是控制内控过程的一种运行机制。A企业要定期开展内部评价工作,并将工作结果汇总为报告向上级管理层提交,以便企业的管理层掌握内控的实际执行情况。这里需要注意的是,在进行内部评价的过程中,必须注意评价的公平与客观性,应尽量降低人为因素对评价结果的影响,让评价结果反映出企业最真实的内控执行情况,A企业可以考虑聘请独立第三方监督内部评价工作的公正性。内控评价流程程如图图55所所示示。 。

完善内控评价流程之后,A企业应该测试评价流程的运作情况,具体测试过程见图6。

(四)开展外部模拟审计对企业来说,外部模拟审计能够提升企业应对财务突发状况的能力,提升内控机制的执行力度。以往,A企业在进行这项工作时,经常混淆了“外部”与“内部”的区别,很多时候都使模拟审计只是走走过场,流于形式。为了改善这种局面,A企业应聘请外部独立的审计师到企业进行模拟审计,重点审核内控标准的合理性、内控机制的健全性,并以此为基础科学评价企业内控机制的有效性,向企业提交书面报告。

摘要：企业的内部控制是决定生产经营成效的重要因素,是企业管理体系的重要组成部分。家电行业一直都是竞争最为激烈的战场之一,各企业在拼技术、拼产品的同时,也需要加强内部控制,提高自身竞争力。本文选取A外资家电企业作为研究对象,从内部环境、电子信息系统和内部审计与监管等方面提出优化的具体措施。