家电控制系统论文（精选12篇）
家电控制系统论文 篇1
随着电子商务的迅速崛起, 基于Web的应用模式迅速发展, Web应用从局部化发展到全球化, 从B2C发展到B2B, 从集中式发展到分布式, Web服务成为电子商务的有效解决方案。Web服务是一个崭新的分布式计算模型, 是Web上数据和信息集成的有效机制。Web服务的新型构架, Web服务的高效执行方式, Web服务与其它成熟技术的有机结合以及Web服务的集成是解决现实应用问题的重要技术。也就是说利用简单, 快捷且低成本的电子通讯方式, 买卖双方不谋面就可以进行各种商贸活动, 互联网商业的普遍应用已经成为网络经济的大势所向。本文主要介绍了家电在线销售系统的设计与实践的整个过程, 本系统采用了模块化设计方法, 根据用户的需求及程序的应用与维护的易用性, 将系统各个部分置于不同的模块当中, 实现网上家电销售。系统主要功能有用户管理功能和系统管理功能。用户管理主要完成管理新闻, 产品信息, 供求信息等的管理。而系统管理包括产品管理, 会员管理, 广告管理, 订单管理, 新闻管理, 客户账户管理。
网上家电销售的本质是买卖双方以网络为平台进行交易, 不仅节省时间, 而且节省空间。用户可以足不出户就可以购买到自己心仪的产品。商家也节省了人力物力从而使商品在同类的商品中以更低的价格获得更多的用户。网上家电不仅能使用户了解家电各个品牌之间的性价比, 也可以使商家通过网上交易这个平台了解对手最新的信息, 从而做出相应的政策使自己得到更多的用户.
1 国内外研究现状
在当前电子商务的实际用用过程中, 有两个主流应用, 一类是B2B (Business to Business) , 一类是B2C (Business to Customer) 。其中B2B主要面向的是企业与企业, 或是大宗单子, 这种平台对性能、安全和服务要求比较高。B2C离我们比较近, 它直接面向大众消费者, 不过它的经营一般也有两种方式, 一种是同现在的大超市一样, 里面提供大量的货物商品, 消费者可以自由的浏览挑选商品, 然后付款购买, 典型例子有阿里巴巴等;另一种形式就是像淘宝一样的大商城, 在这个商城里有很多的柜台或店铺, 每个都卖自己的东西, 商城按柜台经营的商品的类别把这些柜台安排在不同的地方, 而用户可以根据自己的需要到相应的地方去浏览挑选自己想要的商品, 然后去商城的服务台付款。
2 课题研究的内容
本课题主要完成家电购物中心销售系统方案设计工作, 将计算机信息管理系统、计算机网络技术运用到商业企业领域中, 实现家电购物中心网站设计与实现。主要完成对购物中心信息发布和商品销售, 能够对物品价格、网上商品销售等起到良好的宣传、导购作用。购物中心网站主要实现两大功能:对外宣传和网上购物。首先, 为了销售家电, 给家电做广告是其中很重要的一部分, 系统必须在醒目的位置给出家电的信息, 包括家电的名称、品牌、以及家电的图片介绍。另外, 家电销售过程中还需要对用户的购物车进行管理, 允许用户执行诸如清空购物车, 修改购物家电的数量、种类等操作。最后, 系统必须完成结账的功能, 从而完成整个购物的流程。其次, 因为在线销售系统中家电的种类非常多, 某个用户想要找到自己需要的家电就比较困难了, 所以系统提供了查找的功能, 给用户带来方便。另外, 为了保证数据库的安全, 以及家电交易的顺利进行, 系统还需要对用户进行管理, 最简单的一点就是需要用户先注册, 进行身份的验证。最后, 系统特别提供了数据库管理的功能, 允许具有管理权限的人员对系统数据库进行操作, 包括添加、删除、修改记录等等。
3 技术实现手段
对于本系统来说, 本系统可分为前台管理系统和后台管理系统。根据两个系统的不同可以将系统分配给不同的人群的, 一般在前台管理系统是针对于想要在网上购物的人群。而后台管理系统一般是针对在网上卖东西的人群。而在本系统中通过相关的技术手段来实现本系统的前台管理和后台管理的。而在本系统中前台管理系统和后台管理系统实现的技术手段可以通过如下手段实现。
在前台管理系统中一般采用的是按类实现的在本系统中有电视机、空调、洗衣机这三类的手段。通过顾客来查看相关类的产品, 待查找好要购买的商品将商品添加到购物车里面, 将选丁好的商品后并选择商品邮寄的方式后提交到后台管理系统。并通过管理员进行发货。待接受到商品后用户需要在本系统上确定。
在后台管理系统中, 管理员首先要登录进后台管理系统, 在订单管理中来确定用户所选择的商品, 在确定无误后。管理员根据所要的需求来选择方式, 将商品发送到了用户所填写的家庭详细住址来发送到给用户, 待用户确定无误后即可。其前台管理系统和后台管理系统的实现技术如下所示。
ASP技术实现手段:ASP技术实现手段采用的是VBScript的脚本语言。ASP本身并不是脚本语言, 他只是为其他脚本语言在服务器端提供了运行环境, ASP需要使用脚本语言才能工作。在ASP脚本语言可以嵌入到HTML中。
IIS技术实现手段:Internet Information Server的缩写为IIS, 意思是互联网信息服务。IIS是一个World Wide Web server。Gopher server和FTP server全部包容在里面。IIS意味着你能发布网页, 并且有ASP (Active Server Pages) 、JAVA、VBscript产生页面, 有着一些扩展功能。IIS支持一些有趣的东西, 象有编辑环境的界面、有全文检索功能、有多媒体功能。IIS是一种Web (网页) 服务组件, 其中包括Web服务器、FTP服务器、NNTP服务器和SMTP服务器, 分别用于网页浏览、文件传输、新闻服务和邮件发送等方面, 它使得在网络 (包括互联网和局域网) 上发布信息成了一件很容易的事。本文将向你讲述Windows 2000高级服务器版中自带的IIS5.0的配置和管理方法。
Access数据库的实现手段:Access是微软公司推出的基于Windows的桌面关系数据库管理系统, 是Office系列应用软件之一。它提供参了考表、文查献询、窗体、报表、页、宏、模块7种用来建立数据库系统的对象;提供了多种向导、生成器、模板, 把数据存储、[1数]据杨查询彦、格界面, 设杜计、杏报兰表.生二成等维操条作规码范化业;务为建实立现功能及完其善典的数据库管理系统提供了方便, 也使得普通用户不必编写代码, 20就0可8以 (1完) 成:大2部3分-数3据0.管理的任务。
摘要：网上家电销售的本质是买卖双方以网络为平台进行交易, 不仅节省时间, 而且节省空间。用户可以足不出户购买到心仪的产品。商家也节省了人力物力, 从而使商品在同类的商品中以更低的价格获得更多的用户。本文主要介绍了家电在线销售系统的设计与实践的整个过程。本系统采用了模块化设计方法, 根据用户的需求及程序的应用与维护的易用性, 将系统各个部分置于不同的模块当中, 实现网上家电销售。
关键词：电子商务,B2B,分布式计算模式,家电在线销售
参考文献
[1]萨师煊.数据库系统概论[M].高等教育出版社, 2006.型应用[J].信息通信技术, 二维条码在票务系统中的应用于
[2]张玲.软件工程[M].清华大学出版社, 2008.
[3]李明刚.ASP Web站点高级编程范例[M].清华大学出版社, 2004.
[4][美]罗塞尔 (Jones, R.) 著.Visual Basic开发指南.ASP和IIS篇[M].电子工业出版社, 1998.
[5]Mattew MacDonald, ASP完全手册[S].电子工业出版社, 2008.
家电控制系统论文 篇2
与此同时，白电巨头美的制冷家电在完成了对家用空调、中央空调、冰箱的制冷产业布局后，先后推出太阳能空调、空气能热水机等产品，进军新能源、热水器等新领域，充分发挥系统平台优势。今年3月，继美的系的全白电布局后，又推出以“小天鹅”品牌的全系列白电。海尔也在继主品牌“海尔”、高端品牌“卡萨帝”后，推出了实用品牌“统帅”。
今年以来，《中国企业报》记者在采访中发现，大企业集团以“系统平台”为核心的市场营销整合、产品和品牌的关联化扩张以及打通产业链上下游等动作频繁，这是否意味着家电业新的竞争门槛已经出现？当前，家电业各领域数一数二的企业均是美的、海尔、苏宁、海信、海尔等家电巨人，单一品类和品牌企业在市场竞争中正面临严峻挑战，未来是否面临着被边缘化或淘汰的命运？
巨人的挑战
家电业步入巨人时代，对于国内众多企业而言，是喜是忧？
日前，在“中国空气能热水机发展高峰论坛”上，美的高调宣布，将在未来3―5年内推动空气能热水机对传统热水器（电和燃气热水器）的全面替代，空气能市场占比将从现有的不足5%一跃提升至50%以上，同时，美的品牌的市场占比也将从现有的25%提升至50%以上，持续领跑空气能热水机，最终也将成为国内热水器行业的新霸主，
对此，有家电企业人士指出，“将一个市场占比不足5%的产品，要在5年增长至50%，对于一家企业而言无疑是一项艰巨的工程。很多人甚至会说这是痴人做梦。”
不过，如果这家企业是美的，或许就容易多了。《中国企业报》记者注意到，在传统的空调市场，美的自9月启动变频空调普及风暴以来，经历了、后，变频空调快速增长。截至203月底，市场调查公司中怡康的统计数据显示：变频空调市场销售额占比达到了55%。此前的209月，这一数据不足8%。短短3年间，正是在美的推动下，变频空调在中国市场发生了从量到质的变化。
中国家电协会副秘书长陈钢指出，与中小企业相比，目前我国的大企业已经建立了对行业未来发展趋势的控制力，拥有了中小企业所不具备的号召力和影响力。
目前，除了美的、海尔、苏宁、国美等四家企业销售额突破千亿元外，长虹、格力、志高、格兰仕等企业也先后提出年销售收入超千亿元的目标。海信、TCL等综合性家电集团也具备了冲千亿元的实力。
家电控制系统论文 篇3
【关键词】AT89S52；DTMF；MT8880；单片机
【中图分类号】TP212
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0086-02
1 引言
随着网络通信技术、计算机技术、电子技术和等科技的进步以及对生活质量要求的不断提高，人们对家电的选择和使用，已经从只关心家电的单项功能转向追求家电的品位和控制的便捷性上来。基于DTMF技术的家电远程控制系统，采用电话网作为数据传输通道，由于利用电话网进行远程控制不需要专门布线，且不占用无线电频率资源，不受距离和环境影响，可跨省市、甚至跨越国家进行远程控制，因此是一种很有前景且低成本的家电远程控制方式。当人们出门在外忘记关电视或者空调，或者下班后想提前打开家中的热水器时，只要利用身边的电话通过拨打家中的家电控制系统，就可根据系统的语音提示进行一步步的操作，实现远程控制家电的目的。
2 系统硬件电路设计
系统硬件电路主要包括单片机电路、振铃检测电路、电话自动摘挂机电路、DTMF解码电路、语音电路、继电器和红外发射电路，系统的结构框图如图1所示。
2.1 DTMF解码电路
DTMF解码电路主要负责对来自电话线上的DTMF编码信号进行解码工作，并将解码后的数据交付单片机处理。系统采用MITEL公司生产的MT8880构成解码电路。MT8880是带有呼叫处理滤波器的单片DTMF收发器，其具有低功耗、高稳定性的特点，具有完整的DTMF收发功能，具有接收呼叫音和带通滤波的功能，可工作于自动音频突发方式并能与微处理器直接连接。
如图2所示，MT8880的DO～D3与单片机的PI.O～P1.3口相连，P1.4～P1.7分别与单片机的CK，RSO，R／W，CS管脚相连。
当系统摘机后，MT8880工作在接收模式，DTMF信号经由U5的1脚IN+和U5的2脚IN-输入，经过放大和滤波处理后，将信号送到两组六阶开关电容式带通滤波器中分离出低频组和高频组信号。通过数字计数的方式检出DTMF信号的频率，并且通过译码器译成4位二进制码锁存在接收数据寄存器中，此时MT8880的IRQ／CP脚会由高电平变为低电平。系统采用IRQ／CP作为单片机的中断信号，当IRQ／CP由高电平变为低电平时，向单片机发出中断请求，当单片机响应中断并读出寄存器中的数据后，1RQ／CP自动返回为高电平。
2.2 继电器电路
继电器电路的功能主要是实现对家用电器的开关控制工作。如图3所示，D901、D902、D903、D904发光二极管做为电器开关指示灯的作用。UNL2801
为反向器，作用是将输入端的电压反转输出。
当用户要求打开电器时，单片机会控制相关管脚输出高电平，其经过U9达林顿管反转后输出低电平，从而继电器吸合相应电器的电源会接通。当用户要求关闭电器时，单片机会控制相关管脚输出低电平，其经U9反转后输出高电平，从而继电器断开相应电器的电源也会断开，这样就可以达到控制电器的目的。
2.3 红外控制电路
红外线发射控制电路主要负责对距离比较远的家电进行控制，如彩电、空调、音响等，这些设备通常会分散的放置在用户家庭的各个角落，如果选择采用继电器来完成控制就会面临大量布线的问题。
电路图如图4所示，J6、J5是两个功能拓展接口，IRA_CLK连接到单片机的P3.4脚，IRA_TXD连接到单片机的P3.1脚。系统支持两种方式产生38KHZ载波信号，第一种方式是由单片机通过软件编程的方式产生，第二种方式是由单片机外接NE555多谐振荡电路产生。38KHz的载波信号与来自单片机P3.1脚的红外编码信号经过调制过后，通过红外发射头发射出去从而实现对家电的控制作用。
3 系统软件设计
系统软件的设计均采用了模块化的设计思想。根据其具体实现的功能，软件模块可化分为以下八大模块：主程序模块、振铃检测计数模块、看门狗模块、电话自动拾机和挂机模块、双音频（DTMF）解码模块、语音提示模块、继电器控制和红外线编码发射模块。软件部分工作的过程是，上电初始化完成之后，当系统检测到电话线上有铃流信号时，就会对铃流信号进行计数，当响铃8次时，系统控制继电器闭合接通线路。线路接通后，语音电路发出语音提示，用户听到提示后，通过电话按键发出DTMF密码信号，信号经过系统解码后，对其进行判断密码是否正确。如不正确，可重新输入，当输入次数超过3次时系统就会自动挂机，并且在等待用户输入密码的过程中，系统会内部计时，超过30秒自动挂机。如果输入的密码正确，则发语音提示，选择要控制的家电。当系统接收到用户的按键控制信号后，就会控制相应的继电器开关或者发出红外线控制信号对家电进行开机或关机动作。操作完成后，语音反馈操作结果，提示成功或者失败。
4 结语
系统基于DTMF编码采用PSTN电话网作为远程控制系统数据传输的通道，来完成对居民家中的家用电器进行远程控制的设计方案，另外采用红外线通信的方式作为家电无线局域网的数据传输方式。系统经过样机调试，试验证明其各项功能完成良好，能够实现远程控制家电的目的。系统具有开发成本低廉、价格便宜、布线简单、操作方便、安装灵活和安全可靠的特点，因此可以基本满足广大普通百姓对家中家电进行远程控制的需要。此外由于系统中MT8880芯片也支持DTMF解码的功能，因此只要对系统稍加更进就可以升级为具有能够自动拨号预报火警、匪警的家庭安防控制系统。
参考文献
[1]任晶钰.国外智能家居住宅布线系统综述[J].西北建筑工程学院学报，2000，（3）：50-52
[2]鲁昆生.赵晓刚，孟忠江.MY8880与MCS-51单片机最简单的接口方法[J].无线电工程.2000，（2）：40-41
[3]刘连吉.ISD单片语音录放器件及电路设计[J].青岛海洋大学学报.1997，3：23-25
[4]纪红.红外技术基础与应用[M].北京：科学出版社，1993
[5]何琳琳，张海军.基于电话网络的家用电器远程控制系统的实现[J].微计算机信息，2006，22（14）：70-73
[6]李朝青.《单片机原理及接口技术》[M]（第3版）北京航空航天大学出版社，2005
家电控制系统论文 篇4
库存模型
家电销售物流系统中的一、二级配送中心的家电库存量的确定是库存控制的关键。家电销售物流系统库存控制应该在满足预定的服务水平指标的前提下,使得整个家电销售物流系统获得最大经济效益,而且还应兼顾到家电库存问题的特殊性。依据销售物流系统的相关原理可知,家电销售物流系统中各配送中心的家电库存应为循环库存和安全库存之和。对于某个销售中心城市或配送服务区域而言,家电的配送量并不随销售年度及其月份的不同而改变。因此,尽管家电的配送量为一随机变量,但该随机变量的平均值可看作为常数,循环库存随时间均匀变化。根据以上分析,可构建各配送中心的库存模型,如图所示。
确定安全库存量
假定在家电销售物流系统中有n个二级配送中心Dy(1,2,…n),每个配送中心负责ny个销售需求点的家电销售物流配送任务。如果销售需求地点x(1≤x≤ny)的家电销售量为平均值λx的泊松分布,则二级配送中心Dy的家电销售配送需求分布ny也服从泊松分布,可用表示平均值用μy;承担向各二级配送中心Dy (y=1,2,…n)的家电销售物流配送任务的一级配送中心D0的家电配送需求也满足泊松分布,可用表示平均值μ0。如果配送中心Dy建立了家电库存量为Wy的库存水平,随着家电销售物流配送过程的进行,家电库存量逐渐减少,当家电库存量降低到某一水平Wy时,则要求从上一级配送中心进行家电库存量的补充。受到一、二级配送中心间距离的限制,家电运输过程需要一定时间,同时家电出库、装车、办理配送手续等需要一定的时间,因此一级配送中心D0对于二级配送中心Dy的家电补给无法短时间内完成,设所需时间为ty;同理,当一级配送中心D0家电缺货时,从工厂到一级配送中心的家电补给也无法短时间内完成,设此时进行家电补给所需时间为t0。
可采用缺货率来衡量库存系统对购买者需求的满足情况,配送中心的家电缺货补给需要经历ty或t0,因此在配送中心的销售配送需求为随机变量的情况下,需要在配送中心规划一定量的安全库存以使缺货率降低到预定的水平S。在家电销售物流系统的库存系统中,各配送中心的家电补给点库存量Wy。可用palm定理来确定。对于二级配送中心而言,若配送中心Dy的家电销售物流配送的平均需求率均为μy,由一级配送中心D0向配送中心Dy的平均家电补给时间为ty,当库存量Wy降低到补给点Wy后开始进行家电补给。那么,在补给过程中产生的家电销售物流配送需求量Qy服从于参数为μy·ty的泊松分布。如果补给点的库存量为Wy0,配送中心Dy的预定的缺货率水平为Sy,则缺货可能性Py(Qy>W y0)可表示为:
(1)式中Wy0应满足P (Qy>Wy0)≤Sy。
对于一级配送中心D0而言,其家电物流配送平均需求率μ0为各二级配送中心的物流配送平均需求率之和。设一级配送中心的预定缺货率为S0,则一级配送中心在家电补给过程中所需的家电物流配送需求量Q0为具有参数μ0·t0的泊松分布。设一级配送中心D。的家电补给点库存量为W0,则发生家电短缺的可能性P(Q0>W0)应表示为:
(2)式中W0应满足P (Q0>W0)≤S0的条件。
各二级配送中心的安全库存Wys和一级配送中心的安全库存W0s可分别表达为:
本模型的缺陷是该模型只能针对某种型号家电的数量进行安全库存的确定,但不能对每种型号家电的不同颜色、配置等方面进行安全库存的确定。本模型对于同一批次生产的同型号家电,即无颜色、配置等方面差异的家电的安全库存确定还是具有一定的参考价值。
确定循环库存量
采用经济订货批量模式的方法来确定各配送中心的循环库存量Wyc。经济订货批量(EOQ)模型是通过平衡订货成本和库存成本,确定一个最佳的订货补给批量来实现最低总库存成本的方法,经济订货批量模型如图2所示,其中纵坐标C表示成本,横坐标Q表示每次订货批量。该模型假设全年需求量确定,每天的需求量为常数,每次订货量和订购费不变,单位存贮费不变等,因此每次订货量多,则订货次数可以减少,从而可以减少订货费;但是每次订货量多,会增加存贮费用。仅仅当年订货成本等于存储成本时为经济订货批量。
若用CY(WYc)表示与最大循环库存有关的成本,则该成本包括库存成本和订购成本两部分:CY(WY0)=hY·WYc/2+ky·μy/WYc (5)式中μy为单位时间内配送中心Dy的家电物流配送需求量;Wy为配送中心Dy的最大经常性库存;hy为配送中心D的单位库存成本;ky为配送中心Dj的单位订购成本。
可求得最佳家电订购量和最佳家电订购周期分别为:
什么是白色家电和黑色家电 篇5
问题：什么是白色家电和黑色家电?白色家电和黑色家电是什么意思?
白色家电是对家电的一种分类的具体类别名称，在国内也经常被经销商简称为白电，与之对应的是黑色家电，简称黑电，在国外通常把把家电分为4类：白色家电、黑色家电、米色家电和新兴的绿色家电。白色家电指可以替代人们进行家务劳动的产品包括洗衣机、冰箱等，或者是为人们提供更高生活环境质量的产品，像空调、电暖器;黑色家电是指可提供娱乐的产品，像彩电、音响、游戏机等;米色家电指电脑信息产品;绿色家电，指在质量合格的前提下，可以高效使用且节约能源的产品，绿色家电在使用过程中不对人体和周围环境造成伤害，在报废后还可以回收利用的家电产品，
HacK50.com-,投资者入门的好帮手
家电控制系统论文 篇6
【关键词】WIFI；嵌入式Web 服务器；智能家电；温度传感器；http；蓝牙
1.基于嵌入式WEB技术的智能家电监控系统概述
随着物质条件改善，人们不断追求高品质的生活方式，对家居自动化的要求也日益提高，传统有线智能家居已逐渐不能适应新形势下的需求。安装简单、自动组网、调试迅速等是未来智能家居发展的必备特点，WLAN作为新一代无线智能家居符合现代生活快节奏、高效率的基本需求。基于智能家电无线传输和控制的需求，嵌入式远程采集和控制设备，以逐步应用到新一代智能家电设备中。结合不断发展的随着物联网和云技术，智能家电将给人们的生活带来方便快捷的服务体验，具有关阔的发展空间和市场前景[1]。
以网络为基础的智能家电监控系统是新一代智能家电系统发展的主流，而随着计算机网络技术和物联网技术的进步，基于嵌入式WEB的网络智能家电系统逐渐得到了人们的广泛关注[2]，其主要原理是：智能家电系统采用嵌入式实时操作系统，内置嵌入式WEB服务器，将采集到的家电信息，传送到内置的WEB服务器。用户可以直接通过浏览器查看WEB服务器上的家电状态信息，授权用户还可以根据需求对家电设置控制信息。本文所述的智能家电监控系统的原理图如图1所示。
图 1 嵌入智能家电监控系统
嵌入式WEB服务器是整个监控系统的核心，有硬件和软件两个部分，详细结构将在下文分别介绍。
2.嵌入式智能家电监控系统的硬件结构
嵌入式智能家电监控系统的硬件结构如图2所示。其主要由CPU芯片、Flash芯片、SDRAM内存、EEROM（M24C02）、无线WIFI和带蓝牙控制的灯具组成。其中CPU采用意法半导体公司的STM32F103ZET6，STM32系芯片采用列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。蓝牙CSR的CSR8811无线芯片，WIFI采用CSR6030无线芯片。
其中蓝牙设备之间采用蓝牙协议进行无线通信；CSR6030与无线AP相连接入以太网， CSR6030与CPU采用CSPI协议于SDIO接口通信；EERPOM和温度传感器使用IIC总线通信，空调模块与主嵌入式CPU模块采用UART通信。其中存储管理模块的主要功能分两部分，第一是将用户设置的进行权限控制参数写入EEROM，方便用户管理。第二记录用户设置的设备参数，方便设备控制。
图 2 嵌入式智能家电监控系统的硬件结构
3.嵌入式智能家电监控系统的软件
嵌入式智能家电监控系统的软件设计与实现是本系统实现的重点，分为嵌入式操作系统与应用软件两大部分。
3.1嵌入式操作系统
嵌入式操作系统是支持嵌入式系统应用的操作系统软件，是在系统实时性、硬件相关性、软件固态化等方面有着突出特点的专用操作系统。本系统采用嵌入式Free RTOS操作系统。Free RTOS是一个迷你操作系统内核的小型嵌入式系统。作为一个轻量级的操作系统，功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能等，可基本满足较小系统的需要[3]。Free RTOS操作系统是完全免费的、具有源码公开、可移植、可裁减、调度策略灵活的操作系统，方便地移植和裁剪适用于智能家电领域。
3.2智能家电系统软件设计实现
图3 嵌入式 WEB 服务器的软件整体架构
嵌入式智能家电监控系统的嵌入式 WEB 服务器的软件整体架构如图3所示。其主要由BSP 驱动层、HAL硬件接口抽象层、 WIFI 协议栈、蓝牙协议栈、和应用程序组成。其中应用部分嵌入式WEB是本文的应用的重点。蓝牙主要用于传输和控制蓝牙等的状态，并与主CPU模块上的蓝牙通信。应用程序部分，实现主CPU模块上的WIFI模块接收到的用户控制命令或信息转发给蓝牙模块或本地应用模块，同时调用WIFI、TCP/IP的接口将蓝牙采集到的数据和本地采集的数据打包传输给客户端。本文具体实例微蓝牙采集和控制灯的状态；本地应用模块为空调参数采集控制模块和温度传感器。
3.2.1嵌入式web服务器的设计
嵌入式Web 服务器运行的目标系统大多是各类专用设备，内存资源和存储器资源非常有限，它通常作为一种监控、管理手段去控制和配置各种电子设备，实现设备的智能化和信息化。
嵌入式Web服务器的研究和应用意义是重大的。它为我们管理、控制和监测各种各样设备提供了一个很好的途径。可以应用与资源的资源有限的嵌入式系统，为其提供用户界面，并通过Internet连接到广域网，使远程访问成为现实。
嵌入式 Web 服务器有httpd、Boa 和thttpd 等，其中httpd 最小，代码量小，功能简单，但不支持CGI[4]；智能家电控制系统采用开源的CGI源码，并做相应的裁剪。与系统的TCP/IP的接口结合，实现HTTP SERVER功能，实现嵌入式WEB功能，其结构图5所示。
裁剪的CGI处理程序主要实现的接口的功能，打包属于应用数据的动态WEB页面数据，并调用TCP/IP的接口发送；对接收到的http协议数据进行解析，并调用对应的模块接口，完成数据的存储，控制等功能。
图4 嵌入式 WEB 服务器的wifi软件结构图
图5 嵌入式 WEB 服务器应用框图
3.2.2嵌入式web服务器的实现
本系统在监控端使用浏览器对家电进行远程监控，浏览器的运行不受平台限制，与嵌入式WEB服务器所运行的分离，浏览远程监控时不需要特意开发第三方软件，可跨平台使用。使用本系统在监控端web的界面实例如图6所示。
图 6 监控端浏览视频界面
4.结束语
本文介绍了一个基于嵌入式WEB技术的智能家电系统的设计与实现，本系统的主要特点在于：服务器的设计基于嵌入式WEB技术；支持动态IP，可以直接连入以太网，能为智能家电的发展提供强有力的技术支持。相信随着无联网和云技术的不断发展，基于嵌入式WEB在智能家电系统必将有良好的发展前景。
【参考文献】
[1]市场细分化促智能家居行业成熟[D].物联网在线，2010.
[2]王崇泉.嵌入式WEB服务器[D].浙江大学，2005.
[3]基于ATmega单片机RTOS的双波长激光治疗仪控制系统研究[D].天津大学，2012.
家电控制系统论文 篇7
一、蓝牙技术以及蓝牙系统工作原理分析
1.1蓝牙技术分析
蓝牙技术是通过蓝牙SIG所联合制定的近距离无线通信技术标准, 最为主要的目的就是实现搞数据的传输速率, 蓝牙技术自身有着鲜明的特征体现, 在工作频段方面是无需向专门管理部门申请使用权的频段, 采用的是跳频技术, 所以在安全性以及抗干扰能力方面也比较强。另外就是采用了时分双工的通信, 在通信的可靠性上有着保障, 通信的距离短, 能够传输语音信号和数据。同时也支持点对点以及一点对多点的通信[1]。
1.2蓝牙系统的工作原理分析
蓝牙设备的内部有设备地址, 也是蓝牙技术运算的核心, 是负责蓝牙系统能够正常工作的控制参数, 主要是通过频道访问码以及跳频序列和加密密钥这几个部分所组成。蓝牙设备在通信的过程方面相对比较简单, 主要是通过无线电信号的发射机接收进行搜寻附近范围的蓝牙设备, 在发现后就和其他的蓝牙设备形成组从网, 这样就能实施通信。主从网中两蓝牙设备联机之后就好比是从基带层构建了物理通道, 那么在物理通道内的主设备以及从设备的信号传递就在时分双工的方式下来完成。
二、蓝牙技术操作模式及蓝牙智能家电网络控制系统
2.1蓝牙技术操作模式分析
对于蓝牙设备而言, 其和因特网内的各种设备的连接方式有着一定的差别, 蓝牙技术也发展出诸多特有通信协议, 从蓝牙技术的操作模式层面来看, 每个操作模式只是代表着某设备在某场合所要遵循的规范, 而操作模式的名称则是对操作模式定义的应用场合有着反映[2]。蓝牙技术已经得到了广泛的应用, 而在操作模式方面却有着诸多争议和讨论, 其中最为重要IDE就是蓝牙打印机的操作模式, 主要是因为这一操作模式在办公室领域的应用较为广泛, 蓝牙技术在这一过程中的应用也成了必然的发展趋势。
2.2蓝牙智能家电网络控制系统分析
蓝牙技术的应用主要是通过蓝牙技术规范当中的基本操作模式组合而成, 通用操作模式是蓝牙设备的基础, 其目的是对蓝牙低层协议栈应用的描述, 为能对对和安全性相关内容进行描述, 在这其中也包含了一些高层协议。服务发现应用操作模式方面主要是在其他蓝牙设备上的服务实施的定位协议, 是由用户发起的特低昂应用。蓝牙智能家居网络使得蓝牙通信控制器或者是蓝牙网络家电等设备在无线的方式下进行有机连接并实现互相通信。然后在路由功能下的蓝牙家庭网关以及外部网络相连, 从而就构成了家庭式的网络系统或者是家庭的局域网, 并能提供集中视频通信等。从蓝牙家居网络的功能上能够看出, 主要有紧急情报报警以及能源管理和医疗求助信息的传送等。在家庭环境的控制方面则主要有自动远程控制家庭温湿度以及光照空气流通等。从蓝牙家庭网关系统部分来说主要是对下连接家庭蓝牙通信控制器, 然后通过线缆以及局域网等将家居网的信息在电话以及互联网基础上上传到管理中心[3]。分布式的蓝牙家居网络主要是家庭内部各结点内嵌入统一通信和控制平台, 而在各节点的关系上是平等的, 所以就能够将智能家居网络看做是多信息处理系统。而蓝牙通信控制器作为控制平台其主要是负责对蓝牙家庭设备以及网关信息智能化处理存在的, 其不仅要能够辅助没有信息化条件的设备实现信息化, 还有就是提供统一信息交换接口和控制规则, 并实现家居内部各应用子系统信息集成。蓝牙在安全模式的定义上主要有几种重要的体现, 在蓝牙设备没有重要数据及应用程序下是不用采取安全措施的, 设备能够随意进入没重要信息的数据库。再有就是所提供的服务级安全控制是在多要求下的不同安全级别实现并实施操作的, 蓝牙技术作为新型国际规范在家电网络中的应用还有着几个方面的问题呈现, 最为重要的就是价格层面的问题以及干扰问题, 这些方面还需要进一步的重视和尽快解决。
三、结语
总而言之, 对蓝牙技术在智能家电网络系统中的融合, 能够促进家电智能化的首先, 智能家电网络有着非常实际的应用价值以及巨大发展空间, 在市场前景方面也较大。但在实际的发展过程中还有诸多问题有待进一步去解决, 尤其是在统一的技术标准层面还应加强, 由于本文篇幅限制不能进一步深化探究, 希望此次理论研究能起到抛砖引玉的作用。
摘要：当前我国的科学技术有了很大程度的进步, 在各个领域都已采用了先进的技术来提高工作的效率, 在家用电器的智能化方面也已经实现。本文主要就蓝牙技术以及蓝牙系统工作原理进行分析, 然后就蓝牙技术操作模式和蓝牙智能家电网络控制系统详细探究, 希望此次理论研究对实际操作起到指导作用。
关键词：蓝牙技术,智能家电,网络控制
参考文献
[1]田祖伟, 杨恒伏.基于蓝牙技术的无线传感器网络数据通信系统的设计[J].传感器与微系统, 2014, (09) .
[2]梁艳招, 曾夏玲, 段志锋, 余敏.基于蓝牙散射网的无线传感器网络研究[J].计算机技术与发展, 2014, (04) .
家电控制系统论文 篇8
现今社会, 人们的生活已经越来越离不开信息化技术。信息化技术不断地改变着人们生活习惯和工作方式。越来越多的小区也同时重视智能化的引入, 同时信息化与智能化相结合的住宅也被越来越多的人所接受。伴随着信息化与智能化的引入不仅仅是居住环境的改变, 更是一种生活方式的改变, 甚至可以说是一种生命价值的提升。通常把智能化住宅定义为:通过主控系统和有线及无线技术, 创造一个平台, 主控部分通过控制平台对各个分部进行发送指令来控制电器设备。也就是说, 首先, 要在一个家居中建立一个有线或者无线通讯网络, 为主控系统发送控制信息提供一个必要的通路, 在主控系统的控制下, 通过相应的传输和执行系统, 实现对所有家庭中的家电和设备的控制;另外, 还需要通过一个用户使用方便的操作平台, 使用户随时随地都可以实现对整个系统的控制, 以实现与住宅主控系统的信息沟通, 满足远程控制/监测的需求, 基于以上观点, 本文设计了一种基于无线遥控和公用电话网相结合的, 利用电话线路实现对家电的远程遥控装置。
2 家电控制系统的设计
根据用户使用电话控制家电设备的要求, 该系统应具有以下特点:
1) 当家里没人的时候, 该控制系统能够自动识别用户来电;
2) 该主控系统能根据用户的指令将相应的控制信息送到无线发射部分, 电器开关控制部分通过无线接收来获取控制信息进而控制电器设备的启/停;
3) 当确认用户操作完成后, 该装置处于待机状态。
因此, 该系统装置由以下部分组成:
1) 语音提示部分;
2) 电话铃检测及计数部分;
3) 验证用户密码部分;
4) 信号编码及解码部分。
为了方便用户对系统的操作, 该系统设计了语音提示界面, 使用户通过不同的提示音了解对系统的控制及由控制系统控制的电器设备的状态, 从而使用户能够及时了解受控设备的信息。同时该系统还要有供电系统及报警系统, 以保证系统对家用电器的及时有效及安全的控制。
综上所述, 智能电话远程遥控装置的原理方框如图1、图2所示。
该装置的接收部分接收到控制信息后通过译码电路得到正确信息进而驱动电器设备的开关, 而不影响电话机及电器设备的正常使用。
当用户想要对家电进行控制时, 拨通与系统连接的电话号码, 话机产生振铃信号, 该系统的电话铃检测及计数部分开始工作, 检测到电话振铃并开始累计振铃的次数, 如果检测到电话振铃的振铃次数不足八次, 则表示家中有人接通电话, 该系统自动复位, 不进行任何操作;如果振铃次数达到八次, 则表示家中无人接听电话, 该系统开始工作, 并接通电话机, 启动语音输出电路工作, 通知用户输入密码, 此时用户输入操作密码, 系统对用户输入的密码进行自动识别检测, 当确认用户输入为正确密码后, 语音系统又提示用户进行指令输入操作, 系统接收到用户的指令后与程序库中的指令对照, 并找到该指令对应的信息, 通过编码系统将控制信息编码后送至无线发射端, 接收端接收到信息码后, 通过解码器将发送来的信号进行解码, 解码后的信号再由该装置中的中央处理单元采集处理, 形成的控制指令经单片机串口输出, 再经编码芯片编码后, 将控制指令发送出去。其中, 若用户输入密码三次错误或用户错误操作或用户发送结束指令, 该装置自动复位。
整个控制及操作系统均采用了8051单片机为主控芯片, 并通过单片机的接口控制各个组成系统的运作, 整个系统由单片机完成的功能有:
1) 检测电话振铃及对振铃次数的计数;
2) 主控系统单片机对用户输入的指令进行对照并找出相应指令信息送至编码器;
3) 电器控制部分单片机在收到主控部分送来的信息后, 按照指令控制电器的开关。
单片机接口电路图如图3所示。
其中p1.0—p1.3接编码或译码电路, p1.4接开关电路, p0.0—p0.3接语音电路地址线, p3.5接电话振铃检测电路。
图4为单片机控制系统框图, 单片机首先检测电话振铃, 当确定电话为有效振铃时, 单片机开始工作并确认用户想对什么电器设备进行操作, 之后将信息进行编码, 将经过编码后的信息通过无线发射模块发送到接收模块;接收模块在接收到信息后, 通过译码电路得到对应的信息, 由电器开关控制电路控制电器的启闭。
3 结语
本文设计了一种基于固定电话远程遥控控制家用电器的系统, 该系统与电话线并接在一起, 不影响用户家用电话的正常试用, 在有人拨打电话后, 如何八次响铃后无人接听, 即按照无人在家的状态下通过语音提示与拨通电话用户进行联系, 如何确用户输入为正确密码就按照用户输入的指令进行操作控制安装了本装置的接收器的家电的开/关, 控制效果就等同用户在家遥控家电一样, 同时其良好的稳定性和可靠性, 较低的成本, 经济实用, 完全能够满足用设计需要。
本系统将无线遥控和有线电话这两种通信方式进行有效结合, 充分利用了它们各自的优点, 拟补了它们各自的不足, 使整个系统灵活可靠, 并能够在不破坏住宅的结构的同时增加或减少受控电器设备的数量。
摘要：本文提出了一种基于无线遥控和公用电话网相结合的, 用户使用电话对家电进行远程遥控的系统, 介绍了基于固定电话和无线控制的控制系统的电路结构。单片机为该系统的主控芯片, 进行信息处理, 通过与预先程序库中指令的对比完成确定用户所发出的指令, 并生成控制信号, 由无线发射模块发送至接收模块, 进而完成对电器设备的开关控制。
关键词：无线收发,电话遥控,单片机
参考文献
[1]胡静, 伍红泽.家庭网络技术简介.现代通信, 2003
[2]段晓雪, 景新幸.基于单片机的智能家庭信息传输与安全防范系统.电讯技术, 2000
[3]童厚健.一种红外遥控系统的硬件和软件实现.自动化技术与应用, 2004
[4]王南阳.ISD1400系列单片永久性语音录放电路[J].国外电子元器件, 2003, 11:65-68
[5]童名文.一种新型报警器的研制[D].武汉:武汉理工大学, 2003, 39
家电控制系统论文 篇9
近年来,社会的信息化速度加快,越来越多的通信技术、信息技术出现在生活中,使人们的生活条件不断的改善。智能家居使生活环境更舒适、安全、方便。智能家电作为智能家居的一部分,可以在移动终端或者电脑上,按照我们的要求,通过预定的控制程序,自动控制烤火炉、空调、电饭煲等电器设备,使我们的生活安全而方便。并且在我们每购置一台新的设备,只要这台设备支持标准的协议,那么就可以很方便的加入整个家庭网络中。
1.Zig Bee概况
Zig Bee(又称紫蜂协议)技术是一种无线网络技术,在民用、工业领域发展强劲,适用于对数据传输速率不高的场合。目前应用比较多的智能家居,遵循特定的通信准则,从一个传感器到另一个传感器,以接力方式相互协调传递信息。这种信息传递方式有很多优点,成本低、效率高、相对简单。对于智能家居的分支——智能家电,应用该技术组网方便,家庭内部如果有新设备也可以方便构建入网,人们的生活更加安全、方便。
2.智能家居的研究现状
如今,“智能家居系统”已被美洲、亚洲的一些发达国家的小区安装了。韩国SAMSUNG公司研发的智能家居产品从21世纪初开始在中韩两国市场上宣传推广,产品的优势在于利用网络统一管理家用电器,人们使用起来更方便快捷。韩国Curitel Communications公司已开始利用Zig Bee技术研究手机对家居家电设备的无线远程控制。
与经济发达国家相比,我国智能家居行业出现较晚,相关领域的技术发展比较落后。近几年来国内发展很快的无线通信和嵌入式技术备受关注,智能家居领域也趁势发展。各大公司都想在智能家居领域有所发展。例如,深圳TCL公司成功研发出具有安防功能、家电设备的远程控制功能的智能家居服务产品。海信公司研发的DNet-Home数字家庭系统,拥有远程监控住所、收取管理费用等功能。
3.智能家电系统总体方案
智能家电控制系统主要分为三大部分:ARM处理器控制中心、紫蜂协议网络模块、各个紫蜂协议终端控制模块。
ARM处理器控制中心:这个模块是系统的主控中心,拥有一个4.3寸LCD触摸屏显示终端。
紫蜂协议网络模块:采用网状方式组建网络,网络中具有一个协调器节点、若干个路由器节点和终端节点。
紫蜂协议终端控制模块:控制终端分为温湿度检测终端和开关控制终端两大部分。
利用移动通信网、互联网等获知住所内部环境参数(温度、湿度、水、电、气等)、各类家电运行情况等信息告知住户,让住户在第一时间知晓家居内部情况,实现住所内部与外界的信息通信。住户不仅可通过任何设备上网登录Web浏览器或APP查看家里的电器设备,如电饭煲、烤火炉、空调、灯、热水器等,而且可以通过设置命令对家电设备进行远程控制。
4.智能家电系统方案设计
基于Zig Bee的智能家电网络系统,从总体结构上可以分为“外部网络”和“内部网络”两部分。使用较广泛,技术也比较成熟,日常生活中常见的“有线电视网”和“电话网”都属于“外部网络”。“内部网络”则是我们研究比较多的,目的是把家用电器看成网络设备,把它们联在一起,形成一个“局域网”,这样就可以监测住所中的温湿度、电压电流、有害气体浓度,调节室内灯光亮度,控制烤火烤、饮水机、热水器、电饭煲等电器设备工作。智能家电系统采用以下方案设计。
(1)系统方案设计。选定主控中心S3C6410控制器和QT界面设计技术,选择系统芯片CC2430组网,根据系统的功能采用网状网络。对系统的消耗问题和网络的安全问题进行研究。
(2)系统硬件设计。主要包括主控中心电路、开关控制和温湿度检测电路。
(3)系统软件设计。主要包括主控中心界面、LCD界面显示、紫蜂协议组网、温湿度检测的软件设计。
5.总结
智能家电控制系统改变了对家电设备的管理模式,提高了人们的生活质量,解决家用小家电的智能家居网络的能耗和安全问题。随着科技的进步,系统的功能将会逐步完善。本文中设计的智能家电控制系统只涉及到几个基本功能,还需要进行深入研究,满足人们对家电智能化的需要。
摘要：介绍了"云计算"的概念、应用于教学的现状以及计算机网络专业程序设计课程教学模式改革。重点探析了"云平台"所带来的新变化,计算机网络专业程序设计课程的教学方法、教学手段、教学内容等教学模式的改革,对计算机网络专业的建设有重要的指导意义。
关键词：计算机网络,程序设计,教学模式,云计算
参考文献
[1]许钦泰.基于ARM和嵌入式Linux的智能家居系统研究[D].山东科技大学,2009.
[2]You-guo L,Ming-fu J.The Reinforcement of Communication Security of the Internet of Things in the Field of Intelligent Home through the Use of Middleware[C]//Knowledge Acquisition and Modeling(KAM),2011 Fourth International Symposium on.IEEE,2011:254-257.
[3]胡永利,孙艳丰,尹宝才.物联网信息感知与交互技术[J].计算机学报,2012,35(6):1148-1159.
家电控制系统论文 篇10
关键词：远程控制,双音多频,SPCE061A,MC39i,HT9170
0 引 言
随着通信和电子技术的发展, 智能家居的实现受到越来越多的关注。家电远程控制作为智能家居的关键组成部分, 安全、便捷地实现控制系统具有重要意义。
家电远程控制的途径主要有Internet网络、手机短消息和固话网络。其中, 通过Internet网络只要在能上网的地方就可以对家电进行控制, 但是需要家用电器和电脑进行联网, 有网络数据流量限制和安全隐患;通过发送短消息可以随时随地进行远程控制, 但是可靠性较差, 并需要记忆控制命令[1]。固话网络方式具有广泛的硬件基础, 并且可以进行语音交互[2,3]。
本研究综合利用固定电话网络和GSM无线网络, 实现了通过拨打固话和发送短消息两种方式对家电的远程控制, 具有很高的灵活性和可靠性。
1 系统硬件设计
整个远程控制系统的硬件框图如图1所示, 主要包括以下部分。
1.1 主控单片机
目前包含语音提示功能的单片机系统多采用通用单片机加上语音存储芯片的做法, 增加了系统的复杂性和成本, 降低了可靠性。本研究采用台湾凌阳公司的SPCE061A单片机, 它是一个16位结构的微控制器, 内嵌32 KB的FLASH, 并且具有16位的乘法运算功能, 这为它进行语音数字信号的压缩编码、解码和存储提供了便利[4]。
1.2 电话远程控制模块
基于电话的远程控制, 就是使用固定电话或手机拨打受控侧的电话, 通过电话按键 (0～9、*、#) 或者语音的方式对家中的电器进行远程控制。
为了实现以上目标, 在接受控制的地方就需要有一个接收、译码和控制的装置。该装置平时能够和电话机并接而不影响电话的正常使用;工作的时候能够自动获取电话线上的信号、提取指令并控制电器。
因此电话远程控制模块需要实现以下功能:检测电话线上的振铃信号, 并在指定时间后自动摘机;对拨入用户进行身份验证, 用户只能在通过身份认证后进行下一步操作;对用户的操作进行语音提示;正确识别用户的按键指令, 并作出相应的动作;用户挂机后, 使电话线恢复接通状态, 供下一次使用或呼叫。
电话远程控制模块由振铃检测电路、自动摘机电路、DTMF模块、语音交互模块组成, 具体结构如图1中的电话远程控制模块所示。下面对各个模块做详细的介绍。
(1) 振铃检测电路。
在公用电话网中, 为了防止导线的侵蚀, 电话线上一般采用-50 V电压。当电话空闲时, 导线上保持此直流电压。当有电话拨入时, 电话线上出现振铃信号, 同时电话铃声响起, 提醒用户接听。振铃信号的幅值一般在90 V±15 V, 频率一般在20 Hz～60 Hz (典型值为工频50 Hz) , 波形为正弦波。两者的波形如图2 (a) ～ (b) 所示。
要进行振铃检测, 就是要能够正确识别电话线上是否出现正弦振铃, 并进行计数。要求电路具有较高的灵敏度, 并有一定的抗干扰能力, 不会被电话线上的噪声触发。振铃检测部分如图3所示。
图3中, 由于C8的隔直作用, 直流电压不能通过光耦U2, 光耦的输出端保持上拉高电压。当振铃出现时, 电话线上出现交替的正弦信号, 由于C8允许交流通过, 正向和反向电流分别通过D3和U2导通。当U2导通时, 光耦的输出端RING被强制拉低。通过单片机读引脚RING的电平, 就可以判断出是否有振铃信号出现。由于电话线的电压最大可能出现50+100=150 V的幅值, C8采用耐压250 V的电容。R8的作用是对电话线输入到检测线上的电流进行限制, 防止电流过大烧坏元件或出现误摘机, 同时要确保光耦导通, 这里采用的阻值是10 kΩ。
(2) 自动摘、挂机电路。
按照我国通信行业的规定, 当电话线的电流值超过20 mA时, 便认为电话接通, 可以开始传输音频信号, 即通常意义上的摘机。显然, 只要使电话线通过一定阻值的电阻接地即可。但由于要在系统控制结束时自动挂机, 该电阻还要能够自动从电话线脱离, 使电话线上的电流小于20 mA。这便是自动摘、挂机电路的作用。
目前常用的摘机电路有电子开关和继电器开关两种。电子开关体积小, 成本也较低, 但在试验中, 发现电子开关断开时, 并不能很好地将单片机电路和电话线断开, 出现较为明显的噪音干扰, 影响了语音交互的效果, 笔者这里采用继电器开关, 实现后级电路和电话线的完全电气隔离, 避免了语音传输时被其他噪音干扰。电路如图3中自动摘机部分所示。
当PICKUP引脚置高时, 继电器吸合, 电话线上的信号和后级电路接通, 将交流信号通过整流桥进行整流供后级数字电路使用。经过整流后, 通过一个300 Ω的电阻接地, 经测试, 可以很好地实现模拟摘挂机功能, 阻值合适。值得注意的是, 由于通过的电流较大, 需要采用2 W功率电阻, 以防止烧坏。当PICKUP引脚置低时, 电话线与后级电路断开, 即实现挂机。
(3) DTMF模块。
双音多频 (DTMF) 是电话系统中电话机和交换机通信的一种协议。当电话机有一个键按下时, 便向交换机发送两个频率, 交换机对这两个频率进行识别, 即可识别出电话机按下的按键。每个双音多频信号的两个音频信号分别选自一个低频组和一个高频组。电话机的按键和相应频率的对应关系如表1所示, 其中第一行为高频组, 第一列为低频组。
单片机对双音多频信号的解码 (由音频信号解读出数字信号) 一般采用专用的双音多频解码芯片来完成, 如MT8870、MT8880、HT9170等。本研究中采用台湾HOLTEK公司的HT9170, 电路如图4所示。使用时, DTMF信号经过RC滤波后输入解码芯片, 经过芯片内部的放大、滤波、高低频分离, 在输出使能OE高电平的条件下, 当数据有效信号DV为高电平的时候, 解码后的按键编号以4位BCD码的形式由D1～D4输出, 单片机读取后, 查表就可以转化成0～9, a～d, *、#信号。
(4) 语音交互模块。
利用凌阳开发板提供的音频电路, 只需要录制wav语音信号, 然后利用凌阳公司提供的音频压缩工具进行压缩。经测试, 原来140 KB的语音文件采用72 k格式压缩之后, 大小不到8 KB, 而音效仍保持较为清晰。之后只要将其存入单片机的FLASH, 利用单片机开发环境提供的语音编程接口, 就可以方便地实现语音的播放、暂停、结束、循环播放等操作。
1.3 短消息远程控制模块
短消息远程控制模块利用移动通信的GSM网络, 将控制短信由用户手机发送到受控侧的GSM/GPRS模块, GSM/GRPS模块在收到短信后, 将短信按照指定的格式发送到单片机, 进行译码、执行。这里采用西门子公司的无线模块MC39i, 它是成熟的工业模块, 支持GSM/GPRS无线通信技术, 应用在需要语音、短消息等业务的领域。
目前对GSM/GPRS模块的控制主要有Block Mode协议、基于AT命令的Text Mode协议和PDU Mode协议, PDU Mode协议被所有的手机支持, 可以使用任何字符集, 在国内是默认的编码方式, 基本上各个移动运营商都支持基于PDU Mode的短消息服务。因此本研究中短消息的传送采用PDU格式[5]。
在系统中, MC39i模块和单片机系统采用标准的RS-232协议通信, 两者通过串口连接。当系统上电后, 单片机系统首先使用AT指令与无线模块通信, 对模块进行初始化[6], 如:
AT+CMGF=0;//设置GPRS模块为PDU模式
AT+CMGR=1;//读取接收到的短消息
这样, 无线模块进入等待接收外界短消息的状态。当收到外界短消息时, 便将收到的短消息以PDU格式向单片机转发。单片机按照相应的编码进行解读。PDU格式的编码在文献[7]中有详细的介绍, 笔者不再赘述。
2 系统软件设计
本系统的软件设计主要分为两个部分:电话远程控制模块和短消息远程控制模块。两个模块分别与单片机相连, 在单片机的协调下, 独立地完成各自的功能。系统的程序流程图如图5所示。
3 结束语
经测试, 本系统可以通过拨打电话和发送短消息实现对电器的远程控制, 语音提示清晰, 控制效果稳定, 并具有较高的安全性。可以应用在智能家居、远程监控等领域, 具有广阔的市场前景。
参考文献
[1]IVANOV R S.Controller for Mobile Control and Monitoringvia Short Message Services[C]//Proceedings of the 6thTELSIKS 2003.Serbia&Montenegro:IEEE Press, 2004:108-111.
[2]SHARMA R, KUMAR K, VIG S.DTMF based RemoteControl System[C]//Proceedings of IEEE International Con-ference on Industrial Technology.Mumbai, India:[s.n.], 2006:2380-2383.
[3]COSKUN I, ARDAM H.A remote controller for home andoffice appliances by telephone[J].IEEE Transactions onConsumer Electronics, 1998, 44 (4) :1291-1297.
[4]汪敏, 凌阳.16位单片机实验与实践[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2007.
[5]钱亚利, 赵光宙.短信通讯在远程环保实时监控系统中的应用[J].机电工程, 2007, 24 (1) :25-27.
[6]SIEMENS.MC39i ATCommand Set[M].SIEMENS, 2005.
家电的未来不是卖家电 篇11
随着智能手机生态圈的成熟，进入智能终端领域的技术门槛越来越低，以智能电视为代表的黑电企业在短短两三年中就推出多种智能电视和智能机顶盒产品，尽管在2013年底其市场渗透率已达52%，但利润急剧下降也是不争的事实。
家电巨头迫切需要找到新的利润增长点，智能化提升空间较大且本身作为服务性质的白色家电开始成为市场焦点，看似智能白色家电的春天马上就要到来，行业发展却仍处在“有价无市”的怪圈里，产品不少，却乱象丛生。
自娱自乐的产品错觉
近期大多数白色家电新品发布会，无一不和智能挂钩，如云空调、微信空调等，但从市场反馈来看，大部分普通用户并不为之所动，让人感觉厂家自娱自乐。缘何如此？
这些年随着智能手机、智能平板产业链的成熟以及物联网和云计算等概念的炒作，传统家电企业发现，原来包装一款智能设备是如此简单，于是开始有了在传统家电里植入智能手机模块的做法，美其名曰智能家电，这种生搬硬套的做法不仅伤害了用户，且影响了市场热情。
一方面，企业忽略了用户日趋理性的消费习惯。据2013年市场调研数据，消费者购买的主流家电（电视、冰箱、空调、洗衣机）依然集中在1000-3000元的价位。然而，几乎没有一家企业推出的智能家电能够将价格控制在这个范围内。
另一方面，企业忽视了用户的本质需求。国内市场的智能家电宣传推广更多是围绕功能展开，将家电产品沦为各种智能功能的展示平台，而国外市场上智能白色家电的研发通常是围绕节能环保展开，既降低使用成本，又通过智能化的手段降低家电生命周期中的人工成本。
仍需回归家电本质
用户究竟需要什么样的智能家电？答案是依然要回归家电本质。
信息消费时代，智能白色家电的服务属性相对于科技属性的占比会增加，传统的单纯销售科技硬件的模式已经不适应市场和用户的需求，智能软件+智能硬件+智慧服务的模式同样适用于家电产品。
要知道，家电本身智能提升的意义远远大于用智能终端、第三方App控制家电的意义。例如现在很多产品表面上看很智能，但对于老年人和儿童使用门槛却很高。此外，设计是为了满足用户的精神需求或物质需求，并非简单的功能堆砌，在考虑用户体验优化的同时，也要避免造成系统过度设计影响整体的稳定性。
随着家庭家电数量的增加，黑白家电的互联互通和协同服务更加重要，M2M（机器到机器）的交互将超过M2P（机器到人）的交互，如何保障M2M交互的一致性是智能白电设计要解决的重要问题。
不过，在产品设计以及推向市场的过程中，智能白色家电行业仍面临不少难题亟待解决。
目前的智能白色家电，受零件成本和工业设计的限制，在硬件配置上无法和智能手机、平板电脑相比，若在硬件上投入过多，则会增加成本，测试和发布周期变长，不利于企业快速抢占市场。
而作为嵌入式平台的扩展，智能家电的软件设计和硬件设计应该是同步进行的，目前在这一点上却并无成熟经验可以借鉴。由于硬件和使用环境的限制，智能家电的软件设计不应繁琐，同时要具备快速的响应能力和可扩展性。
现阶段由于智能白色家电本身的缺陷，盈利能力并不高。加上用户的购买力还未达到发达国家的高度，市场培育仍需时间，用户对现有智能家电的期望与价格还没达到平衡点。
改变传统商业模式
目前在市场上，无论是企业还是用户，提到智能家电时说得最多的还是标准问题。一是没有成熟标准可以参考，二是没有统一的行业标准。
回顾当年蓝光和HD DVD的标准之争可以看出，在没有一个统一的标准之前，无论企业多么努力，大部分用户还是宁可等待也不会急于出手购买一个未成熟的产品。然而在国内智能白色家电市场上，企业参与标准制定的意愿仍不是很强，国内智能白色家电的标准仍然是靠闪联或者家电院这样的组织和机构在推动，2012年闪联发布了相关国家标准之后，企业才逐步开始研发符合国标的产品。
随着各类智能家电在市场上逐渐增多，相信会有愈来愈多的家电企业和互联网企业投入到相关标准的研发工作中，标准的确立会极大促进家电市场的繁荣和发展。
如何以最低的成本实现传统家电向智能家电转型，以及智能家电服务云平台的研发也是难题之一。智能家电云带来的不仅仅是用户体验，其最大价值是改变了传统商业模式，从按功能付费到按需求付费，在未来“物联网+云计算+大数据”的商业模式下，智能家电销售的不仅仅是硬件产品，软件、数据和服务将更加重要。通过智能家电云服务，用户不需要过多控制家电，也不用担心更换家电后重新学习使用各项新功能的问题，云端服务可以最大化降低用户的学习门槛和使用成本。
智能家电行业需要一个通用的标准，一个开放的、能实现各品牌设备互联互通的平台，保障不同品牌的产品可以互联互通、协同服务，同时满足用户多元化和个性化的需求。未来智能家电设备可以通过云端不断学习并持续提升自己的智能，可以不再依赖人的控制更好地、自发地为用户服务。
从产业趋势来看，新时代用户需要的是个性化和现代化的服务，智能家电行业需要建立一个属于自己的完整的生态链，集合多方资源共同推动市场发展，在这个浪潮中，主导市场格局的一定是生态链的前瞻构建企业，如果企业只有产品规划而没有生态规划，最终只会沦落为产业链末端的打工者。（支点杂志2014年1月刊）
可控制任何家电的无线蓝牙开关 篇12
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。