【正文】 繼電器家電開關 LCD 液晶顯示 基于單片機的藍牙家電開關控制系統(tǒng)設計論文 8 系統(tǒng)設計方案的選擇 通過以上三種 方案的比較和分析論證，在當今人們追求生活便利作為主要目的的環(huán)境下，方案一雖然成本相對低廉，但是由于受制于安全性和操作的便利性，決定了以此方案為基礎的設計不能很好的得到市場的認可，因而在三種設計方案進行對比后，首先排除了方案一。 方案二 方案二采用 GSM 移動通信網(wǎng)絡的方式進行遠程控制，系統(tǒng)通過手機遠程發(fā)送短信的模式實現(xiàn)家用電器的開啟和關閉，采用此方案進行設計的硬件框圖如圖 22所示。 本設計主要 設計任務和要求包括 ：（ 1） 系統(tǒng) 接收到 手機藍牙發(fā)送的指令后能夠正確的對指令解析 ；（ 2）家電開關開啟和關閉要有輸出指示燈提示 ，通過繼電器控制的燈的亮滅來模擬對應電器的開啟和關閉； （ 3）系統(tǒng)具備液晶顯示界面，用來顯示所控制家電的開啟和關閉狀態(tài)；（ 4）系統(tǒng)需要設計完成 4路家電開關的開啟與關閉控制，相互之間不能有干擾 。因此， 不僅在市場推廣上有顯著的實際意義，在學術研究上也有一定的教學與教育意義。采用智能手機進行家電的控制具有劃時代的進步，因為手機藍牙遙控的方式不再受到遙控器型號的限制，傳統(tǒng)的 家用電器開關需要匹配的遙控器才能進行有效的操作，當有了手機藍牙遙控技術，所有的家電遙控器都可以扔到一邊了，手機藍牙遙控不僅節(jié)約了給遙控器更換電池所耗費的成本和時間，同時也使操作的便利性得到很大的提高。進入二十一世紀以來，藍牙技術已經(jīng)被眾多的手機廠商所應用，正是由于手機藍牙的應用，使藍牙技術由傳統(tǒng)的工業(yè)應用發(fā)展到了日常應用，各種手機藍牙控制設備也逐步被開發(fā)和推廣應用。原因是傳統(tǒng)式的電器開關開發(fā)周期短，制作成本低，方案成熟，因而在很長一段時間內(nèi)，在國內(nèi)市場上都是傳統(tǒng)開關占據(jù)著主要的市場份額。整個系統(tǒng)設計思路清晰，設計成本較低，具有較高的使用和推廣價值。 基于 STC89C52 單片機的 藍牙家電開關控制系統(tǒng) 設計 摘 要 本文 利用 所學 51單片機 基礎知識 結合 自動控制 技術 和藍牙 設計 完成一套無線遙控家電開關系統(tǒng)。 藍牙通信單元采用工業(yè)級的 HC05 藍牙模塊來完成，藍牙模塊在整個系統(tǒng)中負責藍牙指令的接收和傳輸；家電開關的自動控制部分采用 4 路繼電器開關來實現(xiàn)， 繼電器開關是典型的弱電信號控制型開關，在工業(yè)控制，家電控制等諸多方面得到很好的應用，為了使系統(tǒng)設計簡便，操作演示方便，家用電器部分采用 4 種 LED 燈來模擬替代，通過繼電器開關上接的 LED 燈的亮滅來模擬所控制的電器的開啟和關閉，系統(tǒng) LCD12864 液晶實時顯示 4 種家電開關的開啟與關閉狀態(tài)。 目前 國內(nèi)大部分家用電器開關仍舊是傳統(tǒng)的機械式按 鍵開關。 在國外， 20 世紀末 無線遙控 開關系統(tǒng)以及得到推廣和應用，比國內(nèi)開發(fā)早了近 20年，美國最早的 藍牙遙控 開關并未 用在家用電器上，而是用在工業(yè)的計算機上，我們熟知的 筆記本電腦的藍牙文件上傳功能 ， 藍牙無線打印功能這些都是早期的典型藍牙傳輸?shù)膽谩? 隨著人們生活水平的提高，越來越多的家用電器被放置到自己的居住空間里面，家電的應用使人們生活水平得到了很大的提高，但是家電占用了較多的居住空間的同時，也為操作帶了了一定的麻煩，或許你還在為一堆遙控器中找你要的那個的時候，在高端住宅的人們已經(jīng)在用自己的智能手機來隨意的開啟自己的家電了。本設計結構簡單、工作可靠、價格低廉，控制靈活，應用性比 較強。系統(tǒng)所使用的主要元器件包括： STC89C52單片機、 HC05工業(yè)級 、液晶顯示屏 采用中文液晶 LCD1286 家用電器開關采用 DC5V松樂繼電器開關。 圖 21 方案一系統(tǒng)框圖 圖 21為所選設計方案一的硬件設計框圖，采用此方案進行設計具有設計成本低廉，開發(fā)難度低等優(yōu)點，便于推廣和應用；不足之處是發(fā)射終端同樣需要單片機進行控制，遠程控制需要隨時隨地攜帶控制設備，操作不便，同時由于沒有相應的 密碼設置，容易被附近同樣頻段的遙控設備誤操作。 圖 23方案三系統(tǒng)框圖 圖 23為所選設計方案三的硬件設計框圖，采用此方案進行設計具有控制方便靈活，不用額外攜帶控制設備即可實現(xiàn)家用電器的開啟關閉的操作，同時藍牙遙控具有密碼匹配在操作安全性上有很好的保證，同時又不需要緝拿相應的通信費用。 基于單片機的藍牙家電開關控制系統(tǒng)設計論文 9 第三章 藍牙家電開關控制系統(tǒng)硬件設計 電源管理系統(tǒng)設計 系統(tǒng)電源設計是整個設計開始前，首先要解決的問題，一個電源設計的好壞直接決定整個設計的成敗，一個系統(tǒng)電源的設計不僅要考慮系統(tǒng)的電壓是否達到系統(tǒng)的要求，還要考慮系統(tǒng)電源的功耗問題，如果電源輸出帶載能力不足，會造成系統(tǒng)工作不穩(wěn)的情況出現(xiàn)，同時電源設計還要考慮到濾波和散熱問題。 方案三：采用開關電源給系統(tǒng)供電，開關電源效率高，功耗足，完全可以滿足系統(tǒng)對電源功耗的要求，不足之處是開關電源電路設計較為復雜，設計成本較高，由于 mos管處于高頻工作狀態(tài)下，系統(tǒng)高頻干擾較難處理，高頻干擾容易對單片機造成干擾，同時開關電源散 熱較難處理。系統(tǒng) 9V 轉直流 5V 電壓部分電路如圖 31 所示， 5V 轉 穩(wěn)壓電路如圖 32所示。 常用的藍牙 標準的模塊有 HC05和 HC06兩種，下面通過對兩種藍牙模塊的介紹和對比論證，選擇其中一款藍牙模塊作為系統(tǒng)的藍牙通信設計方案。 藍牙通信電路設計 系統(tǒng)藍牙通信電路采用 HC05 模塊作為 核心，加以外圍電路完成系統(tǒng)藍牙通信電路的設計，藍牙部分電路設計如圖 33 所示。系統(tǒng)有了 D7 指示燈就能夠很直觀的判斷模塊的當前狀態(tài)，方便使用。 圖 35 藍牙模塊測試界面圖 藍牙模塊與手機藍牙之間的設置與匹配 統(tǒng) HC05藍牙模塊設置為從設備，手機藍牙為主設備，當手機安裝好藍牙串口助手后，打開藍牙調(diào)試助手界面，搜索藍牙設備，然后選擇鍵盤模式，設置鍵盤 指令即可，具體操作過程可以參考圖 36。 STC89C52 中有一個構成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入和輸出端 ，用于外接晶體振蕩器， Y1 為 的晶體振蕩器，選擇 是為了便于計算單片機運行的周期， Y1 兩端的 電容 C4， C5 接在放大器的反饋回路中構成并聯(lián)振蕩電路。上電復位的工作原理為：通電時，電容兩端相當于短路， 于是 RST引腳上為高電平，然后電源通過電阻對電容 C3充電， RST 端電壓慢慢下降，降到一定程度，即為低電平，單片機開始正常工作 ；按鍵復位的工作原理為：當 S1 被按下后， 電容 C3 迅速放電 ,使 RST 引腳為高電平，從而實現(xiàn)復位。 家電控制電路設計 系統(tǒng)家電控制電路采用 4 路繼電器控制實現(xiàn)， 4 路繼電器分別控制空調(diào)開關、冰箱開關、電視開關以及大門的開關。 系統(tǒng)顯示電路設計 方案一 數(shù)碼管顯示。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。 方案二 LCD 液晶顯示。 圖 39 系統(tǒng)顯示器件電路圖 基于單片機的藍牙家電開關控制系統(tǒng)設計論文 19 第四章 藍牙家電開關控制系統(tǒng)軟件設計 系統(tǒng)軟件編程環(huán)境介紹 系統(tǒng)軟件設計采用 C語言編程，編譯環(huán)境為 Keil。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。這三個方面的操作分別在主程序中來進 行。單片機通過串口通信的方式實現(xiàn)和藍牙模塊的通信，單片機對藍牙模塊接收到的指令進行解析初始化液晶 LCD1286 初始化串口模塊 將冰箱狀態(tài)翻轉 藍牙是否接收到數(shù)據(jù)？ Y N 數(shù)據(jù) 是 A？ 數(shù)據(jù) 是 B？ 數(shù)據(jù) 是 C？ 數(shù)據(jù) 是 D？ 將空調(diào)狀態(tài)翻轉 將電視狀態(tài)翻轉 將燈泡狀態(tài)翻轉 處理家電狀態(tài) 顯示在液晶上 Y Y Y Y N N N N 啟動 基于單片機的藍牙家電開關控制系統(tǒng)設計論文 21 然后輸出控制指令到繼電器開關，從而實現(xiàn)對家電開關的控制； LCD 液晶對 4 路家電開關的開啟和關閉狀態(tài)進行顯示，便于直觀的測試。 2) 裝配時，應該先安裝那些需要機械固定元器件，在此裝置 中如穩(wěn)壓管、中心芯片插座 。 系統(tǒng)的調(diào)試 電路板實物做完以后，接下來的工作就是調(diào)試。一個系統(tǒng)的調(diào)試 需要軟硬件結合調(diào)試。 手機藍牙指令“ A”控制第一路繼電器的的開啟和關閉，手機藍牙發(fā)送指令“ A”一次繼電器 1吸合， LED1 點亮，再次發(fā)送指令“ A”繼電器 1斷開， LED1 熄滅。 基于單片機的藍牙家電開關控制系統(tǒng)設計論文 24 總結 通過這次畢業(yè)設計的制作，鞏固了我在大學 4年里學過的知識，尤其是單片機和 C語言編程方面的知識，同時也提高了單片機編程的能力，獲得了軟件調(diào)試的經(jīng)驗，并且也了解到了其它相關領域的知識，不論是對今后的工作還是學習都有著極大的幫助。 沒有擴展更多電路， 如室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測功能， 通訊接口電路與上 位機（ PC 機）進行通訊 ，上位機顯示功能 從而將大量的商品數(shù)據(jù)存于上位機，然后通過串口或并口通訊與 系統(tǒng) 相連，達到遠距離 監(jiān)控 的目的。 //初始化液晶 LCD12864_HAIZI_SET()。 while(1) { Relay1 = Flag_Relay1。 if(Flag_Relay1 == 1) { LCD12864_NoWaitIdle_COM_Write(0x80)。 } if(Flag_Relay2 == 1) { LCD12864_NoWaitIdle_COM_Write(0x90)。 } if(Flag_Relay3 == 1) { LCD12864_NoWaitIdle_COM_Write(0x88)。 } if(Flag_Relay4 == 1) { LCD12864_NoWaitIdle_COM_Write(0x98)。 } } } //**************************************************** //MS 延時函數(shù) (12M 晶振下測試 ) //**************************************************** void Delay_ms(unsigned int n) { unsigned int i,j。j123。 bit Flag_Relay1 = 0。 unsigned char temp = 0。 //SMOD=0。 TR1 = 1。 while(TI==0) { 。 TI=0。 TI=0。) { Flag_Relay1 = !Flag_Relay1。) { Flag_Relay2 = !Flag_Relay2。) { Flag_Relay3 = !Flag_Relay3。) { Flag_Relay4 = !Flag_Relay4。s Shaanxi province pass through a stop on the ancient Silk Road, Gansu39。t have a formal stage. The audience just sat on the grass. Usually, the performances became a big party with local people joining in. For him, the rewarding part about touring isn39。s Poly Theater. Their show, titled Ulan Muqir on the Grassland, depicted the history and development of the art troupe. Being from the region allowed me to embrace the culture of Inner Mongolia and being a member of the troupe showed me where I belonged, Nasun, the art troupe