簡論智能家電控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王苗苗

（延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院，陜西 西安 710100）

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，智能信息技術(shù)的推廣，智能家電已走進(jìn)人們的視野，成為家居生活的一部分.智能家電實(shí)現(xiàn)了故障自動(dòng)檢測功能、操作遠(yuǎn)程控制功能、功能自我調(diào)節(jié)功能等更新，智能家電相比傳統(tǒng)家電更具人性化、更富于科學(xué)性、智能性.智能家電所有功能的實(shí)現(xiàn)完全依賴于其具有一套系統(tǒng)的控制技術(shù)，通過此控制系統(tǒng)才將一個(gè)機(jī)械式的工具變成智能化的現(xiàn)代設(shè)備.下面將主要探討智能家電的控制系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)過程.

1 智能家電及其特點(diǎn)

1.1 智能家電

智能家電主要是通過現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等對普通家電進(jìn)行改進(jìn)而形成的新型家電.通過智能家電控制系統(tǒng)，可以將整個(gè)家庭內(nèi)家電設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)而形成網(wǎng)絡(luò).現(xiàn)階段，智能家電控制系統(tǒng)可改進(jìn)的家電設(shè)備主要有網(wǎng)絡(luò)炊具、微波爐、洗衣機(jī)、空調(diào)等等.

1.2 智能家電的特點(diǎn)

智能家電的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)化、智能化、開放性、兼容性、節(jié)能化、易用性等方面.其中網(wǎng)絡(luò)化是指房子里所有的家電形成一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)，統(tǒng)一由操作面板進(jìn)行操作控制；智能化主要表示這些家電能夠事先設(shè)置并按照規(guī)定程序進(jìn)行運(yùn)行；開放性和兼容性主要表示家庭中的家電可以來自不一樣的品牌或者廠商，它們都可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)和職能操作；節(jié)能性主要表示智能家電耗電有限，能實(shí)現(xiàn)節(jié)能，而易用性表示智能家電簡單易操作.

2 智能家電控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

智能家電控制系統(tǒng)的原理主要是以單片機(jī)技術(shù)和繼電器控制技術(shù)、無線通信技術(shù)等為載體，通過各類控制板技術(shù)，而形成的家電智能控制系統(tǒng).智能家電控制系統(tǒng)基本上由單片機(jī)控制系統(tǒng)和無線傳感器控制系統(tǒng)兩模塊所組成，各家電上的繼電器控制節(jié)點(diǎn)基本上是利用無線通信技術(shù)跟主板控制單元進(jìn)行通信，所得出的結(jié)果將在主板控制單元上的LCD液晶顯示器上進(jìn)行顯示，從而對家庭中各電器開關(guān)及運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控和操作.

第一，用戶利用紅外線遙控器對智能家電進(jìn)行操作，通過紅外線遙控器將用戶意向信號(hào)進(jìn)行發(fā)送，并通過紅外接頭傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)進(jìn)行解碼處理，從而對智能家電的輸出電路進(jìn)行相應(yīng)的如開關(guān)、功能調(diào)節(jié)的操作.

第二，其中，用戶通過遠(yuǎn)程電話線或者無線通信所傳達(dá)過來的音頻按鍵信號(hào)將通過雙音頻解碼芯片進(jìn)行解碼處理，經(jīng)過單片機(jī)的處理，從而對語音芯片上相關(guān)的輸出電路進(jìn)行操作.

第三，從PC機(jī)上所傳達(dá)出來的控制信號(hào)將通過RS232輸送到單片機(jī)進(jìn)行串號(hào)處理，單片機(jī)對所送來的信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，從而對相關(guān)的電路進(jìn)行操作和控制.

第四，如果是預(yù)警或者防盜等相關(guān)的信號(hào)信息，傳送到單片機(jī)后，單片機(jī)將自動(dòng)撥出所設(shè)置的電話，進(jìn)行報(bào)警，并對相關(guān)的語音芯片進(jìn)行控制和操作，從而對相關(guān)危情進(jìn)行報(bào)告.

第五，整個(gè)過程中，用戶通過遙控器按鍵進(jìn)行命令輸送，命令通過各種渠道送達(dá)到單片機(jī)，單片機(jī)對信號(hào)進(jìn)行處理從而轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的操作程序?qū)χ悄芗译娺M(jìn)行操作和控制.

第六，所有的信息都是通過LED液晶顯示器顯示的，其各種動(dòng)態(tài)顯示由8279產(chǎn)生掃描脈沖，對智能電器的時(shí)間、溫度、使用狀態(tài)、功能實(shí)現(xiàn)情況等進(jìn)行顯示.若設(shè)定了定時(shí)鬧鈴，則當(dāng)時(shí)間到時(shí)產(chǎn)生鬧鈴信號(hào)驅(qū)動(dòng)鬧鈴電路產(chǎn)生鬧鈴.

3 智能家電控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 智能家電控制系統(tǒng)的程序?qū)崿F(xiàn)過程

智能家電系統(tǒng)控制系統(tǒng)通過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)以及單片機(jī)技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等等，將各類家電組成一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò).

智能家電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，在其控制端設(shè)計(jì)了客戶服務(wù)程序，這個(gè)程序能將比如電飯煲等智能家電的運(yùn)行狀態(tài)及控制信息顯示出來，并且在一定的時(shí)間和周期內(nèi)對其信息進(jìn)行刷新.在發(fā)生控制命令之后，客戶服務(wù)程序會(huì)自動(dòng)地進(jìn)行操作，并將相應(yīng)的信息顯示到顯示屏上.比如，用戶若要對電飯煲進(jìn)行監(jiān)控，因?yàn)槠鋼碛形鍌€(gè)狀態(tài)，那么就應(yīng)該進(jìn)行5個(gè)遠(yuǎn)程服務(wù)進(jìn)程處理，而且這些進(jìn)程都會(huì)在一定的周期內(nèi)進(jìn)行定時(shí)定點(diǎn)更新.軟件采用流式套接字（SOCK—STREAM）編程，實(shí)現(xiàn)了可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，數(shù)據(jù)無差錯(cuò)，無重復(fù)的發(fā)送，且按順序接收.從而有力的保障了智能家電控制信號(hào)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性.當(dāng)然，每個(gè)家電都會(huì)設(shè)置了預(yù)警報(bào)警系統(tǒng)，如果是預(yù)警或者防盜等相關(guān)的信號(hào)信息，傳送到單片機(jī)后，單片機(jī)將自動(dòng)撥出所設(shè)置的電話，進(jìn)行報(bào)警，并對相關(guān)的語音芯片進(jìn)行控制和操作，從而對相關(guān)危情進(jìn)行報(bào)告.這些智能家電反饋的信號(hào)一般有其運(yùn)行狀況以及相關(guān)危情和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的報(bào)警.比如，在電飯煲溫度達(dá)到一定控制值時(shí)，其便自動(dòng)關(guān)閉，并進(jìn)行提示性報(bào)警.總之，整個(gè)過程中，用戶通過遙控器按鍵進(jìn)行命令輸送，命令通過各種渠道送達(dá)到單片機(jī)，單片機(jī)對信號(hào)進(jìn)行處理從而轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的操作程序?qū)χ悄芗译娺M(jìn)行操作和控制.

3.2 智能家電控制的具體實(shí)現(xiàn)方式

智能家電控制系統(tǒng)主要是通過單片機(jī)、無線通信系統(tǒng)、嵌入式程序控制系統(tǒng)等所組成的，而對于智能家電的控制主要有電話遠(yuǎn)程控制、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控控制、手機(jī)控制、遙控器控制等等，下面主要談?wù)勔恍┍容^常用的控制方式，從而更好地解釋智能家電控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程.

第一，遙控器控制.主要通過遙控器對家中的洗衣機(jī)、電飯煲、空調(diào)、飲水機(jī)、電動(dòng)窗簾等運(yùn)行狀況進(jìn)行控制和操作，利用遙控器的顯示屏來調(diào)動(dòng)或者調(diào)節(jié)各類電器的運(yùn)行狀況.

第二，電話或手機(jī)遠(yuǎn)程控制.主要是通過多功能語音系統(tǒng)進(jìn)行控制，如用戶外出，其可以通過手機(jī)或電話對家中的窗簾、燈光等各種電器進(jìn)行控制和操作.同時(shí)，最近幾年數(shù)字通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展，大家有目共睹，人們越來越渴望享受更方便、更快捷、更智能、更舒適的數(shù)字智能家居生活，傳統(tǒng)家居生活中，很多家電如空調(diào)、彩電、家庭影院等都是用遙控器控制開關(guān)、選節(jié)目，如今，手機(jī)控制家電已不是夢，智能家居的發(fā)展讓我們實(shí)現(xiàn)對生活的向往，讓我們享受智能家居帶來的新生活.

第三，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控控制.用戶若出差外地或者在辦公室，只要是在有網(wǎng)絡(luò)的地方，就可以通過互聯(lián)網(wǎng)登錄進(jìn)入到自己的家中，對自己家中的智能電器進(jìn)行操控.當(dāng)然，這就涉及到視頻監(jiān)控的功能了，在家中必須安裝有監(jiān)控等設(shè)備，以對整個(gè)家里的情況進(jìn)行了解和掌控.

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