基于单片机的wifi家电开关控制系统设计
摘要 本文利用所学51单片机基础知识结合自动控制技术和wifi2.0通信技术设计完成一套无线遥控家电开关系统。本设计详细地讲述了51单片机控制原理和单片机编程技术，HC-05wifi通信技术以及自动化控制技术。整个系统以STC89C52单片机为核心，单片机实现HC-05wifi指令的解析与继电器开关控制指令的发出。 wifi通信单元采用工业级的HC-05wifi模块来完成，wifi模块在整个系统中负责wifi指令的接收和传输；家电开关的自动控制部分采用4路继电器开关来实现，继电器开关是典型的弱电信号控制型开关，在工业控制，家电控制等诸多方面得到很好的应用，为了使系统设计简便，操作演示方便，家用电器部分采用4种LED灯来模拟替代，通过继电器开关上接的LED灯的亮灭来模拟所控制的电器的开启和关闭，系统LCD12864液晶实时显示4种家电开关的开启与关闭状态。整个系统设计思路清晰，设计成本较低，具有较高的使用和推广价值。
关键词 单片机 wifi遥控 家电开关 智能家电
目 录
第一章 前 言 5
1.1 课题背景 5
1.2 课题研究的目的和意义 5
1.3 系统的设计任务和要求 6
第二章 wifi家电开关控制系统方案设计 7
2.1 系统设计方案比较与可行性论证 7
2.2 系统设计方案的选择 9
第三章 wifi家电开关控制系统硬件设计 10
3.1电源管理系统设计 10
3.1.1电源管理系统方案选择 10
3.1.2电源管理系统电路设计 11
3.2 HC-05wifi通信系统设计 12
3.2.1wifi型号的选取及论证 12
3.2.2wifi通信电路设计 12
3.2.3wifi模块功能测试 13
3.2.4wifi模块与手机wifi之间的设置与匹配 14
3.3 单片机最小系统设计 16
3.3.1系统单片机型号的选择与论证 16
3.3.2系统单片机最小系统电路设计 16
3.3.3系统单片机最小系统电路测试 17
3.4 家电控制电路设计 17
3.5 系统显示电路设计 18
第四章 wifi家电开关控制系统软件设计 20
4.1系统软件编程环境介绍 20
4.2系统主程序流程图 20
4.3系统wifi通信模块子程序 22
第五章 系统的组装与调试 23
5.1系统的组装与焊接 23
5.2系统的调试 23
5.3系统的功能测试与检验 24
总结 25
致 谢 26
参考文献 27
附录I 系统硬件实物图 28
附录II 系统电路图 29
附录III 系统源程序 30
第一章 前 言
1.1 课题背景
随着人们生活条件的逐步提高，电视、冰箱、空调、洗衣机等诸多家用电器已经进入了千家万户，随着家用电器种类的不断增多，较早的家庭住宅设计之初对家用电器开关的预留相对较少，这就出现了要通过增加很多电源插板的方式才能满足多种家用电器的接入使用，采用外接电源插板的方式不仅存在一定的安全隐患，经常插板电源插头也极不方便，因而传统的机械式开关必将被新的科技产品所取代。
目前国内大部分家用电器开关仍旧是传统的机械式按键开关。原因是传统式的电器开关开发周期短，制作成本低，方案成熟，因而在很长一段时间内，在国内市场上都是传统开关占据着主要的市场份额。然而，随着人们生活条件的逐步提高，家用电器的价格不断降低，使得大部分家庭都能够负担的起这些家电的使用，但是当人们把一个个新的家电从市场搬到家后会发现一个新的问题，就是室内电源开关有限，必需外接电源插板方可使用，这使得家用电器使用的便利性大打折扣，重新装修布线又会带来很大的金钱投入，正因为如此，最近几年来很多公司已经开始投入研发团队开发综合性、智能化、便捷性、无线遥控家电开关的设计，智能化家电开关与传统的开关有着本质上的区别，智能化家电开关采用继电器控制，完全脱离了实际的传统开关，继电器开关的存在已经有了很长一段时间了，在很多遥控家电开关中已经得到了普及和应用。目前市场上传统的遥控家电开关已经不能满足人们的对家电控制的要求了，传统的遥控器具有单一性，每种遥控器只能控制一种家用电器，随着家用电器的逐步增加，使得众多的遥控器很难去分辨，因而综合性、多用途的遥控器将是为了发展的方向。
在国外，20世纪末无线遥控开关系统以及得到推广和应用，比国内开发早了近20年，美国最早的wifi遥控开关并未用在家用电器上，而是用在工业的计算机上，我们熟知的笔记本电脑的wifi文件上传功能，wifi无线打印功能这些都是早期的典型wifi传输的应用。进入二十一世纪以来，wifi技术已经被众多的手机厂商所应用，正是由于手机wifi的应用，使wifi技术由传统的工业应用发展到了日常应用，各种手机wifi控制设备也逐步被开发和推广应用。
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