多通道遠程遙控開關插座的製作方法
2023-10-07 17:55:24
專利名稱：多通道遠程遙控開關插座的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種開關插座，具體涉及一種多通道遠程遙控開關插座。
背景技術：
隨著人民生活水平的提高，人們對於居住環境智能化，舒適程度等要求越來越高，人們逐漸意識到智能化的真正主體是家居的智能化，更多地體現在家庭內部自動化，所以20世紀90年代後期，一些企業開始引入國外的智能家居技術和產品在國內推廣，還有一些集團公司也看好該領域，通過各種途徑介入，促進整個行業迅速發展。智能的定時開關插座也因此成為電源開關領域的主流產品，被廣泛應用於汽車、家用電器、倉庫管理、照明設施等無人監控場所。傳統的定時開關插座大致分為兩類機械式定時開關插座和電子式定時開關插 座，但都存在易磨損、穩定性差、難以操作、壽命短等缺點。目前最新的產品紅外遙控定時開關插座操作方便，可靠性強，很好的彌補了傳統產品的不足之處，但是同樣有距離的約束，不能實現遠距離控制。隨著全球移動通信系統和通信網絡的迅速普及競爭的日益激烈，新技術和新業務的開發和應用十分重要，如果把GSM模塊與微處理器控制相結合，就可以實現單片機上數據的遠距離傳輸，設計的多通道遠程遙控開關插座，將定時功能加入開關中，可以通過全球通信網絡智能的定時控制用電器的自動通斷，真正做到遠程遙控。
發明內容
為了解決現有技術存在的不足，本發明解決的技術問題是提供一種多通道遠程遙控開關插座。其技術方案為多通道遠程遙控開關插座，包括受控模塊和控制模塊，受控模塊包括第一微處理器、第二微處理器、GSM模塊、多路繼電器控制單元、按鍵模塊、時鐘模塊、存儲電路和顯示模塊，GSM模塊和多路繼電器控制單元與第一微處理器相連，按鍵模塊、時鐘模塊、存儲電路和顯示模塊均與第二微處理器相連，控制模塊主要通過用戶手機發出控制指令簡訊，或者通過按鍵模塊輸入定時關斷的時間和控制指令。作為優選，第一微處理器和第二微處理器均為單片機。作為優選，受控模塊還包括SM卡，SIM卡通過GSM模塊與第一微處理器相連。作為優選，多路繼電器控制單元分別連接多個插座，插座上連接用電器，通過控制插座的通斷來控制用電器的通斷。作為優選，存儲模塊為I2C總線的數據存儲器EEPR0M。作為優選，顯示模塊為IXD顯示屏。本發明的有益效果設計新穎，結構簡單，操作簡便，利用GSM網絡通過簡訊方式遠程遙控用電器的通斷，同時擁有友好的顯示界面，可以設置多組定時開、關時間，使用方便靈活，適於廣泛推廣。
圖I為本發明系統總體設計框圖；圖2為本發明GSM模塊外圍電路連接圖；圖3為本發明GSM模塊和單片機的連接電路；圖4為本發明第一位微處理器的連接電路；圖5為本發明第一微處理器和第二微處理器的連接電路；圖6為本發明繼電器控制單元和第一微處理器的連接電路；
圖7為本發明顯示模塊、按鍵模塊和第二微處理器的連接電路；圖8為本發明時鐘模塊和第二微處理器的連接電路；圖9為本發明GSM模塊TC35i的電源電路；圖10為本發明第一微處理器程序設計的主流程圖；圖11為本發明第一微處理器程序設計的SM卡檢測子程序流程圖；圖12為本發明第二微處理器程序設計的主程序流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細地說明。系統總體設計框圖如圖I所示本發明包括受控模塊和控制模塊，受控模塊包括第一微處理器、第二微處理器、GSM模塊、多路繼電器控制單兀、按鍵模塊、時鐘模塊、存儲電路和顯示模塊，GSM模塊和多路繼電器控制單元與第一微處理器相連，按鍵模塊、時鐘模塊、存儲電路和顯示模塊均與第二微處理器相連，控制模塊主要通過用戶手機發出控制指令簡訊，或者通過按鍵模塊輸入定時關斷的時間和控制指令。第一微處理器和第二微處理器均為單片機。受控模塊還包括SM卡，SIM卡通過GSM模塊與第一微處理器相連。多路繼電器控制單元分別連接多個插座，插座上連接用電器，通過控制插座的通斷來控制用電器的通斷。存儲模塊為I2C總線的數據存儲器EEPR0M。顯示模塊為IXD顯示屏。優選的是，所述的第一微處理器和第二微處理器均選用AT89S52單片機，所述的GSM模塊選用TC35i模塊，時鐘模塊選用DS1302時鐘晶片，存儲電路選用AT24C04晶片，顯示模塊選用IXD1602液晶顯示器。所述的GSM模塊選用TC35i模塊，GSM模塊外圍電路連接如圖2所示。TC35i模塊，可以實現無線數據傳輸，語音傳輸，簡訊功能，頻段為雙頻GSM900MHZ和GSM1800MHz，電源電壓為單一電壓3. 3V-4. 8V，其支持Text和PDU格式的短消息，可通過AT命令或關斷信號實現重啟和故障恢復。電路中各元件的參數取值如下=Rl = 10ΚΩ，R2 = O. 47ΚΩ，R3 =IOOK Ω，R4 = O. 33ΚΩ，Cl = 330uf, C2 = C3 = C4 = C5 = C6 = 0. Iuf。TC35i 模塊其引腳RXDO接單片機的RXD，TXDO接單片機的TXD，GND接單片機的GND，GSM模塊和單片機的連接電路如圖3所示。所述的第一微處理器選用AT89S52單片機，其連接電路如圖4所示。PO 口接8個發光二極體，用來顯示TC35i模塊的工作狀態LED0亮表示初始化GSM ；LED1亮表示選擇短消息格式為TEXT ；LED2亮表示檢查網絡的的註冊狀態；LED3亮表示設置簡訊通知命令，判斷是否收到新的簡訊，並刪除可能是上次收到的簡訊；LED4亮表示有新的簡訊進入；LED5亮，讀取新簡訊；LED6亮，填寫中心號碼；LED7亮，填寫目的手機號碼；LED全亮表明填寫發送內容，向用戶手機發送回復簡訊。Jl為IOKΩ的排阻，P2. 3、P2. 4、P2. 5、P2. 6用於連接四路繼電器控制單元，電路中各元件取值為R0、RU R2、R3、R4、R5、R6和R7均為1ΚΩ，R9取 10ΚΩ，晶振 CRYSTAL 取 11. 0592MHz, Cl 和 C2 取 30pf, C3 取 IOuf，C4 取 O. Iuf。所述的第一微處理器和第二微處理器均選用AT89S52單片機，其連接電路如圖5所示。兩片AT89S52單片機通過8位的I/O 口進行數據通信，單片機I的Pl 口和單片機2的Pl 口相連。所述的繼電器控制單元和第一微處理器的連接電路如圖6所示。驅動晶片採用ULN2003，其具有電流增益高、工作電壓高、溫度範圍寬、帶負載能力強等特點，單片通過控制I/O的高低電平來控制繼電器的通斷。當單片機的I/O 口為高電平時，經過ULN2003，其變為低電平，此時繼電器RLI、RL2通電，常開觸點閉合，常閉觸點斷開；當I/0為低電平時，繼電器沒有通電，其觸點不動作。COM腳的作用利用ULN2003內部的反向二極體作保護繼電 器，消除繼電器閉合時產生的感應電壓。上拉電阻R1、R2、R3和R4取1ΚΩ，單片機的P2. 2、P2. 3、P2. 4、P2. 5分別用於控制四路繼電器控制單元，可以根據實際需要進行擴展。所述的顯示模塊、按鍵模塊和第二微處理器的連接電路如圖7所示。顯示模塊採用點陣型液晶模塊LCD1602,單片機的PO. O PO. 7接LCD1602的DO D7，單片機的P3. 7、P3. 6和P3. 5連接IXD1602的RS、RW和EN，IXD1602的第3引腳通過一個電位器接地，通過調節電阻器的阻值，可以改變IXD的對比度。SW1、SW2、Sff3, Sff4, Sff5, SW6和SW7這七個獨立的按鍵構成了按鍵模塊，每個按鍵均連接單片機的I/O 口，即分別連接P3. 2、P2.0、P2. I、P2. 2、P2. 3、P2.4、P3. I 口，當有鍵按下時，單片機的I/O會被拉為低電平。所述的時鐘模塊和第二微處理器的連接電路如圖8所示。時鐘模塊採用DS1302晶片為設計提供基準時間，採用SPI三線接口與CPU進行同步通信，工作電壓寬達2. 5 5. 5V。DS1302與單片機的連接僅需要3條線CE引腳、I/O串行數據引腳和SCLK串行時鐘引腳分別連接單片機的P2. 5、P2. 6和P2. 7，Vcc2為備用電源，外接32. 768kHz晶振，為晶片提供計時脈衝。BTl為3V紐扣電池，確保系統掉電後時鐘仍能正常工作，其型號為CR1220。GSM模塊TC35i的電源電路如圖9所示。由於TC35i對電源要求比較嚴格，其處於發射狀態時，電流的峰值需要2. 5A。LM2576為開關型降壓穩壓器，能驅動3A的負載，有優異的線性和負載調整能力，固定的輸出電壓有3. 3V、5V、12V、15V。輸入信號為適配器輸出的12V直流電源，輸出電壓為VCC，該電壓為TC35i模塊供電。電路中各元件的參數為R1 =3· 6K Ω，R2 = I. 5K Ω R3 = IOK Ω，Cl = IOOuf，C2 = C3 = C4 = 470uf, C5 = O. Iuf，LI =IOOuHo系統的軟體主要分為第一微處理器程序設計和第二微處理器程序設計，第一微處理器程序設計的主程序流程圖如圖10所示，第一微處理器程序設計主要是檢測用戶是否通過手機給模塊發送短消息，當用戶通過手機給系統發送命令時，系統接收到短消息並將其通過串口發送給第一微處理器，第一微處理器解讀出簡訊，然後控制繼電器的觸點做出相應的動作，從而實現用戶遠程遙控用電器的目的。在主程序中通過一個循環程序不停的檢測SM卡，在這個檢測的子程序中，單片機I通過向TC35i寫入不同的AT指令，可以完成單片機與TC35i之間的通信、用電器的開通與閉合。第一微處理器程序設計的SM卡檢測子程序流程圖如圖11所示，該子程序通過單片機向TC35i寫入AT指令，對TC35i進行初始化設置，並使程序判斷是否有新的短消息進入，一旦有短消息進入，TC35i就會通過串口將短消息發送給單片機，單片機解讀簡訊，根據用戶的指令控制用電器的通斷。接著單片機控制TC35i通過填寫短消息中心號碼、目的手機號碼、及發送的內容，給用戶發送一條回應信息，最後程序會刪除用戶給TC35i發送的信息，再次判斷是否有新的短消息進入，有新的短消息進入時會再次執行上述過程。第一微處理器與用戶手機之間的編解碼關係如下表I所示
權利要求
1.多通道遠程遙控開關插座，包括受控模塊和控制模塊，受控模塊包括第一微處理器、第二微處理器、GSM模塊、多路繼電器控制單元、按鍵模塊、時鐘模塊、存儲電路和顯示模塊，GSM模塊和多路繼電器控制単元與第一微處理器相連，按鍵模塊、時鐘模塊、存儲電路和顯示模塊均與第二微處理器相連，控制模塊主要通過用戶手機發出控制指令簡訊，或者通過按鍵模塊輸入定時關斷的時間和控制指令。
2.根據權利要求I所述的多通道遠程遙控開關插座，其特徵在於所述第一微處理器和第二微處理器均為單片機。
3.根據權利要求I所述的多通道遠程遙控開關插座，其特徵在於所述受控模塊還包括SM卡，SIM卡通過GSM模塊與第一微處理器相連。
4.根據權利要求I所述的多通道遠程遙控開關插座，其特徵在於所述多路繼電器控制単元分別連接多個插座，插座上連接用電器，通過控制插座的通斷來控制用電器的通斷。
5.根據權利要求I所述的多通道遠程遙控開關插座，其特徵在於所述存儲模塊為I2C總線的數據存儲器EEPROM。
6.根據權利要求I所述的多通道遠程遙控開關插座，其特徵在於所述顯示模塊為IXD顯示屏。
全文摘要
本發明公開了一種多通道遠程遙控開關插座，包括受控模塊和控制模塊，受控模塊包括第一微處理器、第二微處理器、GSM模塊、多路繼電器控制單元、按鍵模塊、時鐘模塊、存儲電路和顯示模塊，GSM模塊和多路繼電器控制單元與第一微處理器相連，按鍵模塊、時鐘模塊、存儲電路和顯示模塊均與第二微處理器相連，控制模塊主要通過用戶手機發出控制指令簡訊，或者通過按鍵模塊輸入定時關斷的時間和控制指令。本發明設計新穎，結構簡單，操作簡便，利用GSM網絡通過簡訊方式遠程遙控用電器的通斷，同時擁有友好的顯示界面，可以設置多組定時開、關時間，使用方便靈活，適於廣泛推廣。
文檔編號G08C17/02GK102856741SQ20121033860
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月8日 優先權日2012年9月8日
發明者盧超 申請人:陝西理工學院