基于STM32和GSM的遠程遙控定時開關(guān)裝置

摘要 針對市場上現(xiàn)有的定時開關(guān)裝置的弊端，設(shè)計了一種基于STM32處理器的定時開關(guān)裝置。該裝置利用GSM網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程遙控功能，并通過nRF24L0l+無線通信模塊，遙控在一定范圍內(nèi)任意分布的多個開關(guān)。系統(tǒng)具有友好的人機交流界面，可設(shè)置多組定時時間，以及觸摸屏控制、掉電保護和紅外遙控等功能。
關(guān)鍵詞 STM32；TC35；遙控；多點分布；定時開關(guān)

目前，國內(nèi)市場上出現(xiàn)了多種定時開關(guān)產(chǎn)品，并被廣泛應(yīng)用于家居生活、汽車服務(wù)、公共照明和倉庫管理等領(lǐng)域。其中大部分產(chǎn)品都只有簡單的定時功能；無法實現(xiàn)遙控、顯示等高級功能。而少數(shù)可遙控的產(chǎn)品也只局限于較近距離的范圍內(nèi)，并未實現(xiàn)遠程控制，這些降低了它的便利性和實用性。隨著科技的進步，人們向往智能化、節(jié)約化的家居生活，各種網(wǎng)絡(luò)家電應(yīng)運而生，但其高昂的價格卻讓普通大眾望而卻步，因此怎樣使傳統(tǒng)電器“智能化”是當前一個值得研究的問題。
針對上述問題，設(shè)計了—種新型的智能開關(guān)裝置，在傳統(tǒng)定時開關(guān)的基礎(chǔ)上改進完善，并對GSM網(wǎng)絡(luò)在該領(lǐng)域的應(yīng)用進行了研究，真正實現(xiàn)用戶在任何時間、地點，對用電器工作狀態(tài)的控制。不僅如此，設(shè)計還對傳統(tǒng)定時開關(guān)結(jié)構(gòu)進行了改進，使得一個主控制器可在一定范圍內(nèi)無線遙控任意分布的多個定時開關(guān)分機，幫助建立類似于網(wǎng)絡(luò)家電體系的小型民用遙控開關(guān)控制系統(tǒng)，可大幅降低使用成本。設(shè)計中還加入了觸摸屏顯示和紅外遙控等功能，使得產(chǎn)品更加人性化，具有操作方便、可靠性強、小型化、低功耗等特點，彌補了傳統(tǒng)產(chǎn)品的不足，同樣適合老年人、殘疾人使用。

1 系統(tǒng)概述
系統(tǒng)利用GSM短信網(wǎng)絡(luò)，使用戶在信號覆蓋范圍內(nèi)的任何位置，都能隨意控制各種用電器的工作狀態(tài)，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

用戶處在遠程位置時，可以使用手機或其他方式，通過現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)以短信息的形式向主控制器發(fā)送指令。當主控制器的處理器單元檢測到接收完成后，會立即從GSM模塊中讀取短信內(nèi)容，并分析判斷是否需要執(zhí)行。如需執(zhí)行，則處理器就會啟動無線傳輸模塊向指定的一個或多個控制分機發(fā)送相應(yīng)的指令，并通過觸摸屏顯示相關(guān)參數(shù)；當控制分機的處理器單元讀取并識別指令后，會控制光耦對繼電器做出相應(yīng)動作。
當用戶在近距離范圍內(nèi)時，可以通過紅外遙控器或主控制器自帶的觸摸屏，向主控制器發(fā)送“定時開(關(guān))”等指令，主控制器的紅外接收器或處理器單元接收到指令后，經(jīng)過分析處理，根據(jù)指令內(nèi)容做出相應(yīng)動作。

2 硬件電路設(shè)計
系統(tǒng)分為主控制器和控制分機兩部分。主控制器系統(tǒng)以意法半導體公司的SWM32F103RBT6芯片為核心的處理器單元和西門子公司生產(chǎn)的TC35模塊為主，還包括了由AT24C02芯片組成的存儲電路、nRF24L01+無線傳輸模塊、紅外接收器HS0038B、以及一塊2．8寸(1寸=2．54 cm)TFT觸摸屏。其硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。