基于STM32和GSM的遠程遙控定時(shí)開(kāi)關(guān)裝置

摘要 針對市場(chǎng)上現有的定時(shí)開(kāi)關(guān)裝置的弊端，設計了一種基于STM32處理器的定時(shí)開(kāi)關(guān)裝置。該裝置利用GSM網(wǎng)絡(luò )實(shí)現遠程遙控功能，并通過(guò)nRF24L0l+無(wú)線(xiàn)通信模塊，遙控在一定范圍內任意分布的多個(gè)開(kāi)關(guān)。系統具有友好的人機交流界面，可設置多組定時(shí)時(shí)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(diǎn)分布；定時(shí)開(kāi)關(guān)

目前，國內市場(chǎng)上出現了多種定時(shí)開(kāi)關(guān)產(chǎn)品，并被廣泛應用于家居生活、汽車(chē)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(jiǎn)單的定時(shí)功能；無(wú)法實(shí)現遙控、顯示等高級功能。而少數可遙控的產(chǎn)品也只局限于較近距離的范圍內，并未實(shí)現遠程控制，這些降低了它的便利性和實(shí)用性。隨著(zhù)科技的進(jìn)步，人們向往智能化、節約化的家居生活，各種網(wǎng)絡(luò )家電應運而生，但其高昂的價(jià)格卻讓普通大眾望而卻步，因此怎樣使傳統電器“智能化”是當前一個(gè)值得研究的問(wèn)題。
針對上述問(wèn)題，設計了—種新型的智能開(kāi)關(guān)裝置，在傳統定時(shí)開(kāi)關(guān)的基礎上改進(jìn)完善，并對GSM網(wǎng)絡(luò )在該領(lǐng)域的應用進(jìn)行了研究，真正實(shí)現用戶(hù)在任何時(shí)間、地點(diǎn)，對用電器工作狀態(tài)的控制。不僅如此，設計還對傳統定時(shí)開(kāi)關(guān)結構進(jìn)行了改進(jìn)，使得一個(gè)主控制器可在一定范圍內無(wú)線(xiàn)遙控任意分布的多個(gè)定時(shí)開(kāi)關(guān)分機，幫助建立類(lèi)似于網(wǎng)絡(luò )家電體系的小型民用遙控開(kāi)關(guān)控制系統，可大幅降低使用成本。設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(diǎn)，彌補了傳統產(chǎn)品的不足，同樣適合老年人、殘疾人使用。

1 系統概述
系統利用GSM短信網(wǎng)絡(luò )，使用戶(hù)在信號覆蓋范圍內的任何位置，都能隨意控制各種用電器的工作狀態(tài)，系統整體結構如圖1所示。

用戶(hù)處在遠程位置時(shí)，可以使用手機或其他方式，通過(guò)現有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(huì )立即從GSM模塊中讀取短信內容，并分析判斷是否需要執行。如需執行，則處理器就會(huì )啟動(dòng)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊向指定的一個(gè)或多個(gè)控制分機發(fā)送相應的指令，并通過(guò)觸摸屏顯示相關(guān)參數；當控制分機的處理器單元讀取并識別指令后，會(huì )控制光耦對繼電器做出相應動(dòng)作。
當用戶(hù)在近距離范圍內時(shí)，可以通過(guò)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(shí)開(kāi)(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(guò)分析處理，根據指令內容做出相應動(dòng)作。

2 硬件電路設計
系統分為主控制器和控制分機兩部分。主控制器系統以意法半導體公司的SWM32F103RBT6芯片為核心的處理器單元和西門(mén)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(wú)線(xiàn)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。其硬件結構如圖2所示。