基于STM32和GSM的遠(yuǎn)程遙控定時(shí)開關(guān)裝置

摘要 針對市場上現(xiàn)有的定時(shí)開關(guān)裝置的弊端，設(shè)計(jì)了一種基于STM32處理器的定時(shí)開關(guān)裝置。該裝置利用GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(gè)開關(guān)。系統(tǒng)具有友好的人機(jī)交流界面，可設(shè)置多組定時(shí)時(shí)間，以及觸摸屏控制、掉電保護(hù)和紅外遙控等功能。
關(guān)鍵詞 STM32；TC35；遙控；多點(diǎn)分布；定時(shí)開關(guān)

目前，國內(nèi)市場上出現(xiàn)了多種定時(shí)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(shí)功能；無法實(shí)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，這些降低了它的便利性和實(shí)用性。隨著科技的進(jìn)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(yùn)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(tǒng)電器“智能化”是當(dāng)前一個(gè)值得研究的問題。
針對上述問題，設(shè)計(jì)了—種新型的智能開關(guān)裝置，在傳統(tǒng)定時(shí)開關(guān)的基礎(chǔ)上改進(jìn)完善，并對GSM網(wǎng)絡(luò)在該領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了研究，真正實(shí)現(xiàn)用戶在任何時(shí)間、地點(diǎn)，對用電器工作狀態(tài)的控制。不僅如此，設(shè)計(jì)還對傳統(tǒng)定時(shí)開關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，使得一個(gè)主控制器可在一定范圍內(nèi)無線遙控任意分布的多個(gè)定時(shí)開關(guān)分機(jī)，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(jì)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(qiáng)、小型化、低功耗等特點(diǎn)，彌補(bǔ)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(yuǎn)程位置時(shí)，可以使用手機(jī)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(dāng)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(dòng)無線傳輸模塊向指定的一個(gè)或多個(gè)控制分機(jī)發(fā)送相應(yīng)的指令，并通過觸摸屏顯示相關(guān)參數(shù)；當(dāng)控制分機(jī)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(dòng)作。
當(dāng)用戶在近距離范圍內(nèi)時(shí)，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(shí)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(dòng)作。

2 硬件電路設(shè)計(jì)
系統(tǒng)分為主控制器和控制分機(jī)兩部分。主控制器系統(tǒng)以意法半導(dǎo)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。