基於短訊息的遠程家電紅外遙控系統，短訊息家電紅外遙控

基於短訊息的遠程家電紅外遙控系統，短訊息家電紅外遙控

                                                基於短訊息的遠程家電紅外遙控系統

通過遠程廣域網路控制家電裝置是資訊家電的主要發展方向之一。由於價格低廉、覆蓋面廣、使用方便等原因，短訊息平台已經成為遠程家電控制的重要方法。 本文研究和開發了一種基於短訊息的遠程紅外遙控系統。該系統以Java語言應用程式作為客戶控制終端，以短訊息作為控制訊號的傳輸平台，以家電常用的紅外遙控器作為控制裝置，形成了比較完備的遠程家電控制系統原型。 本文首先分析了廣域網路傳輸技術、家電控制裝置、客戶控制終端等三個關鍵技術的選型問題，並據此提出了系統設計的總體結構。 隨後，本文介紹了系統的硬體設計，著重討論了MCU模組、短訊息模組、紅外遙控電路、串列通訊電路等主要模組的詳細設計。 本文在後續章節中首先介紹了短訊息平台的基本工作原理、常見的AT指令及其使用方法等，然後介紹了接收端和發送端的軟體總體結構，特別詳細地分析了短訊息接收和解碼、紅外訊號的調製和產生等關鍵模組。最後介紹了基於Java語言編寫的使用者控制端軟體結構，主要包括介面設計、序列埠訪問等關鍵模組。 本文最後討論了系統的硬體測試、軟體測試和整合測試，最後實現了使用短訊息遠程遙控空調和某型DVD機，驗證了整個系統設計的有效性。 本文介紹的基於短訊息的遠程家電紅外遙控系統，具有可擴充性好、使用方便、價格低廉、覆蓋面廣等優點，具有一定推廣價值，其關鍵技術也可延伸到工業控制等領域。本系統通過控制空調，可以在下班的路上通過電腦或者手機對家裡空調開啟，回家就可以享受。

控制器與家電的介面選擇

因為紅外遙控介面作為家用電視機、VCD、空調器，DVD數字投影機等主要控制介面，本文試圖從家電的遙控著手，在家電不做任何改動的前提下，利用單片機附加電路驅動紅外光暈管產生遙控訊號，來控制各種具備遙控功能的家電。

系統的控制器與家電的紅外介面是由單片機機軟體及相應附加電路去完成資訊家電控制資訊的傳送，並實現各種遙控型家電的統一控制。使用者只需關心被控制家電的類型和需要實施哪些有效操作，例如對電視機有選頻道、調音量而不會有快放、暫停等操作，不要對目前的電器做任何改動就可以實現遠端控制。

目前絕大多數智能手機都裝有Java虛擬機器，支援Java程式，所以採用Java語言編寫上位機的好處是方便以後移植到手機上。

 系統框圖

在本設計中，受控端由單片機、GSM模組、檢測部分、控制部分組成。其中PC用於控制，主控程式通過串列口R232傳給GSM模組TC35iT以簡訊息的形式發送給簡訊息服務中心(SMSC)，再由簡訊息服務中心發送給受控端的GSM模組。受控端的GSM模組TC35i接收簡訊息後，通過串列口R232傳給單片機，單片機根據接收到的簡訊息進行處理，從中提取控制命令，本系統是將命令碼進行紅外發射編碼，通過MCU的IO口驅動三極體和紅外發射管，發出相對應功能的紅外訊號，再對被控裝置進行相應的操作控制。[14][15]

硬體結構框圖

本系統的硬體設計主要包含發送端硬體設計和接收端硬體設計。圖3-1為系統硬體結構框圖。發送端硬體由RS232電平轉換模組MAX232，GSM模組TC35i，電源模組等組成。接收端硬體由GSM模組TC35i，MCU模組W78LE516，紅外發射驅動三極體，紅外發射管，電源模組等組成。

短訊息模組

目前市面主要有wavecom， siment這兩家GSM模組，根據網上的資料可知wavecom的市場佔有率低，SIMENT的模組功能強大應用的夠多，包括企業的簡訊平台，特別是無線固話基本上都是使用siment的TC35或TC35i，TC35i是TC35的改進產品，穩定性更好，所以選TC35i作為本系統的GSM模組。

西門子TC35i模組介紹

隨著通訊技術的發展，基於移動通訊網路服務功能，正向工業控制和遙控領域有不斷擴大的趨勢，為適應這種需要，西門子公司推出了新一代無線通訊GSM模組——TC35i，基於該模組的短訊息功能，可以快速安全可靠地實現使用者資訊處理等功能，特別適用於控制中心與終端裝置距離很遠，或不便採用有線通訊介質等場合。

目前，國內已經開始使用的GSM模組有很多，而且這些模組的功能、用法差別不大。本設計採用的是西門子TC35系列的TC35i。這種無線模組功能上與TC35相容，設計緊湊，大大縮小了使用者產品的體積。TC35i與GSM2/2相容、雙頻GSM900/GSM1800）、RS232資料介面，該模組及射頻電路和基帶與一體，向使用者提供標準的AT命令介面，為資料、語音、短訊息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便使用者的應用開發及設計。

客戶終端系統軟體設計

應用程式層面的軟體採用JAVA語言編寫，JAVA的開發和運行環境需要JDK，所以開發和啟動並執行PC要裝JDK，

Java的優點是跨平台、一次編寫到處運行、簡單易用等。從語言本身來講，它是拋棄了C/C++ 的諸多缺點，綜合很多語言的優點後的產物。從應用上來講，J2EE是目前企業級應用的最出色平台和最成功的解決方案，J2ME已經獨霸移動及嵌入式產品開發的大半壁江山，手機Java應用程式、Java遊戲層出不窮，展現它勃勃生機；J2SE也不甘落後，相當多的Java案頭應用軟體也在不斷湧現出來。[20]

主程式模組框圖

 

圖為主程式模組框圖，主程式主要由遙控器按鍵碼資料庫，視窗架構模組，串口通訊包，串口參數設定模組，串口通訊模組，短訊息PDU打包模組，遙控器圖形介面模組組成。

接收端整體結構

接收端的單片機軟體結構是由CPU初始化模組、GSM控制模組、紅外遙控發射模組、定時器中斷模組、GSM簡訊的發送模組、GSM簡訊的接收模組組成。當系統上電後，首先是複位電路對MCU複位，然後從00地址開始執行程式，CPU初始化模組對IO口進行初始化，中斷初始化，定時器初始化（包括對3個定時器的初始化，定時器0用於產生紅外遙控發射38kHZ載波用，定時器1用於串口的傳輸速率產生，定時器2用於25MS的系統時鐘），串口初始化、GSM模組複位脈衝產生和初始化，進入主迴圈。主迴圈主要是查詢GSM模組的狀態，讀簡訊報告，讀出當前的新簡訊的索引號，然後發AT指令從SIM卡讀出新簡訊再進行簡訊報文分析並做出相應的響應。如果有新簡訊來就對將簡訊內容拷貝到緩衝器並對它進行解析取出控制命令碼，並將控制命令碼交給紅外遙控發射模組產生紅外遙控脈衝。處理完畢後用AT+CMGD=INDEX<CR>指令將其從SIM卡中刪除，然後重複上述過程。


急急急 基於短訊息的遠程家電控制系統--接收模組的程式設計及流程圖

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家電系統的遠端控制

本系統通過單片機對電話複頻式訊號收發器MT8880和紅外編/解碼晶片MCP2120進行控制,利用現有的程式控制電話網完成家電的自動警示、遠端控制、語音提示和留言等功能,從而實現了基於紅外通訊技術的智能家電遠端控制系統。紅外通訊技術提高了系統的抗電磁幹擾能力,高速可靠。整個系統具有組態靈活、擴充性能好、成本低的特點。
武漢理工大學智能資訊系統研究所，