单片机的家电远程控制系统设计
摘 要本文以单片机控制系统作核心，设计了一款能够实现通过手机蓝牙实现对电视、空调以及微波炉的远程无线启闭，并能够通过液晶屏或者手机屏幕实现启闭状态等功能的电子系统。它是一种操作便捷，迅速的家电远程控制系统。这款控制系统进行了大量的测试和优化，在测试过程中系统表现出了非常高的稳定性和使用价值，非常适合进行大量生产并逐步取代相关产品。
目录
一 引言 5
二 方案选择及元器件介绍 6
（一） 主控器的选取 6
（二） STC89C51单片机简要介绍 7
（三） HC05主从一体式蓝牙模块介绍 7
（四） LCD1602液晶屏幕介绍 8
三 硬件系统设计 10
（一）智能家电控制器系统的硬件结构框图设计 10
（二）STC89C51单片机最小系统设计 10
1. 复位电路设计 11
2. 时钟电路设计 11
（三）HC05蓝牙模块电路设计 11
（四）LCD1602电路设计 12
（五） 电视/空调/微波炉启闭电路设计 13
四 软件系统设计 15
（一）智能家电控制器系统的主程序流程图设计 15
（二）HC05蓝牙模块收发信息流程设计 16
（三）LCD1602显示流程设计 17
（四）电视/空调/微波炉启闭流程设计 18
五 系统实现及功能调试 19
（一） 系统连接蓝牙 19
（二） 远程控制开 19
（三） 远程控制关 19
六 总结 21
参考文献 22
致 谢 23
附录一 原理图 24
附录二 PCB图 25
附录三 元件列表 26
附录四 程序 27
一 引言
本文将要介绍一种通过STC89C51单片机作为主要控制器来实现的一款智能型家电控制系统，这款系统的实现将突破目前市面上相关产品的平均性能，并且在功能上将得到较大的扩展。
随着智能家居概念的深入人心，国内外大多数企业已经普遍掌握了生
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产制造中高以上性能的智能家电控制器系统产品，但一些具有高端性能的智能家电控制器产品只占有很少的比例，这些顶尖技术只有世界上一些少有国家或者研究团队掌握，因此生产成本非常高，导致这些高端产品并不能够在市面上进行普及。许多科研单位和研究小组为了打破这种局面，开始着重开始对智能家电控制器系统进行研究，不但在硬件上更在软件上寻找突破口，使用更高性能的传感器和更先进的处理器来构建智能家电控制器系统的整体框架，相信这种少有高端技术垄断的局面在不久的将来很快会被打破。
本次的毕业设计将在传统智能家电控制器系统的发展基础上，设计出一款能够实现智能家电控制器功能的智能型家电控制系统，并选用目前市场上使用最为广泛的51单片机作为控制系统的主控器件，通过了Visio绘图软件绘制了流程图进行了软件的工作流程描述并实现如下指标和功能。
1、能够实现对电视、空调以及微波炉的开启和关闭。
2、控制方式具有按键控制以及蓝牙远程控制；
3、打开手机蓝牙，能够自动实现对控制系统的连接，通过手机界面能够实现对电器的开启；
4、具有显示功能，实现对电器开启状态的显示；
二 方案选择及元器件介绍
主控器的选取
对于主控器的选择主要结合了主控芯片性能、成本以及自身的使用经历等多方面因素，通过这些因素的权衡最终来决定本系统选用的主控器芯片，在进过了预期的筛选和对比后，最终选出了宏晶公司的STC89C51单片机和德州仪器公司的TMS320F28335型DSP作为最终的考虑对象，由于这两款主控器芯片对于本文所设计的系统来说都具有足够的适合性，因此下面对这两款芯片分别作介绍。
如果选用宏晶公司的STC89C51单片机来作为本文所设计系统的主控器芯片，那么将为本系统引入三大优势，首先在单片机的性能方面，由于这款单片机推向市场的时间较TMS320系列DSP来说要早三十年左右的时间，无论是学校图书馆还是网络上都遍布着大量的关于STC89C51单片机的学习资料以及各种开发过程中容易遇到的问题的解决方法，因此如果选用STC89C51单片机来作为主控器，那么能为本次毕业设计道路产出很大的障碍，对于毕业设计的顺利完成能够起到保驾护航的重大作用；而第二大优势更加重要，由于目前市面能够很容易买到直插封装的STC89C51单片机，这对于实物电路的PCB电路布局非常方便，不用单芯紧密的贴片形式引脚带来的难于焊接以及电路绘制等难题，而TMS320F28335芯片全是贴片封装，紧密排列的贴片引脚在100Pin以上，这需要耗费巨大的经历以及耐心才能绘制无误，非常不利于短暂的毕业设计的顺利完成；第三大优势是STC89C51单片机相对于TMS320F28335来说在成本上至少是后者的二十分之一，目前市面上STC89C51单片机的平均价格在3元每片左右，而TMS320F28335每片在60元以上，因此这对于构建高性价比的设计目标来说是非常不利的。
而如果选用德州仪器公司的TMS320F28335型DSP来作为本文所设计系统的主控器芯片，同样具有三大优势。首先在内部的架构方面TMS320系列的DSP采用了比冯诺依曼结构更加完善的哈佛结构，通过这种双流水线形式（所谓双流水线即是指执行指令的速度更加快速）能够大大加快数据处理的能力，如果将其应用在本文所是设计的这款控制系统中，能够大大提高系统的数据处理性能；第二大优势是TSM320F28335芯片内部集成了比STC89C51更多的资源，如16路具有12为分辨率的AD采样模块，同时内部集成乐一个性能很高的温度采集器，另外控制系统中常用的SPI、CAN以及IIC等硬件接口也一应俱全，而在STC89C51单片机中如果需要使用这些接口，只能通过程序模拟的方式来实现，性能大打折扣；第三大优势是TMS320F28335芯片内部植入了德州仪器公司独有的低功耗模式，通过软件上的灵活配置，能够大大降低控制系统的功耗输出，这对于构建低功耗系统的指标是具有优势的。
通过上面两段对两款控制器的主要优势对比，可以发现将STC89C51和TMS320F28335任何一款芯片应用在本系统中都能够为控制系统带来独特的性能优势，而结合毕业设计周期短以及成本等方面，最终决定使用宏晶公司的STC89C51单片机来作为主控器。
目录
一 引言 5
二 方案选择及元器件介绍 6
（一） 主控器的选取 6
（二） STC89C51单片机简要介绍 7
（三） HC05主从一体式蓝牙模块介绍 7
（四） LCD1602液晶屏幕介绍 8
三 硬件系统设计 10
（一）智能家电控制器系统的硬件结构框图设计 10
（二）STC89C51单片机最小系统设计 10
1. 复位电路设计 11
2. 时钟电路设计 11
（三）HC05蓝牙模块电路设计 11
（四）LCD1602电路设计 12
（五） 电视/空调/微波炉启闭电路设计 13
四 软件系统设计 15
（一）智能家电控制器系统的主程序流程图设计 15
（二）HC05蓝牙模块收发信息流程设计 16
（三）LCD1602显示流程设计 17
（四）电视/空调/微波炉启闭流程设计 18
五 系统实现及功能调试 19
（一） 系统连接蓝牙 19
（二） 远程控制开 19
（三） 远程控制关 19
六 总结 21
参考文献 22
致 谢 23
附录一 原理图 24
附录二 PCB图 25
附录三 元件列表 26
附录四 程序 27
一 引言
本文将要介绍一种通过STC89C51单片机作为主要控制器来实现的一款智能型家电控制系统，这款系统的实现将突破目前市面上相关产品的平均性能，并且在功能上将得到较大的扩展。
随着智能家居概念的深入人心，国内外大多数企业已经普遍掌握了生
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
产制造中高以上性能的智能家电控制器系统产品，但一些具有高端性能的智能家电控制器产品只占有很少的比例，这些顶尖技术只有世界上一些少有国家或者研究团队掌握，因此生产成本非常高，导致这些高端产品并不能够在市面上进行普及。许多科研单位和研究小组为了打破这种局面，开始着重开始对智能家电控制器系统进行研究，不但在硬件上更在软件上寻找突破口，使用更高性能的传感器和更先进的处理器来构建智能家电控制器系统的整体框架，相信这种少有高端技术垄断的局面在不久的将来很快会被打破。
本次的毕业设计将在传统智能家电控制器系统的发展基础上，设计出一款能够实现智能家电控制器功能的智能型家电控制系统，并选用目前市场上使用最为广泛的51单片机作为控制系统的主控器件，通过了Visio绘图软件绘制了流程图进行了软件的工作流程描述并实现如下指标和功能。
1、能够实现对电视、空调以及微波炉的开启和关闭。
2、控制方式具有按键控制以及蓝牙远程控制；
3、打开手机蓝牙，能够自动实现对控制系统的连接，通过手机界面能够实现对电器的开启；
4、具有显示功能，实现对电器开启状态的显示；
二 方案选择及元器件介绍
主控器的选取
对于主控器的选择主要结合了主控芯片性能、成本以及自身的使用经历等多方面因素，通过这些因素的权衡最终来决定本系统选用的主控器芯片，在进过了预期的筛选和对比后，最终选出了宏晶公司的STC89C51单片机和德州仪器公司的TMS320F28335型DSP作为最终的考虑对象，由于这两款主控器芯片对于本文所设计的系统来说都具有足够的适合性，因此下面对这两款芯片分别作介绍。
如果选用宏晶公司的STC89C51单片机来作为本文所设计系统的主控器芯片，那么将为本系统引入三大优势，首先在单片机的性能方面，由于这款单片机推向市场的时间较TMS320系列DSP来说要早三十年左右的时间，无论是学校图书馆还是网络上都遍布着大量的关于STC89C51单片机的学习资料以及各种开发过程中容易遇到的问题的解决方法，因此如果选用STC89C51单片机来作为主控器，那么能为本次毕业设计道路产出很大的障碍，对于毕业设计的顺利完成能够起到保驾护航的重大作用；而第二大优势更加重要，由于目前市面能够很容易买到直插封装的STC89C51单片机，这对于实物电路的PCB电路布局非常方便，不用单芯紧密的贴片形式引脚带来的难于焊接以及电路绘制等难题，而TMS320F28335芯片全是贴片封装，紧密排列的贴片引脚在100Pin以上，这需要耗费巨大的经历以及耐心才能绘制无误，非常不利于短暂的毕业设计的顺利完成；第三大优势是STC89C51单片机相对于TMS320F28335来说在成本上至少是后者的二十分之一，目前市面上STC89C51单片机的平均价格在3元每片左右，而TMS320F28335每片在60元以上，因此这对于构建高性价比的设计目标来说是非常不利的。
而如果选用德州仪器公司的TMS320F28335型DSP来作为本文所设计系统的主控器芯片，同样具有三大优势。首先在内部的架构方面TMS320系列的DSP采用了比冯诺依曼结构更加完善的哈佛结构，通过这种双流水线形式（所谓双流水线即是指执行指令的速度更加快速）能够大大加快数据处理的能力，如果将其应用在本文所是设计的这款控制系统中，能够大大提高系统的数据处理性能；第二大优势是TSM320F28335芯片内部集成了比STC89C51更多的资源，如16路具有12为分辨率的AD采样模块，同时内部集成乐一个性能很高的温度采集器，另外控制系统中常用的SPI、CAN以及IIC等硬件接口也一应俱全，而在STC89C51单片机中如果需要使用这些接口，只能通过程序模拟的方式来实现，性能大打折扣；第三大优势是TMS320F28335芯片内部植入了德州仪器公司独有的低功耗模式，通过软件上的灵活配置，能够大大降低控制系统的功耗输出，这对于构建低功耗系统的指标是具有优势的。
通过上面两段对两款控制器的主要优势对比，可以发现将STC89C51和TMS320F28335任何一款芯片应用在本系统中都能够为控制系统带来独特的性能优势，而结合毕业设计周期短以及成本等方面，最终决定使用宏晶公司的STC89C51单片机来作为主控器。
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