基于单片机的智能开关(附件)【字数：11593】
摘 要智能开关是指利用控制板和电子元器件的组合及编程，以实现电路智能开关控制的单元。最开始的智能开关出现在20世纪80年代左右的电话网络里面，用于自动电话选路。随后，类似的开关应用也出现在各种方面的通讯网络中，包括20世纪90年代进化中的因特网。本系统的核心控制器是STC89C52单片机，外围附以ESP8266串口WIFI模块、晶振电路、复位电路等组成单片机智能开关系统，实现用手机控制WIFI模块连接模块控制单片机的运行来实现对小灯泡的亮灭。用Keil实现程序编译，完成系统功能。控制更加智能，使用更加方便，成本也会降低。
目 录
第一章 引言 1
1.1 智能开关的发展 1
1.2 智能开关的分类 1
1.3 智能开关的优势 2
1.4 论文结构介绍 3
第二章 系统设计方案设计与比较 4
2.1 控制模块 4
2.2 WIFI模块 4
2.3 晶振的选择 4
2.4 电源模块方案 5
第三章 硬件电路设计与接线 6
3.1 总系统方案设计 6
3.2 STC89C52单片机简介 6
3.2.1 单片机的引脚简介 7
3.2.2 主控制模块 8
3.3 ESP8266串口WIFI模块 10
3.3.1 ESP8266串口WIFI模块介绍 10
3.3.2 ESP8266串口WIFI模块指令介绍 10
3.3.3 WIFI模块电路图 11
3.4 AMS11173.3降压芯片 12
3.5 电源模块设计 13
3.6 模拟智能开关设计 13
第四章 系统软件设计 15
4.1 软件设计语言的选择 15
4.2 手机APP软件设计以及单片机程序编译器 15
4.3 主程序流程图 15
4.4 WIFI模块流程图 16
4.5 手机与WIFI模块连接程序流程图 17
第五章 硬件调试与焊接 19
5.1 焊接过程 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
5.2 程序下载 21
5.3 WIFI模块与手机端连接 21
结束语 24
致 谢 25
参考文献 26
附录A 单片机程序源码 27
附录B WIFI模块编程 31
第一章 引言
智能开关是大众生活中不可缺少的家具设备，专业意义上来说，它是指使用电子元器件与控制板的组合及编程。而开关控制就是行业内俗称的BANGBANG控制，相对于别的控制方式来说，这种控制方式的优势在于：简单、省时、操作简便，这种开关控制已经成为众多家用电器和照明设备的通用技术。
常规的开关控制在进一步提高住户控制精准度和节能方面表现并不出色。一般情况下来说，如果常规的开关控制方式处于控制周期内，那么它的控制量通常呈现出以下两种状态：一类是接通，并且固定在一个常数值，并不会随意上下波动；第二类是断开，而它的控制量为零。人工控制的方便程度远远超过了像此种固定不变的控制模式。举个例子，在一个控制周期T内，人工控制会根据控制量输出的时间来进行进一步的调整。所以，人工控制最大的优势就在于它的人工机动性很强。这种以人的知识储备和实战经验为基础，按一定的模式选择不同控制策略的开关控制就是智能开关控制。
1.1 智能开关的发展
最早的智能开关出现在20世纪80年代的电话网络中，首次应用于自动电话选路的方面。随后，相似的智能开关应用相继出现在在其它的通讯网络中，比如20世纪90年代发展的因特网。
目前来说单控开关和双联双控开关这两种开关是电灯开关的主要两种方式。那么，单控开关和双联双控开关之间有何差别呢？在灯的单一地某个点起到控制通断的作用的开关就做单控开关，而双联双控开关可以对灯的两地起到控制通断作用。目前市面上的常见开关多多少少存在着安全隐患，甚至有时候为了贪图一时的方便装修工人会按照户主的要求进行私接电线，从而造成严重的安全问题，不论是单控开关还是双联双控开关，控制地点都很少，最多也只能实现两地控制。
中国最早在电力系统中使用电力电子技术和微机技术是在80年代初左右，因为考虑到需要保护继电和励磁，这两项技术一直处于高速的发展与完善中。同时这两项技术的飞速发展也带动着开关智能化的上升与发展。人们越来越普遍地使用微机芯片控制技术和电力电子元件。使用这两种新型的技术有两方面最显著的优势：一方面有效减少了开关的数量，从而简化了硬件电路；另一方面微机芯片在一些较为先进的保护和分断技术以及设备的智能启动技术中也得到了很大程度地运用。除此以外，还可以记忆并恢复之前运行中的故障产生处。由此可见，智能开关已经成为人类生活当中的一项必不可少的技术。
智能开关可以在不同的环境下依旧可以简便地进行存储和管理，大大降低了SAM的成本损耗。并且可以提供网络延伸和可量测的服务给许多存在的存储区域网络。虽然智能开关的优势非常显著，但是智能开关的技术在现在的发展中仍然处于一个水平较低的状态，还有很长一段路要走。
1.2 智能开关的分类
总的来说，目前市面上的智能开关大多可以归为以下几类。其实从功能角度而言，在智能开关之前的的老式墙壁开关与智能开关没有本质的改变，也没有在技术层面有突破性的提高，仍然是使用机械开关的操作原理。直至上个世纪80年代墙壁开关领域才开始应用电子开关技术。由于电子技术的发展受到限制，诸如在墙壁开关中，其使用的布线方法是单火线接入方法，就是将零线直接接到了负载，从而导致在开关中只出现火线，而缺少了回路的产生的客观条件。所以整条线路无法正常供电。由于墙壁开关一直无法运用系统、全面、成熟的电子技术，因而在这个阶段里面出现的开关类型只有非常局限，可以简单罗列为五种。主要有:体感延时开关、语音控制延时开关、旋钮调光、开关触控延时开关、旋钮调速开关等。近年来,随着科学技术的发展,墙体开关单线消防供电技术有了显著的突破。这一时期的电子墙壁开关的种类也有了很大的改进和丰富,包括人体感应开关、电子调光开关、电子调速开关等。
值得一提的是在电子墙壁开关上插入微处理器的微处理器芯片时,各种不同功能的电子墙壁开关都能与之相适应。从技术角度分类,我们可以将其简单地分为四种控制类别,它们是单线控制、总线控制、电力线载波控制和射频控制。
单火线控制技术在技术上非常接近GSM,采用内置发射处理器并且迅速及时接收模块。另其采用的输入技术为单火线输入,虽然其布线方法与传统开关并没有不用的地方,但是其优势胜在便捷的安装。除此之外,它唯一的短板是无法实现网络控制开关操作,而网络在当今社会的应用非常广泛,要想在如今的受众群体里引起销售热潮,解决这项技术短板是重中之重。
目 录
第一章 引言 1
1.1 智能开关的发展 1
1.2 智能开关的分类 1
1.3 智能开关的优势 2
1.4 论文结构介绍 3
第二章 系统设计方案设计与比较 4
2.1 控制模块 4
2.2 WIFI模块 4
2.3 晶振的选择 4
2.4 电源模块方案 5
第三章 硬件电路设计与接线 6
3.1 总系统方案设计 6
3.2 STC89C52单片机简介 6
3.2.1 单片机的引脚简介 7
3.2.2 主控制模块 8
3.3 ESP8266串口WIFI模块 10
3.3.1 ESP8266串口WIFI模块介绍 10
3.3.2 ESP8266串口WIFI模块指令介绍 10
3.3.3 WIFI模块电路图 11
3.4 AMS11173.3降压芯片 12
3.5 电源模块设计 13
3.6 模拟智能开关设计 13
第四章 系统软件设计 15
4.1 软件设计语言的选择 15
4.2 手机APP软件设计以及单片机程序编译器 15
4.3 主程序流程图 15
4.4 WIFI模块流程图 16
4.5 手机与WIFI模块连接程序流程图 17
第五章 硬件调试与焊接 19
5.1 焊接过程 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
5.2 程序下载 21
5.3 WIFI模块与手机端连接 21
结束语 24
致 谢 25
参考文献 26
附录A 单片机程序源码 27
附录B WIFI模块编程 31
第一章 引言
智能开关是大众生活中不可缺少的家具设备，专业意义上来说，它是指使用电子元器件与控制板的组合及编程。而开关控制就是行业内俗称的BANGBANG控制，相对于别的控制方式来说，这种控制方式的优势在于：简单、省时、操作简便，这种开关控制已经成为众多家用电器和照明设备的通用技术。
常规的开关控制在进一步提高住户控制精准度和节能方面表现并不出色。一般情况下来说，如果常规的开关控制方式处于控制周期内，那么它的控制量通常呈现出以下两种状态：一类是接通，并且固定在一个常数值，并不会随意上下波动；第二类是断开，而它的控制量为零。人工控制的方便程度远远超过了像此种固定不变的控制模式。举个例子，在一个控制周期T内，人工控制会根据控制量输出的时间来进行进一步的调整。所以，人工控制最大的优势就在于它的人工机动性很强。这种以人的知识储备和实战经验为基础，按一定的模式选择不同控制策略的开关控制就是智能开关控制。
1.1 智能开关的发展
最早的智能开关出现在20世纪80年代的电话网络中，首次应用于自动电话选路的方面。随后，相似的智能开关应用相继出现在在其它的通讯网络中，比如20世纪90年代发展的因特网。
目前来说单控开关和双联双控开关这两种开关是电灯开关的主要两种方式。那么，单控开关和双联双控开关之间有何差别呢？在灯的单一地某个点起到控制通断的作用的开关就做单控开关，而双联双控开关可以对灯的两地起到控制通断作用。目前市面上的常见开关多多少少存在着安全隐患，甚至有时候为了贪图一时的方便装修工人会按照户主的要求进行私接电线，从而造成严重的安全问题，不论是单控开关还是双联双控开关，控制地点都很少，最多也只能实现两地控制。
中国最早在电力系统中使用电力电子技术和微机技术是在80年代初左右，因为考虑到需要保护继电和励磁，这两项技术一直处于高速的发展与完善中。同时这两项技术的飞速发展也带动着开关智能化的上升与发展。人们越来越普遍地使用微机芯片控制技术和电力电子元件。使用这两种新型的技术有两方面最显著的优势：一方面有效减少了开关的数量，从而简化了硬件电路；另一方面微机芯片在一些较为先进的保护和分断技术以及设备的智能启动技术中也得到了很大程度地运用。除此以外，还可以记忆并恢复之前运行中的故障产生处。由此可见，智能开关已经成为人类生活当中的一项必不可少的技术。
智能开关可以在不同的环境下依旧可以简便地进行存储和管理，大大降低了SAM的成本损耗。并且可以提供网络延伸和可量测的服务给许多存在的存储区域网络。虽然智能开关的优势非常显著，但是智能开关的技术在现在的发展中仍然处于一个水平较低的状态，还有很长一段路要走。
1.2 智能开关的分类
总的来说，目前市面上的智能开关大多可以归为以下几类。其实从功能角度而言，在智能开关之前的的老式墙壁开关与智能开关没有本质的改变，也没有在技术层面有突破性的提高，仍然是使用机械开关的操作原理。直至上个世纪80年代墙壁开关领域才开始应用电子开关技术。由于电子技术的发展受到限制，诸如在墙壁开关中，其使用的布线方法是单火线接入方法，就是将零线直接接到了负载，从而导致在开关中只出现火线，而缺少了回路的产生的客观条件。所以整条线路无法正常供电。由于墙壁开关一直无法运用系统、全面、成熟的电子技术，因而在这个阶段里面出现的开关类型只有非常局限，可以简单罗列为五种。主要有:体感延时开关、语音控制延时开关、旋钮调光、开关触控延时开关、旋钮调速开关等。近年来,随着科学技术的发展,墙体开关单线消防供电技术有了显著的突破。这一时期的电子墙壁开关的种类也有了很大的改进和丰富,包括人体感应开关、电子调光开关、电子调速开关等。
值得一提的是在电子墙壁开关上插入微处理器的微处理器芯片时,各种不同功能的电子墙壁开关都能与之相适应。从技术角度分类,我们可以将其简单地分为四种控制类别,它们是单线控制、总线控制、电力线载波控制和射频控制。
单火线控制技术在技术上非常接近GSM,采用内置发射处理器并且迅速及时接收模块。另其采用的输入技术为单火线输入,虽然其布线方法与传统开关并没有不用的地方,但是其优势胜在便捷的安装。除此之外,它唯一的短板是无法实现网络控制开关操作,而网络在当今社会的应用非常广泛,要想在如今的受众群体里引起销售热潮,解决这项技术短板是重中之重。
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