紅外通信在智能家居系統(tǒng)中的廣泛運用

1、紅外通信在智能家居系統(tǒng)中的廣泛運用摘要：木文介紹了紅外通信和智能家居系統(tǒng)的主耍功能及工作原 理，并通過對家居系統(tǒng)軟件設(shè)計及系統(tǒng)控制器的硬件選擇來對智能家居系 統(tǒng)進行實現(xiàn)，從而驗證了基于紅外通信的家居系統(tǒng)在人們口常生活中廣泛 的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：紅外通信；智能家居；遠程控制abstract: this paper introduces the infrared communication and intelligent household functions of the system and the working principle, and through to the household

2、 system software design and system controller hardware choice to realize intelligent household system, which has verified based on infrared communication household system in people，s daily life broad prospect of application.keywords: infrared communication; intelligent household; remote control中圖分類號

3、：u665. 25文獻標識碼：a文章編號:1. 引言智能家居系統(tǒng)采用先進的信息傳輸技術(shù)和電子感應(yīng)技術(shù)的智能性和 開放性來集成，它將與生活冇關(guān)的各種子系統(tǒng)冇機的結(jié)合起來，利用先進 的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)實現(xiàn)對住宅的實時監(jiān)控和管理，為用戶提供安便捷的服 務(wù)。本文采用紅外收發(fā)模塊和遠程控制電話為信息平臺進行信息反饋和遠 程控制，實現(xiàn)了遠程遙控和遠程報警的功能。2. 紅外通信和智能家居系統(tǒng)工作原理2. 1紅外通信工作原理紅外通信的基木原理是利用波長950nm的近紅外波段的紅外線作為 信息的載體，將二進制信號調(diào)制為若干脈沖信號，最后驅(qū)動紅外線發(fā)射元 件（如紅外發(fā)光二極管）發(fā)射紅外信號。紅外接收端收到紅外脈沖侍號

4、后, 將紅外信號轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進行 解調(diào)，最后還原成二進制信號輸出。2.2智能家居系統(tǒng)工作原理圖2.1系統(tǒng)設(shè)計原理示意圖系統(tǒng)的工作原理如圖2.1所示，系統(tǒng)在正常工作中處于低功耗監(jiān)控 狀態(tài)，-a各類傳感器檢測到警情，1號單片機就會預(yù)先利用對報警級別 進行判斷，通過紅外收發(fā)模塊發(fā)射紅外報警信息，當載有警情的紅外光被 接收z后，就山2號單片機去撥通電話中預(yù)存的用戶的電話號碼，當用戶 收到報警信息之后，就可以根據(jù)語言電路發(fā)射的提示音輸入密碼，此時控 制鍵的信號經(jīng)接收電路解碼后輸入2號單片機中，此時控制信息又被紅外 收發(fā)模塊發(fā)射到1號單片機上，最后經(jīng)過光電轉(zhuǎn)化后驅(qū)動相

5、應(yīng)的控制電路 來控制家電，從而實現(xiàn)遠程控制。3. 基于紅外通信的智能家居系統(tǒng)的實現(xiàn)3. 1系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計包含系統(tǒng)初始化、振鈴檢測計數(shù)、信號音提示、雙音多 頻信號處理、摘掛機控制以及電器控制六部分。單片機通過軟件程序?qū)崿F(xiàn) 対外部信息的采集、分析和處理決策，整個系統(tǒng)的軟件流程是：初始化完 成系統(tǒng)狀態(tài)設(shè)置和數(shù)據(jù)初始化，通過單片機和dtmf電路共同完成電路自 動答錄功能，判斷井常情況，通過電話撥號電路報警和進行電話電話錄音, 當用戶根據(jù)提示音輸入密碼和相應(yīng)控制鍵以后，音頻信號進入單片機，驅(qū) 動紅外裝置發(fā)射控制信號來完成整個系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測和控制功能。3. 2系統(tǒng)控制器硬件選擇紅外通信模塊是家居

6、控制系統(tǒng)中實現(xiàn)傳統(tǒng)家電控制和家庭信息終端 信息傳輸?shù)幕A(chǔ)組成部分，紅外通信模塊由紅外信號接收裝置、信息處理 裝置、紅外信號發(fā)生裝置三部分構(gòu)成，與家庭控制器的連接采用rs232接 口。紅外模塊需要處理的信息與家庭控制器相比比較簡單，采用傳統(tǒng)的 單片機作為微處理器，在體積、功耗、性能等方面無疑都是最佳的選擇。 我們選擇美國microchip公司的ptc16f877作為信息處理部分的核心處理 芯片。pic16f877屬于pic16f87x系列微控制器。pic16f87x系列微控制 器是pic中級產(chǎn)品，它不僅保持了 pic系列基本級產(chǎn)品低價的特點，而且 在性能上有了很大的提高，代碼兼容性強，在各種電子

7、產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛, 表現(xiàn)極佳。pic16f877微控制器是一種高速、低功耗、高性能的cmos器件, 采用高性能的哈佛結(jié)構(gòu)cpu和risc指令集。pic16f877的程序閃存為8k x 14,數(shù)據(jù)隨機存儲器為368字節(jié)，eeprom數(shù)據(jù)存儲器為256字節(jié)。具冇 a、13、c、d、e五個i/o端口，具有14個中斷源、三個定時器、兩個ccp（捕 捉器/比較器/pwm）模塊、一個看門狗電路、一個并行從屬端口 psp、集成 了 8通道a/d轉(zhuǎn)換器。既有spi和i2c主串行通信端口，又有usart異步 串行通信端口。其數(shù)據(jù)隨機存儲空間、定時器、串行通信端口、集成的a/d 轉(zhuǎn)換器、豐富的終端源都為家居控制系統(tǒng)

8、的紅外學習、數(shù)據(jù)傳輸、信息采 集等功能實現(xiàn)提供了良好的支撐。紅外接收模塊釆用hs0038塑封一體化紅外線接收器。hs0038塑封 一體化紅外線接收器是一種集紅外線接收、放大、整形于一體的集成電路, 不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出的所有工作并與ttl 電平信號兼容，沒有紅外信號時為高電平，收到紅外信號時為低電平，體 積和普通的塑封三極管人小相當，適用于各種紅外遙控和紅外數(shù)據(jù)傳輸。 其光電參數(shù)如表3.1所示：表3.1 iis0038塑封一體化紅外線接收器光電參數(shù)（t二25°c）4. 結(jié)語隨著互聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)的快速發(fā)展，紅外通信越來越受到人們的重 視。由于紅外線具有抗干擾能力強，安全可靠，可以有效克服傳輸距離短和障礙物的影響等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于智能系統(tǒng)領(lǐng)域，通過紅外通信対家 用電器進行遠程控制也越來越普遍。本文介紹的基于紅外通信的智能家居 系統(tǒng)具有運行可靠性高，成本低，接口簡單的優(yōu)點，因此具有廣泛的應(yīng)用 前景?！緟⒖嘉墨I】1 張來勇，李玉忍紅外通信在電力抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用.電氣傳動自 動化.2002, 4(24)： 53-542 張常年，李洋基于vhdl語言的遠程控制家電系統(tǒng)計算機應(yīng) 用.2001, 8(21)： 229-2313 江濤紅外數(shù)據(jù)通信(irda)及其最