CN101881948A - 基于无线移动通信网的远程空调机控制启动器设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于无线移动通信网络的远程空调机启动器设计方法，采用单片机最小系统进行设计。该启动器具有方便、可靠性；远程短信控制；实时性好；外围的电路扩展以及统一的红外遥控设备管理功能。该主控电路由单片机控制电路、红外线接收电路、存储器电路、温度采集电路、外围电路扩展、红外发射电路及无线移动通信模块构成。该空调启动器具有远程的短信的控制及本地操作等功能。功能全、应用范围广，实用价值高。适应于智能家居控制以及机房、基站等场合。

Description

基于无线移动通信网的远程空调机控制启动器设计方法

技术领域：

本发明专利涉及一种基于无线移动通信网的远程控制空调机启动器设计方法，将采集的相关的温度信息，通过无线移动通信网络技术传送给控制方，再由控制方对空调机进行相关控制。适合于智能家居控制，人们回到家就能享受到适宜的温度环境，同时空调启动器具有能成功地学习、记忆和再现各种红外遥控编码，从而实现了对多个红外遥控装置的统一管理；机房及基站等场合，当空调机停电后再来电，能自动控制空调机的启动。

背景技术：

目前，大部分家庭的空调机采用红外遥控器及手动按键实现启动，其最大的缺点是红外线遥控距离有限及人工按键开启的耗时，同时人们无法一进家门就能享受到适宜的温度环境；而在机房，一旦断电后，空调机将无法实现自启动，在无人值守的情况下，空调机将失去对机房温度的控制作用。

针对机房断电后空调机将无法实现来电后自启动这种情况，已采用了改造空调机内部的控制电路来实现空调机的自启动。但这样存在以下缺陷：

1、空调机内部电路的改造将引起质量保修责任问题；

2、各种型号的空调机内部控制电路复杂不一，导致改造有难题以及技术要求高。

本专利设计了一种基于无线移动通信网的远程空调机启动器，它具有无线远程控制、方便实用、简单易用、结构紧凑，实时性好等特点。

发明内容：

本专利的目的是：提供一种通过无线通信网络控制，无需手动操作红外遥控器、无需改造空调机内部控制电路，针对各生产厂家以及各种型号的空调机，均可实现空调机的远程控制启动。同时利用空调启动器的学习、记忆和再现功能实现多个家用红外遥控装置的统一管理。

为了实现上述目的，本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：基于无线移动通信网络技术，提出了一种采用温度传感器、单片机、无线移动通信模块以及红外接收、发射等元件构成的远程空调启动器系统方案。包括红外接收模块、单片机处理模块、存储模块、红外发射模块、温度传感模块及无线移动通信模块。

上述红外接收模块接收来自空调机原配遥控器的红外开机编码信号并输出单片机处理电路，单片机对开机编码信号进行数据处理并存入存储器中，通过温度传感器感应周围环境的温度，经过模数转换电路将输出的数字信号输入至单片机进行判断处理，同时单片机向控制方发出控制信息，一旦接收到有效的远程无线移动通信网络的短信控制信息，单片机将从存储器提取空调机的开机编码信号并输出至红外发射电路发射，遥控空调机的启动。

本专利空调启动器利用空调机红外启动功能，无需对空调机进行任何改造，适合各种类型的空调机。通过红外接收电路接收各种红外开机编码信号，经单片机处理后存入存储器中，可以实现不同红外遥控设备的控制，达到统一管理的目的。

本新型空调启动器具有如下的功能：

1、本机遥控开启；

2、远程的无线通信网络短信控制；

3、具有实时性；

4、外围电路扩展；

4、红外学习、存储及统一的红外遥控设备管理。

附图说明：

图1是本专利的系统结构框图；

图2是本专利的红外接收电路1原理图；

图3是本专利的单片机处理电路8原理图；

图4是本专利的温度采集电路3原理图；

图5是本专利的红外发射电路7原理图；

图6是本专利的电源电路原理图；

图7是本专利以GSM远程通信模块为例的电路模块5。

具体实施方式：

以下结合附图以GSM网络为例详述本专利空调启动器的结构细节：

如图1所示，本专利空调启动器包括红外接收模块、单片机处理模块、存储模块、红外发射模块、外围扩展电路、温度传感模块及无线移动通信模块。

如图2所示，给出了本专利空调启动器红外接收电路1原理图，包括红外接收头U1和接收信号滤波电路，红外接收头的输出端接单片机的外部中断输入引脚INT0，接收信号滤波电路具有对接收的红外信号进行滤波功能，除去杂波干扰。当红外接收头接收到原配空调机发出的红外开机编码信号，红外接收头输出的开机编码将使单片机产生INT0中断，通过解码程序实现红外开机编码信号的解码，并通过读写控制，单片机将解码的开机编码信号存入于存储器中，以备空调机的启动。

如图3所示，给出的是本专利空调启动器的单片机处理电路2原理图，单片机处理电路包括存储器U3、时钟电路、上电复位电路以及矩阵按键控制和指示灯。存储器U3的SCK和SDA引脚分别连接在单片机U3的P2.0和P2.1口，主要是为了实现单片机和存储器之间的通信，实现存储器U2的读写控制。单片机的时钟电路为单片机U4提供时钟脉冲信号，图中的电容器C1和C2的作用是稳定频率和快速起振。单片机U4的复位电路包括电阻R1和电容C3，开机瞬间RST引脚获得高电平，电容C3充电，RST引脚的高点平将逐渐下降，从而起到单片机开机复位操作，使得单片机从初始化程序开始执行。通过P1口扩展一个单片机的矩阵电路，主要用于学习和本地发射，以及对家庭红外遥控装置进行统一的管理，其中一个作为单片机电路的复位键。通过P0.0和P0.1口两个发光二极管，外接上拉电阻R2和R3，主要起电路工作指示作用。

如图4所示，给出的是本专利的温度采集电路2原理图，由温度采集器U2采集周围环境的温度信息输出至单片机U4的P2.7口。通过单片机U4进行内部判决，当达到一定的温度门限时，将产生有效的控制信号。

如图5所示，给出了本专利的红外发射电路4原理图，包括红外发射管D1和发射信号放大电路Q1，发射信号放大电路Q1的输入端连接在单片机U4的P3.6端口，输出端连接红外发射管D1，当单片机U4接收到有效的远程GSM短信控制信号后，从存储器U3内取出相应的空调机开机编码信号进行编码数据处理，从端口P3.6输出至发射信号放大电路Q1驱动红外发射管D1发出不可见的红外开机编码信号，使得空调机能够开机运行。

如图6所示，给出了本专利的电源电路5原理图，主要由稳压芯片U5和电源适配器构成。电源适配器的直流输出端连接在稳压芯片U5的输入端Vin，稳压芯片U5的输出端Out将输出+5V电压。本系统的主要作用是为单片机U4及其它工作电路提供稳定的+5V电压。其中，电路中的发光二极管，为指示电源电路5的正常工作；电容C4、C5、C6、C7主要起电源滤波作用。

如图7所示，给出了本专利以GSM无线通信为例的模块，模块的信号输入、输出端分别与单片机U4的TXD和RXD进行连接。GSM通信模块将所收到的信息进行解码，判断是否是有效控制指令，若是有效的控制指令将通过TXD信号线输出给单片机U4产生相应的动作。同时，单片机U4可以将温度传感器感应周围环境的温度信息通过RXD信号线输出至GSM模块，再经过特殊的指令编码，以短信的形式进行无线通信。

整机的工作原理：

首先，通过红外接收电路1将原配空调遥控器发出的红外开机编码进行识别，输出给单片机P3.2端口，经过单片机解码处理后，存入存储器中。其次，温度传感器将采集的温度信息传送给单片机，通过相应的编码，单片机通过TXD端口与无线移动通信模块的RXD进行通信，无线模块将以短信息的方式反馈给移动台。当无线移动通信模块接收到移动台的有效控制信息后，通过TXD端口与单片机的RXD进行通信，经单片机判别后，从存储器中取出相应的红外开机编码信号，并将红外开机编码信号调制在38kHz的载波上，通过红外发射电路发射出去，控制空调机的开启。

Claims (4)

1.一种基于无线移动通信网的远程控制空调启动器设计方法，其特征在于：首先单片机对红外接收模块接收到的红外编码信号进行解码处理后存入存储器中，以待接收有效的控制信号实现空调机的启动；当单片机与无线移动通信模块通信后，温度传感器采集的信息及时反馈给移动台，请求移动台及时向单片机传输有效的控制信息；单片机接收到有效的控制信息后，将从存储器中取出所需要的红外编码信号，通过红外发射模块，发出红外编码信号，启动空调机；同时，在本机通过按键矩阵实现对空调机的启动以及其它红外遥控设备的管理。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线移动通信网的远程控制空调启动器设计方法，其特征在于：主要由红外接收电路、单片机处理、红外遥控电路、存储器电路、无线移动通信模块及电源电路构成；红外遥控器内设置有红外线发射电路，结合矩阵控制电路可以实现本机的遥控开启空调器功能。

3.根据权利要求1所述的一种基于无线移动通信网的远程控制空调启动器设计方法，其特征是：本空调启动器主要以单片机为主控电路，利用温度传感器采集周围的温度信息，结合单片机与无线移动通信模块实现短信的远程控制功能以及短信的实时操作控制功能。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线移动通信网的远程控制空调启动器设计方法，其特征是：空调启动器的红外接收电路可以学习各种家电红外遥控编码，通过单片机的解码处理，将解码信息进行存储，可以实现红外遥控设备的统一的管理。

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