Design of Intelligent Control System for Household Appliances based on SoC
摘要: 現(xiàn)代信息社會的發(fā)展步伐正在加快，在線即時控制成為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中獲得高效益的最基本手段。本文實(shí)現(xiàn)了一整套比較完整的基于單片機(jī)的智能家電控制系統(tǒng)。文中介紹了整個系統(tǒng)的解決方案，硬件設(shè)計、軟件設(shè)計，以及與網(wǎng)絡(luò)通訊卡之間的通信，最后又對監(jiān)控數(shù)據(jù)庫進(jìn)行開發(fā)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心主動訪問現(xiàn)場的功能。
關(guān)鍵字: 單片機(jī)；控制系統(tǒng)；家電；

Abstract: As the development of the modern information society, the real-time on line control is becoming the basic method to acquire high efficiency. An intelligent control system for household appliances based on SoC is developed in this paper. The structure scheme, hardware, software, and the communication to the internet communication card of the system are designed in detail. At last, the control database is introduced, and the active visit to the control centre is implemented.
Keywords: SoC; Control System; Household Appliances

1 引言
隨著科技的進(jìn)步及對生活質(zhì)量要求的不斷提高，人們對家電的選擇和使用，己經(jīng)從只關(guān)心家電的單項(xiàng)功能轉(zhuǎn)向追求家電品位和控制的便捷性。信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)發(fā)展，為家用電器居家環(huán)境集中控制和遠(yuǎn)程遙控提供了可能。將信息技術(shù)與家電控制技術(shù)融合，在很大程度上實(shí)現(xiàn)家庭生活的信息化和自動化，滿足人們舒適、快節(jié)奏的生活需要。鑒于這種數(shù)字化家庭的發(fā)展趨勢，遠(yuǎn)程監(jiān)控作為一種理想的有效的而且快捷方便的實(shí)現(xiàn)途徑己被廣泛采用。
2 系統(tǒng)硬件詳細(xì)設(shè)計
本系統(tǒng)中，系統(tǒng)硬件設(shè)計主要包括兩部分內(nèi)容:一是單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展部分設(shè)計，主要是系統(tǒng)存儲器的擴(kuò)展，存儲器擴(kuò)展指EPROM、RAM的擴(kuò)展等。二是功能模塊的設(shè)計，包括通信功能模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊。其硬件框圖如圖1所示。
 
圖1 系統(tǒng)硬件框圖
2.1 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展
1、系統(tǒng)存儲器擴(kuò)展。本系統(tǒng)使用的單片機(jī)為Winbond公司的78E58B單片機(jī)。78E58是一款以8051為核心的單片機(jī)，它具有集成度高、指令功能強(qiáng)、運(yùn)算速度快、I/O接口功能強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，包含32K字節(jié)的片內(nèi)Flash電擦寫程序存儲器;4K字節(jié)附加ROM; 512字節(jié)片內(nèi)RAM;三個16位定時器/計數(shù)器;一個串口。該芯片還包括8個中斷源，2個中斷優(yōu)先級的中斷資源。
32K字節(jié)的程序存儲器對于系統(tǒng)來說己經(jīng)足夠了，所以沒有擴(kuò)展外部程序存儲器，所以在硬件框圖中不必添加外部ROM，節(jié)省了系統(tǒng)開銷，還可以省卻部分電路、連線，減少了干擾源。然而，78E58B只有512字節(jié)的片內(nèi)RAM,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)功能的要求，故采用了8K字節(jié)的靜態(tài)RAM 6264作為外部數(shù)據(jù)存儲器。6264是8K×8位的靜態(tài)隨機(jī)存儲器芯片，它由單一+5V式供電，額定功耗200mW，典型存取時間為200ns。有13根地址線，為A0~A12，有兩個片選端(CS1、CS2)。
2、復(fù)位電路設(shè)計。本系統(tǒng)的復(fù)位電路采用了電平式開關(guān)復(fù)位與上電復(fù)位，另外復(fù)位引腳還與網(wǎng)絡(luò)通訊卡上MCU的一個I/O口連接。使用這種復(fù)位電路，當(dāng)該MCU中的程序在運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題的時候，就可以通過網(wǎng)絡(luò)通訊卡上的MCU使之復(fù)位，重新恢復(fù)正常工作。雖然這種復(fù)位電路干擾易串入復(fù)位端，但是一般不會造成單片機(jī)的錯誤復(fù)位。復(fù)位電路如圖2所示，但要注意的是這種復(fù)位電路要與手動的開關(guān)復(fù)位電路隔離，以免復(fù)位功能失效，甚至短路。
 
圖2 復(fù)位電路

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