曾成興 蔡冰冰 羅歡 段宇 何天成

（北方民族大學(xué)電氣信息工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021）

0 引言

此設(shè)計(jì)，目的在于滿足消費(fèi)市場(chǎng)需要，為人們舒適的生活提供便利。是基于TFT可觸控彩屏，簡(jiǎn)潔無(wú)線操作界面，NRF24L01無(wú)線接發(fā)器，C語(yǔ)言編程以及51單片機(jī)的應(yīng)用發(fā)明。市場(chǎng)上的家電一般只能實(shí)一對(duì)一或者近距離遙控控制家電，而本設(shè)計(jì)是對(duì)多種家具同時(shí)的控制，有效的減少了人們因?qū)译姴僮鞯淖邉?dòng)和繁雜的操作，在可控范圍內(nèi)（50米）沒(méi)有空間的限制，且顯示和操作主要是通過(guò)TFT彩屏和51（IPA15）單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，無(wú)需外部按鍵，減少了硬件材料，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理，也可以給用戶更舒適的操作。目前，按鍵式電子產(chǎn)品已經(jīng)逐漸的市場(chǎng)淘汰，就當(dāng)前來(lái)說(shuō)，手機(jī)，平板電腦和MP3/4等都采用TFT可觸屏，已經(jīng)有好長(zhǎng)一段時(shí)間，技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，且價(jià)格能被大多數(shù)消費(fèi)者所接受，NRF24L01無(wú)線接發(fā)器，信號(hào)強(qiáng)且不易被干擾，使用距離大，市場(chǎng)技術(shù)成熟，性價(jià)比高，相對(duì)于藍(lán)牙模塊傳輸距離更遠(yuǎn)且更實(shí)惠，傳統(tǒng)一對(duì)一或者近距離遙控控制家電已經(jīng)跟不上時(shí)代的潮流，此設(shè)計(jì)使用可觸控彩屏操作，用無(wú)線觸摸控制給用戶更好的使用體驗(yàn)，并有家電開(kāi)，關(guān)的顯示，設(shè)計(jì)時(shí)，運(yùn)用TFT彩屏控制電燈開(kāi)關(guān)、明暗，風(fēng)扇開(kāi)關(guān)風(fēng)及速大小 （用電燈與風(fēng)扇模擬家電）現(xiàn)在家電功能發(fā)展得已極為成熟，再發(fā)展空間不大，但是隨著人工智能化的發(fā)展，智能化的控制是家電未來(lái)發(fā)展得必然趨勢(shì)，所以本項(xiàng)目是符合社會(huì)發(fā)展，緊跟時(shí)代潮流的設(shè)計(jì)，更具有使用價(jià)值，由于該設(shè)計(jì)的各種材料及其原件價(jià)格都不高，所以有更高的經(jīng)濟(jì)效益。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

基于TFT彩屏的無(wú)線控制系的工作原理系統(tǒng)主要由控制部分和被控對(duì)象 (可以多個(gè)，本設(shè)計(jì)為兩個(gè))組成，人可以通過(guò)觸控界面選擇控制對(duì)象和使被控對(duì)象做出的響應(yīng)，通過(guò)單片機(jī)處理該命令信息，再將此信息經(jīng)無(wú)線模塊發(fā)送出去，當(dāng)被控對(duì)象的無(wú)線模塊接收到信息便會(huì)把信息送給51單片機(jī)處理，使之被控對(duì)象做出相應(yīng)的響應(yīng)。如，可以選擇電風(fēng)扇開(kāi)或關(guān)，也可以選擇風(fēng)扇的風(fēng)速,對(duì)風(fēng)扇分別設(shè)置1、2三個(gè)檔位供用戶選擇；對(duì)電燈而言可以控制其亮或者滅，也可以選擇其明或者暗。

2 觸摸彩屏

本設(shè)計(jì)使用的彩色觸摸彩屏模塊是3.2寸分辨率為400×240的TFT，該模塊包含了Himax公司的HX8352-A(T)_DS_v05LCD控制芯片和深圳市矽普特科技有限公司的xpt2046觸摸芯片。觸摸屏的驅(qū)動(dòng)原理是用兩個(gè)字節(jié)（即16位）的二進(jìn)制數(shù)表示顏色，通過(guò)觸摸屏幕不同位置返回相應(yīng)的電壓值范圍來(lái)確定觸摸位置，本設(shè)計(jì)的觸摸模塊接口電路為16位并行輸入輸出，只要把硬件電路設(shè)計(jì)好后便可以通過(guò)軟件對(duì)其控制。

3 NRF24L01無(wú)線模塊

NRF24L01是一款新型單片射頻收發(fā)器件，工作于2.4GHz～2.5 GHz ISM頻段。內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊，并融合了增強(qiáng)型ShockBurst技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過(guò)程序進(jìn)行配置。NRF24L01功耗低，在以-6dBm的功率發(fā)射時(shí)，工作電流也只有9mA;接收時(shí)，工作電流只有12.3mA，多種低功率工作模式（掉電模式和空閑模式）使節(jié)能設(shè)計(jì)更方便。

4 硬件的總體

4.1 控制器的設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)中+5V電壓，采用的是2940產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的+5V電源為單片機(jī)和彩屏供電，再通過(guò)AMS1117產(chǎn)生3.3V的電源為NRF24L01供電。

4.2 NRF24L01無(wú)線載板的設(shè)計(jì)

圖1

該載板直接用四節(jié)電池為單片機(jī)供電然后通過(guò)AMS1117產(chǎn)生3.3V為NRF24L01供電。

5 結(jié)束語(yǔ)

以51單片機(jī)為控制核心的彩屏無(wú)線控制系統(tǒng)，通過(guò)主控對(duì)象的無(wú)線模塊和被控對(duì)象的無(wú)線模塊進(jìn)行聯(lián)系的，主控界面簡(jiǎn)單易操作，被控對(duì)象小巧易移動(dòng)，可以一次性實(shí)現(xiàn)對(duì)七八個(gè)對(duì)象的控制且控制距離遠(yuǎn)，實(shí)用性較強(qiáng)。

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