黃冬林 馬宏達(dá) 張永超

摘 要：隨著的智能家居技術(shù)的不斷發(fā)展，智能設(shè)備的出現(xiàn)豐富了人們的日常生活。利用單片機(jī)處理一些事務(wù)，不僅可以提高生產(chǎn)效率，也可以降低生產(chǎn)成本。本文介紹的是一套基于51單片機(jī)WIFI控制的智能開關(guān)的設(shè)計，首先對WIFI與開關(guān)的演變進(jìn)行簡單的介紹，然后對系統(tǒng)的模塊進(jìn)行簡單的講解，最后對程序設(shè)計的概述。

關(guān)鍵詞：51單片機(jī)；開關(guān) WIFI

1.設(shè)計的背景及意義

科技高速發(fā)展，人們的需求也在日益增長，智能成為人們孜孜不倦的追求。其實在目前的現(xiàn)實生活中，可以說WIFI技術(shù)是無處不在的。但是用WIFI來控制開關(guān)的開啟與關(guān)閉卻是很少見。設(shè)計一個系統(tǒng)以期將WIFI技術(shù)用于控制開關(guān)，可以通過遙控進(jìn)行無線控制，擺脫了電線的束縛。因為手機(jī)幾乎是每個人不離身的必須設(shè)備，手機(jī)通過安裝APP文件作為上位機(jī)控制軟件，即可控制開關(guān)的斷開和接通。

2.系統(tǒng)方案

2.1系統(tǒng)的設(shè)計要求

本設(shè)計通過手機(jī)軟件通過登入賬號即可實現(xiàn)WIFI控制繼電器的斷開與閉合。

2.2芯片的選擇

STC89C51RC芯片是一種常見的MCU，結(jié)構(gòu)相對簡單，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。雖然它要、沒有AVR反應(yīng)速度快，也沒有嵌入式的功能強(qiáng)大，但是憑借功能齊全，簡單易懂，性價比高等優(yōu)點在生活中用途廣泛。此單片機(jī)完全符合設(shè)計需要，故采用STC89C51RC作為主控芯片。

2.3WIFI模塊的選擇

本設(shè)計采用ESP8266模塊進(jìn)行WIFI通訊。ESP8266是一種嵌入式串口WIFI模塊產(chǎn)品使用比較方便，可以直接利用單片機(jī)的串口通信進(jìn)行指令的獲取且是基于串口通信無線網(wǎng)絡(luò)的模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶串口數(shù)據(jù)到無線網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)換。通過串口WIFI模塊，傳統(tǒng)的串口設(shè)備也能接入無線網(wǎng)絡(luò)。

2.4硬件電路的設(shè)計組成

硬件電路主要由復(fù)位電路、液晶顯示電路、繼電器電路、WIFI模塊電路等組成。采用STC89C51單片機(jī)完成整個系統(tǒng)的控制流程。手機(jī)端軟件設(shè)置操作界面登陸賬號，WIFI模塊連入網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計。系統(tǒng)的設(shè)計框圖如圖1所示。

3.硬件電路的設(shè)計

硬件電路主要由晶振電路、復(fù)位電路、液晶顯示電路、繼電器電路、WIFI模塊電路組成。本設(shè)計采用STC89C51單片機(jī)完成整個系統(tǒng)的控制流程。手機(jī)端軟件設(shè)置操作界面登陸賬號，WIFI模塊連入網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計。設(shè)計框圖如下圖所示。

最小系統(tǒng)包括單片機(jī)及其所需的必要的電源、時鐘、復(fù)位等部件，能使單片機(jī)始終處于正常的運行狀態(tài)。電源、時鐘等電路是使單片機(jī)能運行的必備條件，可以將最小系統(tǒng)作為應(yīng)用系統(tǒng)的核心部分，通過對其進(jìn)行存儲器擴(kuò)展、A/D擴(kuò)展等，使單片機(jī)完成較復(fù)雜的功能。STC89C51是片內(nèi)有ROM/EPROM的單片機(jī)，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡單﹑可靠。用STC89C51單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時，只要將單片機(jī)接上時鐘電路和復(fù)位電路即可，結(jié)構(gòu)如圖2所示，由于集成度的限制，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。