基于51單片機WIFI控制的智能開關(guān)設(shè)計

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)的演變進行簡單的介紹，然后對系統(tǒng)的模塊進行簡單的講解，最后對程序設(shè)計的概述。

關(guān)鍵詞：51單片機；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)，可以通過遙控進行無線控制，擺脫了電線的束縛。因為手機幾乎是每個人不離身的必須設(shè)備，手機通過安裝APP文件作為上位機控制軟件，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的串口通信進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單片機完成整個系統(tǒng)的控制流程。手機端軟件設(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單片機完成整個系統(tǒng)的控制流程。手機端軟件設(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)包括單片機及其所需的必要的電源、時鐘、復(fù)位等部件，能使單片機始終處于正常的運行狀態(tài)。電源、時鐘等電路是使單片機能運行的必備條件，可以將最小系統(tǒng)作為應(yīng)用系統(tǒng)的核心部分，通過對其進行存儲器擴展、A/D擴展等，使單片機完成較復(fù)雜的功能。STC89C51是片內(nèi)有ROM/EPROM的單片機，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡單﹑可靠。用STC89C51單片機構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時，只要將單片機接上時鐘電路和復(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。