基于arduino的红外遥控多功能插座【字数:11390】
目 录
第一章 绪论 1
1.1智能插座 1
1.1.1智能插座的发展过程 1
1.1.2智能插座的发展现状 2
1.2 WIFI技术 2
1.2.1 WIFI的技术简介 3
1.2.2 WIFI技术的特点 3
1.2.3 WIFI的网络协议架构 3
1.3 红外遥控技术 4
1.3.1 红外遥控技术的简介 4
1.3.2 红外遥控技术的特点 4
第二章 总体设计 5
2.1 系统方案 5
2.2 系统整体构成模块 5
第三章 系统硬件设计 7
3.1 Arduino主芯片 7
3.2电源模块 9
3.3 红外遥控模块 9
3.4 WIFI模块(ESP8266模块) 10
3.5 控制模块 13
第四章 系统软件设计 14
4.1 Arduino编程语言设计 14
4.2 WIFI节点的软件设计 18
4.2.1 协调器的软件设计 18
4.2.2 路由节点的软件设计 19
4.2.3 终端节点的软件设计 20
4.2.4 系统的总体流程图 21
4.4 OneNet平台相关操作 25
第五章 系统调试 26
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硬件调试 26
5.2 软件调试 26
5.3 成就与不足 26
5.3.1 成就 26
5.3.2 不足 27
结束语 28
致 谢 29
参考文献 30
第一章 绪论
未来,我们生活将会更加方便,因为科学技术的发展带动了智能家居行业的兴起。本课题的设计就是智能家居系统中一个叫为基础的环节,本设计是红外遥控多功能插座,多功能体现在远程控制等方面。该设计基于WIFI技术,正是因为近年来WIFI技术不断发展,才使得智能家居系统越来越成熟,也让设计者获得启发,设计出更为人性化,安全性更高的多功能插座。
1.1智能插座
智能插座是一个处于成长和发展时期的新兴产品,流行的时间并不是很长,近几年处于其内容快速发展和其知名度不断扩大的时间节点。
同时,也因为技术的逐渐成熟智能插座耗能越来越少,成本也日益降低。所以,智能插座未来的发展市场充满无限潜力。然而智能插座的发展也面临着一些问题,首先,在现今中国,智能插座并没有拥有广阔的消费市场,也没有成为当今电子和家居行业消费的主流,因为作为一个刚刚兴起的产品,其还处在不断发展和成熟的时期。但随着技术的日益进步,智能插座系统取得飞速发展,智能插座的发展得益于智能家居系统的日益成熟、成本不断降低,因此拥有一片良好的发展前景。与此同时,该产品的相关技术正在被人们逐渐接受,在智能插座行业的发展中,有许多已经成熟的企业,例如飞思卡尔等企业,当然,他们的发展离不开创新和实用而智能的研究成果。
1.1.1智能插座的发展过程
现如今,我们经常可以听到智能家居这一词,不仅如此,越来越多的人在家装设计中加入智能家居技术。现在,人们通过手机或者语音就可以遥控家中的智能家电。正如我们的本课题设计的产品——智能插座。同时,也因为各种智能安防产品带来的安全感,人们可以生活的更加安心无忧。例如我们本课题所设计的智能插座,就可以使人在离家远的距离(比如在公司,或者外出游玩、旅行的远距离地点)控制插座的通断电,不用担心插座未断电会带来危险。
美国在1984年成立了第一家自动化公司,同时,这家公司也做出了优秀的家庭自动化成果,这是世界上最早的结合家庭自动化技术建造的建筑。这幢大楼引起了各个国家对家庭自动化技术的关注,同时,也奠定了在家庭装修过程中加入智能系统的设计基础。在这之后,很多发达国家和地区,例如北美、欧洲、德国和日本等也都跟随美国的脚步开始了关于怎么在家庭建筑中加入智能的功能等研究,也因这些国家具有一定的经济能力和工业实力,智能家居取得了飞速的发展。
1995年,美国的一项研统计显示,大部分的美国家庭还并没有开始使用智能插座,小部分已经使用的家庭,使用并不全面,只是少部分插座具有红外遥控的功能,究其原因,因为当时的发展并不充分,自动化的成本相对较高,所以自动化所针对的人群较小,普及程度比较低。但在2006年之后,智能技术取得飞速发展,每年在智能家居上消费的总额高达75亿美元。从2006年到2016年,之所以智能插座的市场经历了从大到小,从无到有的演变,是因为智能家居技术也在不断发展,拥有该技术的公司不断增多。
然而,在2000年之后,智能家居产业被国外所重视,许多发达国家的智能产业在发达城市中此起彼伏,遗憾的事,在这一时期,智能插座市场并没有进行系统的规划,导致国内市场被忽视。
1.1.2智能插座的发展现状
我国的智能相关产业的发展时间长且遇到很多阻碍。现如今各个国家争先抢占我国智能插座市场,并且我国所生产的元器件也被很多国家长期使用,同时我国的智能插座在技术上也取得了的跨越式的进步,但其实在1994年,我国仅拥有两家智能公司。可以说,这二十多年来,我国在智能上投入的精力和取得的成就都是巨大的。
随着时代的不断前进,智能插座也开始进入大众视野。同时,国内也不断创新和生产智能产品,智能产品市场在国内已经颇具雏形。这使得许多外国企业抓住了这个机遇,竞相投资发展中国市场,这使得智能插座的消费市场在国内外均有一定程度上的扩大,市场内的竞争也不断增大,这有利于智能插座的进一步发展。
在近十年里,智能插座的发展已经处于十分乐观的情况,拥有成熟的系统和设计,也拥有着很多成功的设计案例。智能产品,例如智能插座,随着硬件技术的提升,进步很大,前景良好。从最初的仅具有定时功能,逐渐增加红外遥控功能,使得人们在一定范围内,可以通过遥控器关闭插座开关,到现在本课题的多功能插座设计还包含可远程控制功能,使得人们在较远的距离仍然可以控制插座的通电和断电。我们由此可以判断,智能插座的发展前景是十分可观的,我们没有理由忽视其发展潜力。同时,随着信息全球化,以及造价减少带来的智能插座的普及,使得越来越多的人了解并渴望拥有智能插座,在未来的几年里,智能家居一定会取得阶段式的发展。
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