基于STC89C51单片机的遥控智能开关控制器

卢新文,沈陆垚,黄 淼,王华磊,梁增辉（合肥工业大学机械工程系，安徽宣城,242000）



基于STC89C51单片机的遥控智能开关控制器

卢新文,沈陆垚,黄 淼,王华磊,梁增辉
（合肥工业大学机械工程系，安徽宣城,242000）

摘要：目前，家居使用的墙壁开关多为手动操作，此类开关的操作受到距离的限制，十分不便，为此，我们团队发明了基于STC89C51单片机的遥控智能开关控制器。该控制器不需拆掉现有开关，只需将其直接安装在现有墙壁开关上即可实现对电器进行遥控操作，同时我们也开发了相关app应用，方便手机用户的选择。使用时，使用者用手机或遥控器便可以远距离进行开关控制操作，智能高效。不仅为用户省掉了市场上现有遥控开关需要拆卸电路的麻烦，避免对墙壁造成不必要的损坏，而且还能实现远距离、不受位姿限制的开关控制，操作简单、方便快捷，极大地方便了使用者。

关键词：STC89C51单片机；遥控智能；控制器

1　动力装置的选择

其工作过程为由电动机直接带动摆杆摆动，摆杆与开关按键接触，从而实现开关的打开与闭合的操作。这种设计方案由电动机通过带动摆杆运动，实现开关的开合来说，在尺寸上有了很大的改进，也使复杂度降低了很多。同时相比于利用电磁原理，采用线圈来提供动力源的方案来说，标准化程度更高，也更容易控制。

表格 1 　 未标注单位：mm

表格 2

表格 3

图1　

2　电动机的选择

电动机转矩： T=F * d=2.3*23*e-3=0.0529 Nm

② 电动机的功率PP=9550*（T/n）=9550*(0.0529/8500)=0.0594 w

③ 选择电动机型号

根据上面计算，选择电动机的型号规格如下表1：

④ 电动机旋转角度以及每次工作时间

i 电动机旋转角度：

电动机的旋转角度与摆杆的摆动角度以及开关按键的角度相同。

a 使用器材如下表2：b 测量结果记录如下表3

ii 电动机每次工作时间 t=ð/n=6.5/8500=7.64*e-4min=45.6 ms

3　安装机构

在设计安装机构时，我们的设计理念是：既能实现快捷安装的同时又不破坏墙壁。经过我们的细心观察，我们发现，墙壁的开关与墙壁之间均有一条缝隙，便想到是否可以利用这条缝隙来进行固定，通过机械固定方式实现可靠安装和固定。

经调查，大部分墙壁均有缝隙，从而验证了我们这个方向的正确性。因此我们相出了如下的两种结构：

安装机构一：一种与SIM卡安装方式类似的机构（在魅族魅蓝1上可以见到）。这种安装方式可以方便的安装和拆卸，而且根据我们查阅的大量资料，这种机构具有自锁的特点，而且具有自锁特点的结构在生活中也有大量的使用，比如台扇上控制风俗等级的自锁开关，这种开关在电视的电源开关上也有广泛的使用。这种SD卡的安装方式，具有很好便捷性和自锁性能，与我们的设计理念正好相符，但其纵向尺寸稍大，不适合外壳较薄的壁。

安装机构二：固定爪共有两个，分别安装在控制器的上下两个地方。安装时，先按下按键，按键移动3毫米，爪子张开，把控制器安装在开关上面，松开按键，此时，控制即安装成功。取下时，也只须要按下按键即可，方便快捷，同时也安全牢固，不会损坏墙壁。

4　电源的选择

电源的选择有很多种，比如电子，常用的五号干电池，在竞赛中常用的18650等。经过综合比较一级相关资料的参考，我们最终选定使用五号电池来进行供电。原因如下，8266虽然电池容量大，但尺寸大，而且其在生活中使用的也不是太普遍。而电子虽然小，而且在生活使用的很普遍，但其容量不适合。对于干电池来说，则恰好综合了二者的有点，而且根据我们所查找的资料，利用电路可以使干电池的电压达到需要的电压。

5　控制方式

生活中常见的控制方式有很多种，但最为常见的是红外遥控。此外，随着智能手机的流行以及物联网技术的发展，蓝牙通讯以及蓝牙通讯技术在生活的应用也越来越多。我们选用了两种控制方式——红外遥控和蓝牙控制。红外遥控的成本低，制作方便，现在的家庭所使用的控制控制方式大部分是基于红外控制，但红外遥控有自己的本质缺点，即光不能透过物体传播，而蓝牙使用的无线电波，所以蓝牙能够穿过物体进行传播，即能够在看不见的情况下，一个房间里控制另一个房间里的灯的亮灭。

（一）红外遥控

操作流程（见下图1）：

（二）使用蓝牙遥控

APP使用eclipse进行的开发。界面上有“开灯”和“关灯”两个按钮。使用者点击“开灯”，即可打开使控制器做出开灯的相应动作；点击“关灯”，即可实现关灯。操作相当方便，无需让手机对着控制器，即可实现开/关灯的愿望。

模块主要参数：（1）使用的协议 802.11； （2）工作电压：3.3v；（3）工作温度：-20度-70度；（4）CPU： Tensilica L10；（5）系统：802.11 b/g/n

参考文献

[1]GB16915.1-2003 家用固定式电气开关规范

[2]方欣等.Android程序设计教程：电子工业出版社，2014年5月

[3]张思民.Java语言程序设计：清华大学出版社，2012年1 月

[4]肖云鹏等.Android程序设计教程：清华大学出版社，2013 年4月

[5]99中国国际安防产品，中国知网

[6]李佳俊.基于单片机的智能电控锁设计：中国知网2015年4月

[7]濮良贵等.机械设计第九版：高等教育出版社，2013年5 月

[8]郑文纬，吴克坚.机械原理：高等教育出版社，1996年

[9]胡盘新等.普通物理学:高等教育出版社，2013年7月

[10]吴湛击等.无线通信协议与新算法：电子工业出版社，2013年6月

[11]王建平等.无线网络技术：清华大学出版社，2013年8月

基金项目：合肥工业大学2015年大学生创新性实验计划项目基金资助，项目编号2015CXCY495

Remote control intelligent switch controller based on STC89C51 single chip microcomputer

Lu Xinwen,Shen Luyao,Huang Miao,Wang Hualei,Liang Zenghui
(Department of mechanical engineering, HeFei University of Technology,Xuancheng,Anhui,242000)

Abstract：At present,domestic use of wall switch for manual operation,the operation of such a switch from the distance limit,which is very inconvenient.Therefore,our team invented based on STC89C51 MCU intelligent remote control switch controller.The controller does not need to dismantle the existing switch,mounted directly on the existing wall switch can be realized on electrical appliances remote control operation.At the same time, we have also developed related app to facilitate the choice of mobile phone users.When in use, the user can use the mobile phone or the remote controller to carry out the switch control operation at a distance. Not only for the user saves the dismounting of the circuit trouble requires market existing remote control switch, to avoid causing unnecessary damage to the wall.

Keywords：STC89C51 MCU; remote control intelligence;controller