基于云服務(wù)Wi-Fi的家電物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：為了更加快速、便捷、廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)家電物聯(lián)網(wǎng)，本文介紹了一款基于嵌入式微處理器，采用Wi-Fi模塊，配合機(jī)智云服務(wù)平臺，可以接入互聯(lián)網(wǎng)并對家電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的家電物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)通過Wi-Fi模塊來接收由智能手機(jī)上家電控制軟件APP下發(fā)的控制命令，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，通過局域網(wǎng)或者遠(yuǎn)程方式來對家電進(jìn)行控制。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測試，該系統(tǒng)達(dá)到性能穩(wěn)定、簡便、高性價(jià)比等預(yù)期。

引言

　　當(dāng)今對家電設(shè)備的無線智能網(wǎng)絡(luò)化控制已成為智能家居發(fā)展的潮流，也是各大家電廠家擺脫利潤逐漸下降，尋求轉(zhuǎn)型升級的一種路徑。然而，受限于各廠家之間傳感器不一致，高成本等因素影響，比較統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)方式至此還沒有大范圍推廣。為此，本文提出一種基于云服務(wù)Wi-Fi的家電物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，只需要通過一塊小型Wi-Fi模塊就能將日常家電組建成一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)，使得家電聯(lián)網(wǎng)更加簡便且具有高性價(jià)比。使家用電器中的Wi-Fi模塊經(jīng)過路由器或者云服務(wù)器與智能手機(jī)或者平板電腦進(jìn)行通信，才能真正實(shí)現(xiàn)智能家居。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和工作機(jī)理

1.1 總體設(shè)計(jì)

　　基于云服務(wù)Wi-Fi的家電物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)主要分為四個(gè)模塊，分別是家電控制器模塊、Wi-Fi模塊、應(yīng)用控制軟件APP模塊和云服務(wù)模塊，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 工作機(jī)理

　　Wi-Fi模塊通過串口與串口設(shè)備或家電間進(jìn)行通訊，如圖2所示。在家里，手機(jī)可以選擇Wi-Fi的AP模式直接連接Wi-Fi模塊控制，或者可以選擇連接家庭路由器，再由家庭路由器使用Wi-Fi的STA模式連接Wi-Fi模式控制家電。而不在Wi-Fi覆蓋范圍內(nèi)時(shí)，手機(jī)可以通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接云服務(wù)器，服務(wù)器再通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)給家庭路由器，路由器經(jīng)過無線Wi-Fi信號傳輸給無線模塊控制家電。用手機(jī)或者平板電腦打開APP，輸入密碼驗(yàn)證后進(jìn)入家電控制界面，配置好家電的信息后，以后每次打開手機(jī)軟件，即可直接操控家電，從而真正實(shí)現(xiàn)家電物聯(lián)網(wǎng)和智能家居的功能。

2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

　　基于云服務(wù)Wi-Fi的家電物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)所涉及到的硬件部分主要包括以ST公司的STM8S003為主控處理器的家電主控模塊和Wi-Fi模塊兩大部分，如圖3所示。

2.1 主控微處理器

　　選用的STM8S003是高性價(jià)比8位微處理器(MCU)，封裝有LQFP32、TSSOP20和UFQFPN20可選擇，最高主頻達(dá)16MHz，8K的FLSAH，最多100000次可擦寫的128字節(jié)EEPROM。外設(shè)種類齊全，包含1個(gè)高級定時(shí)器、2個(gè)通用定時(shí)器、1個(gè)串行外設(shè)接口(SPI)、1個(gè)通用同步異步收發(fā)器(USART)和模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換(ADC)等，功能強(qiáng)大，性價(jià)比高，完全滿足本系統(tǒng)設(shè)計(jì)及普通家用電器控制系統(tǒng)實(shí)際需要。

本文來源于中國科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第9期第45頁，歡迎您寫論文時(shí)引用，并注明出處。