智能家用电器控制系统设计 范金芝

发表时间:2021/6/29   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:范金芝 刘君成
[导读] 摘要:经济发展与科技进步,带动国民生活不断现代化,直接体现在科技元素的增多。
        海信容声(广东)冰箱有限公司  广东省佛山市  528303
        广州擎天电器工业有限公司  广东省花都区  510860
        摘要:经济发展与科技进步,带动国民生活不断现代化,直接体现在科技元素的增多。在日常使用的家电中,不仅功用类型不断增多,其智能化的发展速度不断加快,在此过程中,不仅体现出便利优势,更存在缺乏管理之处。深化对智能家电控制系统的设计,可以促进生活便利化,将层出不穷的创新适当管理。但在实际操纵中,家电智能化的高水平的实现,仍有一段距离,针对这一问题,必须加强智能系统的设计。
        关键词:智能家用电器;控制系统;设计
        引言:伴随着我国经济全面发展,科学技术在不断给人们带来优势的同时,也对人们生活方式带来了改变。在物质生活水平全面提高的同时,人们对于家居要求已经是不在是物理空间方面,同时人们更加关注的是一个安全以及舒适的居住环境,特别是针对于智能家居来说,使得人们对于家居的智能化要求更具的急迫。
        1智能家电控制系统的应用前景
        智能家电控制系统所体现的特点无疑是与智能相关,主要因为家用电器控制是采用弱电控制强电方式,即安全又智能。用户可以用手机app、控制面板和定时等多种智能控制方式实现对在家里饮水机、插座、空调、地暖、投影机、新风系统等进行智能控制。详细的讲,通过智能控制,无论身处哪里,只要家电与控制端都有网络保证,甚至可以避免饮水机在夜晚反复加热影响水质。许多智能家电的控制系统使用者常常外出,无法准确控制电器情况,而通过智能控制系统,及时断开插排通电,避免电器发热引发安全隐患。另外,对空调和地暖进行定时或者远程控制,随时调节家中的空气湿度、清洁度和温度。在安全上,系统也可以根据生活节奏自动开启或关闭电路,避免不必要的浪费和电气老化引起的火灾。根据安全、便捷、环保的发展理念与生活方式,智能家电控制系统的应用不可限量。将各主体形成高效密切联系,借助互联网引导消费观念和技术传播的优势,更精准的满足生活品质的需要,实现了引领时代潮流的发展。
        2智能家电控制系统的实现
        智能家电控制系统主要是通过单片机、无线通信系统、嵌入式程序控制系统等所组成的,而对于智能家电的控制主要有电话远程控制、网络监控控制、手机控制、遥控器控制等等方式,下面主要谈谈一些比较常用的控制方式,从而更好地解释智能家电控制系统的实现过程。
        2.1遥控器控制
        主要通过遥控器对家中的洗衣机、电饭煲、空调、饮水机、电动窗帘等运行状况进行控制和操作,利用遥控器的显示屏来调动或者调节各类电器的运行状况。
        2.2电话或手机远程控制
        主要是通过多功能语音系统进行控制,如用户外出,其可以通过手机或电话对家中的窗帘、灯光等各种电器进行控制和操作。同时,最近几年数字通信技术、网络技术迅猛发展,大家有目共睹,人们越来越渴望享受更方便、更快捷、更智能、更舒适的数字智能家居生活,传统家居生活中,很多家电如空调、彩电、家庭影院等都是用遥控器控制开关、选节目,如今,手机控制家电已不是梦,智能家居的发展让我们实现对生活的向往,让我们享受智能家居带来的新生活。
        2.3网络监控控制
        用户若出差外地或者在办公室,只要是在有网络的地方,就可以通过互联网登录进入到自己的家中,对自己家中的智能电器进行操控。当然,这就涉及到视频监控的功能了,在家中必须安装有监控等设备,以对整个家里的情况进行了解和掌控。


        3智能家电控制系统的设计
        3.1完善控制技术,减少控制问题
        当前在市场上所使用的家用电器智能控制器中,所采用的智能控制技术主要是模糊控制技术,除了少数较为高端的家用电器使用神经网络技术之外,大部分都是模糊控制技术。因为这种技术在控制的过程中处理起来较为方便,具备与人所类似的思维,在理解程度上也非常高。但是尽管这种控制技术具备较多的优点,但是也存在一定的不足,例如这种控制技术缺乏不断的更新以及学习的能力,这就使得家用电器不能随着外界情况的变化进行不断的提高和改善,从而降低了控制的效果。因此在今后的设计中,应当改变控制技术大部分为模糊控制技术的现状,增加对神经网络技术的运用程度,并且通过神经网络来提高智能家电的学习和操作能力,能够根据以往的经验对信号实时处理。例如在洗衣机的控制中可以根据衣服的量的多少以及清洗过后的水的浑浊程度改变对清洗次数的设定,对清洁程度高的衣服,减少清洗的次数。
        3.2利用蓝牙技术提高家用电器智能控制技术
        采用STC89C52RC+单片作为微控制器,在蓝牙上,主要是采用CC2541低功率4.0蓝牙模块进行,这样就可以将利用蓝牙在手机上进行控制以及操作,当手机在发送了对电器控制的命令之后,蓝牙进行及时的接收,并且将接收的的操作信号发送给STC89C52RC+单片机,单片机进行相对应的处理工作,并且及时发送反馈信息,就能够实现对整个家用电器的控制。这样操作的优点不仅方便了操作并且节省了指令发送的时间,同时也减少了反馈所需要的时间,大大促进了家用电器智能控制器对整个家电的控制程度,方便人们的操作以及使用。
        3.3无线红外网关设计
        针对于家庭中的空调以及电视机等设备都是采用红外遥控器来进行控制,然而因为每一个公司所生产的红外编码和解码芯片所采用编码和解码方式存在着不同,导致市场中的各种遥控器功能并不能够很好的兼容,这样也为人们带来了一定程度的不足。对于无线红外网关来说则是可以对各种红外线遥控信号进行学习并且存储,实现对红外遥控家电的统一控制。内部的433MHz无线收发电路使其能够加入到家庭的内部无线自组网之中,最终能够实现远程的智能化统一控制。
        3.4提高家用电器智能控制器的精度
        就目前而言,在当前家用电器智能控制器的设计过程中,精准度较低。可以使用各项先进的技术提高家用电器智能控制器的精准度设计。为了实现机器的人工智能控制可以选择家用PID模糊温度控制器,提高机器的精准度,加快家用电器智能控制器的智能化,这样实际效果更好,也能增加人们的生活质量。经过大量的实验数据分析,PID模糊温度控制器和单纯依靠PID控制相比,大大提高了温度的精准度,便于改善人们生活质量。
        3.5智能家电控制系统Android客户端软件设计
        针对于Android客户端来说,控制软件主要是根据Android操作系统来作为开发平台,应用了Java面向对语言进行开发设计,采用了SQLite的数据库进行开发和管理。对于系统的控制软件设计来说,主要为视频控制模块以及系统设置模块和房间管理模块等,Android用户则是可以通过触屏来对其各个模块进行有效的设置和管理,视频管理则是能够实现对家庭的状态进行监控,用户是可以随时随地的对家里的情况进行查看,并且在所有的设备管理过程中是可以看到已经加入到家庭内部网络的一些家用电器,并且用户也是可以直接的对所包括的设备做出有效的设置。
        结束语:
        智能家电在今天的应用前景十分广阔,在不断深入发展的明天,人们的生活会因此而不断智能化,有更加美好的生活体验。另外,科技不断进步的同时,人的独特性体现的更为突出,必须重视家电智能化与人性化的结合,以人为本,为人服务。
        参考文献:
        [1]杨永标,颜庆国,王冬等.居民用户智能用电建模及优化仿真分析[J].电力系统自动化,2016.
        [2]李水.家用电器智能控制器的设计[J].科技信息.2016.
        [3]曹智.智能家电的交互式设计研究[J].沈阳:沈阳航空航天大学,2017.
 
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