基於WIFI和android的智慧手機開門設計
一 概述
wifi(wireless fidelity)即無線保真,是當今使用最廣的一種短程無線網路傳輸技術。通過將有線網路訊號轉換成無線訊號,供支援其技術的相關PC,手機,PAD等終端接收,目的是改善IEEE802.11標準的無線網路產品之間的互通性。特點是高速傳輸,在開放區域通訊距離可達305m。wifi裝置的使用頻段在2.4~2.4835Ghz的免許可頻段,不存在頻率資源限制等問題,是一種價格低廉,方便高效的資訊傳輸工具。
android(安卓)是一種以linux為基礎的開原始碼作業系統,用於各種移動便攜裝置。其優點是擴充套件性強,應用程式豐富,現已發展到5.0版本。android的市場份額已躍居全球第一,為此基於安卓平臺的各種應用也在迅速發展著。
基於wifi和android的智慧手機開門系統採用wifi轉串列埠模組,微控制器控制模組,繼電器模組,電源轉換模組等。
二 硬體設計
1.wifi通訊模組
wifi通訊模組實現將物理裝置連線到wifi無限網路上。本設計採用低功耗的小尺寸的wifi模組USR-WIFI232-T,其集成了MAC,基頻晶片,射頻收發單元,以及功率放大器,是一款一體化的802.11b/g/n wifi模組,3.3v供電時在網路待機功耗僅10ma。支援AP和STA模式,及兩種模式共存;支援SmartLink智慧聯網功能。帶外接天線聯結器。手機連入wifi後,開啟app即可與微控制器通訊。
2.微控制器控制模組
STC89C52RC
微控制器是一款低功耗、
高效能的
CMOS 8
位微控制器,
具有
512K
的片內
RAM,8K
在系統可程式設計
Flash
存
儲器,
32
位
I/O
口線,
兩個定時器
/
計數器;
五個外部中斷。
連線圖如圖
3
所示。USR-
WIFI232-T
的
RX
和
TX
引
腳
與
單
片
機
P3.1
和
P3.0
連線。
微控制器
P3.6,P3.7
連線
的是行程開關的反饋訊號,
用來反饋開門
成功和關門成功資訊。
STC89C52RC微控制器是一款低功耗、高效能的CMOS 8位微控制器,具有512K的片內RAM,8K在系統可程式設計Flash儲存器,32位I/O口線,兩個定時器/計數器;五個外部中斷。USR-WIFI232-T的RX和TX引腳與微控制器P3.1和P3.0連線。微控制器P3.6,P3.7連線的是行程開關的反饋訊號,用來反饋開門成功和關門成功資訊。3.繼電器控制
繼電器控制部分採用兩個SRD-12VDC-SL-C繼電器控制,通過改變電機正負極來控制電機正反轉。由微控制器的2個口來控制兩個繼電器,完成當p0.0=1,p0.1=0時電機正傳;p0.0=1,p0.1=0時電機反傳;p0.0=0,p0.1=0暫停。
4.電源轉換
本系統需要有三個電源,分別是供給微控制器的5V電源,供給WI-FI模組的3.3V電源,以及供給電機工作的6V電源。微控制器工作的5V可以使用三端穩壓積體電路輸出,也可以用USB線代替。給WI-FI供電的3.3V電源,採用AMS公司的AMS1117-3.3來實現。電機電源採用四節1.5V乾電池組成的電池盒。
三 軟體設計
系統軟體的功能是實現各個模組間的資訊傳輸,包括四個部分:1.人與手機之間的通訊;2.安卓手機與wifi模組之間的通訊;3.WiFi訊號與微控制器訊號之間的通訊;4.微控制器與繼電器之間的信
息傳輸。設計核心圍繞微控制器和安卓兩個部分。
1.微控制器程式設計
微控制器實現的功能包括接收wifi模組的資訊,傳送繼電器控制訊號,接收並傳送電機開關門資訊至wifi模組等。P0口預設為低電平,當檢測到開門訊號輸入時,P0口輸出0X01,此時電機正轉,同時判斷P3.6口的電平,若P3.6為低電平時,表示門開好,微控制器P0口輸出0X00,電機停止旋轉。同時發出串列埠訊號,給wifi模組。接著微控制器再次判斷有無串列埠訊號,當出現關門串列埠訊號時,P0口輸出0x02,電機反轉。同時判斷P3.7口電平,若為低電平,則再次改變P0口訊號為0x00,電機停止旋轉,同時發出串列埠訊號,給wifi模組。
2.安卓程式設計
本設計運用基於ADK的Java程式設計進行安卓的app的開發,對安卓手機配置要求較低,僅需要512M記憶體,1G以上主頻,配備wifi感測器,Android2.0以上版本的系統即可,適用於市面上大部分安卓智慧手機。安卓程式主要作用是實現人和手機的交流,以及手機資訊傳輸給相關模組並接收相關模組訊號。安卓工作流程為開啟相應軟體,連線wifi。選擇相應按鍵併發送正確訊號,同時接收相關wifi的反饋訊號,根據接收到的訊號顯示設定的內容。
手機控制車庫門,提高了車庫門啟閉的便捷性和安全性。基於wifi和android的智慧手機在生活中的應用,不僅能控制門的啟閉、燈的啟閉、窗簾的拉伸和收攏,還能將更多的便捷生活整合在一起,形成智慧家居。本設計採用的wifi模組針對智慧家居,智慧電網,手持裝置,個人醫療,工業控制等低流量低頻率的資料傳輸領域的應用做了專業的優化,為將來智慧手機功能的擴充套件提供了可能。
具體原理圖,程式程式碼等下次有時間再寫。