基于物联网的远程红外控制器

许朋++梁雨++张春亚++卞小亮++张认

摘 要

本文设计的远程红外控制器集成了红外发射模块，可通过手机在任何地方对家中所有品牌的空调、电视机等家用电器进行远程控制。还集成有线网口和Wi-Fi，具有家用路由器的全部功能；内置天线，可以增强Wi-Fi信号；内置温度传感器，可根据温度数据实现对空调的智能控制，在保证室内温度舒适的情况下节约电能。

【关键词】远程控制 OpenWRT 开关电源 嵌入式系统

1 引言

随着电子技术的发展，以及人们对生活智能化需求的增长，无线控制技术在智能家居生活中显得越来越重要。本文所设计的远程红外控制器可以通过手机远程遥控家中的家用电器，为人们的生活带来极大的便利。

2 设计方案

本系统使用手机通过互联网向终端控制器发送指令，终端控制器通过RT5350Wi-Fi模块接收指令之后，控制继电器的闭合和断开，或向串口2转发指令，RT5350的串口2与单片机相连，使单片机控制的红外模块发送和指令相对应的红外信号，从而通过红外信号遥控家用电器。温度传感器将采集的温度信息传输到RT5350，再通过互联网将信息传送至手机。系统的结构图如图1。

设计主要分为如下几个部分：

2.1 电源模块

电源模块采用RM3273S电源芯片，RM3273S是离线式PFM电源管理芯片，采用原边反激拓扑应用电路，省掉了光耦和TL431部分。它的内部集成了高精度恒压控制器，可实现不超过5%的精度控制。

RM3273S集成了多种保护功能，有过压保护、过压箝位和欠压锁定等功能；另内置抖频技术可提高抗EMI能力。

整个电源模块大小为34mm*22mm*18mm，远小于一般电源模块，可实现作品的小型化。

2.2 网络信号接收模块

RT5350 CPU实现终端设备和服务器的通信，RT5350 CPU内部集成了802.11n1*1MAC/基带处理器，2.4GHz1*1射频单元，射频功率放大器，是一颗高性能的MIPS 24Kc CPU内核（最高主频360MHz）。RT5350芯片通过移植OPENWRT嵌入式系统，实现CPU与服务器的通信，及通过与微处理器串口UART相连，实现CPU与微处理器的信息交互。

RT5350的串口1用于和计算机通信，是RT5350微处理器的的控制台。串口2和微处理器相连，将接收到的网络信息转发至串口2。

2.3 红外信号发送模块

单片机通过串口UART接收RT5350模块的信息，然后发射相应的红外信号，控制家用电器。单片机内部集成绝大部分的空调红外信号，同时单片机还可以学习已经发送过的红外信号，实现对所有家用电器的控制。

2.4 USB模块

可扩展USB相关的产品，如USB功能的摄像头。也可通过USB对设备进行充电。

2.5 继电器模块

RT5350通过接收手机发送的指令，控制继电器的断开和闭合，从而实现对输出220V交流电的通断。

2.6 有线网口模块

通过网线网口1连接外网，网口2连接内网。计算机通过连接网口2，可实现访问外网的功能，从而使该智能设备拥有路由器的全部功能。

3 程序编写

本设计嵌入式操作系统采用OpenWRT，该嵌入式操作系统是一个具有高度自动化、模块化的Linux嵌入式系统，拥有强大的网络组件和扩展性，自带的OpenWrt SDK编译开发环境更简化了开发软件的工序。本文程序编写流程图如图2。

4 结语

本设计可用于各种家用电器设备的远程无线遥控。可以单独做成终端产品，也可以嵌入到家用电器中实现远程控制。本设计具有以下优势：

（1）设计将无线开关控制器与无线路由器相结合，可以省去多余的家用电器设备。

（2）本设计采用RT5350作为CPU，内部集成了基带处理器，射频，射频功率放大器，功能较为全面；RT5350价格低廉；体积小；容易扩展，GPIO多，包含JTAG，USB，I2C，I2S，PCM，网线，串口等；支持多种电源电压，用3.3V～6V供电都可以，无线信号较其他Wi-Fi SOC芯片更为稳定，可以给使用者带来更为顺畅稳定的无线网络体验。

（3）有四个红外线发射端，信号强度更大，覆盖范围更广，可以实现对家用电器的360°无死角控制。

（4）内部集成220V转5V的电源模块，无需另加降压模块。

（5）本设计通过采集室内温度数据信息，可实现智能控制空调的输出温度，在保证室内温度适宜的前提下节约电能。

本设计不但可以独立做成智能终端，而且也可以在家用电器中直接嵌入使用，实现家用电器的远程智能控制。具有价格低廉，易于扩展，性能稳定，交互性良好等优势，可以大力推动物联网智能家居的发展。

参考文献

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[3]张律，韩东.利用ARM控制GSM模块实现无线终端系统[J].科技信息，2008（36）：83-84.

作者单位

江苏师范大学 江苏省徐州市 221116