CN109656223A - 通过单片机进行远程控制的工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种通过单片机进行远程控制的工作方法，包括如下步骤：S1，获取在线智能终端连接的单片机信息数据，通过单片机获取若干NB‑IoT的相关连接设备，确认所连接的设备是否正常在网络上工作，匹配任意家居设备信息数据，对相应的家居设备进行数据分析；S2，建立智能终端连接相关设备的数据列表，通过采集用户对于家居设备开启和关闭时的行为习惯，通过单片机将行为习惯信息发送到智能终端；S3，智能终端采集的用户使用家用电器的习惯信息之后通过分析相应的习惯信息数据，将用户习惯发展趋势进行判断，然后进行智能化自动控制家居设备进行工作。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路控制领域，尤其涉及一种通过单片机进行远程控制的工作方法。
背景技术
随着智能手机普及使用，通过智能手机对家居设备进行操控也成为一种流行趋势，但是与居家生活各种用电设备有机地结合起来，如果每一个家电作为一个节点都使用无线传输设备进行信号互联，那将为用户带来无可替代的便利，但是由于传统技术对于家电之间的工作无法交互工作，这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种通过单片机进行远程控制的工作方法。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种通过单片机进行远程控制的工作方法，包括如下步骤：
S1，获取在线智能终端连接的单片机信息数据，通过单片机获取若干NB-IoT的相关连接设备，确认所连接的设备是否正常在网络上工作，匹配任意家居设备信息数据，对相应的家居设备进行数据分析；
S2，建立智能终端连接相关设备的数据列表，通过采集用户对于家居设备开启和关闭时的行为习惯，通过单片机将行为习惯信息发送到智能终端；
S3，智能终端采集的用户使用家用电器的习惯信息之后通过分析相应的习惯信息数据，将用户习惯发展趋势进行判断，然后进行智能化自动控制家居设备进行工作。
所述的通过单片机进行远程控制的工作方法，优选的，所述S1包括：
S1-1，智能终端发送指令到单片机，单片机收集在线交互的家居设备节点数量，NB-IoT模块发送相应的请求数据至家居设备，确认连接的家居设备是否能够正常进行数据交互，如果能够获取相应的家居设备工作数据则将工作状态发送单片机，由单片机传输到智能终端，如果发现某一或者某几个家居设备不能正常反馈工作信号，则将异常状态发送到单片机，单片机发送到智能终端，形成异常列表进行存储；
S1-2，对于正常工作的家居设备，通过NB-IoT模块实时获取用户的使用时间节点、以及每天使用家居设备的次数，形成使用习惯列表；
S1-3，将异常列表中家居设备与使用习惯列表中家居设备进行数据匹配，通过如下计算得到家居设备优化工作值：
其中||L+M-N·ΦL,M||2表示异常列表函数L和使用***方，下标l和m分别为异常列表和使用习惯列表，β为家居设备数量收敛阈值，通过β进行阈值系数调节，以及通过异常列表函数L和使用习惯列表函数M的和获得最终家居设备优化工作值。
所述的通过单片机进行远程控制的工作方法，优选的，所述S2包括：
S2-1，对于连接成功的家居设备数据列表，根据用户对家居设备开启和关闭时的行为习惯，形成相应的使用状态工作列表；
S2-2，根据经常使用的家居设备的工作列表，当该家居设备在工作状态中，启动能量管理模块，通过功率检测模块获取相应的工作状态中功率是否稳定输出，如果发现异常，通过升压控制器和稳压模块进行电压调节，从而输出稳定的工作指令信号；
S2-3，设定家居设备的使用时间周期，如果定时响应电路被设定为工作状态时，向家居设备发送工作指令，由NB-IoT模块发送工作指令，如果NB-IoT模块发送的指令信号形成衰减，则通过信号放大电路进行信号稳定输出。
所述的通过单片机进行远程控制的工作方法，优选的，所述S3包括：
S3-1，将用户的行为习惯数据存储到远程智能终端后，根据家居设备工作周期，判断下一工作周期用户行为的使用预期，从而形成推荐列表发送到智能终端进行展现；
S3-2，如果用户选择了其中一种推荐方式时，则按照用户的推荐方式进行工作，如果用户没有选择，则按照智能终端历史记录中用户使用频率最多的推荐方式进行工作，如果用户选择待机状态，则定时响应电路发送信号到信号指示电路，信号指示电路通过发光二极管进行待机显示。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
通过智能家居装置完成家居设备之间的互联，实现远程无线控制家电的技术效果，提高了生活品质，此外通过能量管理模块和定时响应电路进行稳定的电能输出以及待机控制，智能实现了家居的控制管理，为用户提供方便，从而节能降耗。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明工作流程图；
图2是本发明总体示意图；
图3是本发明信号工作电路示意图；
图4是本发明信号工作电路原理图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
由于人们对智能化的需求日益高涨，通过小型化、轻型化的单片机设备对***产品进行智能控制已经成为当今社会的发展趋势，智能化设备发展过程中，现有技术中会采用一些技术手段进行远程控制或者交互操作，但是都仅仅局限于用户发送指令，而没有对于用户的指令进行进一步的优化分析，无法获取用户最新的使用需求，对于智能化设备来说也是一种资源浪费，对于用户来说也不能很好的感受到科技带来的技术进步。
本申请通过单片机将智能终端、例如:手机、电脑、Ipad等终端通过单片机收集相应的用户使用家用电器的行为参数，将该参数进行数据收集，收集整理之后能够将用户的使用习惯通过单片机传输到远程终端进行数据分析，并将数据分析后的预测趋势通过单片机进行数据执行。有效的提高产品的交互效果，并能够根据用户需求进行实时调整，从而满足用户对家用电器的不同需求。
如图1所示，本发明公开一种通过单片机进行远程控制的工作方法，其包括如下步骤：
S1，获取在线智能终端连接的单片机信息数据，通过单片机获取若干NB-IoT的相关连接设备，确认所连接的设备是否正常在网络上工作，匹配任意家居设备信息数据，对相应的家居设备进行数据分析；
S2，建立智能终端连接相关设备的数据列表，通过采集用户对于家居设备开启和关闭时的行为习惯，通过单片机将行为习惯信息发送到智能终端；
S3，智能终端采集的用户使用家用电器的习惯信息之后通过分析相应的习惯信息数据，将用户习惯发展趋势进行判断，然后进行智能化自动控制家居设备进行工作。
优选的，所述S1包括：S1-1，智能终端发送指令到单片机，单片机收集在线交互的家居设备节点数量，NB-IoT模块发送相应的请求数据至家居设备，确认连接的家居设备是否能够正常进行数据交互，如果能够获取相应的家居设备工作数据则将工作状态发送单片机，由单片机传输到智能终端，如果发现某一或者某几个家居设备不能正常反馈工作信号，则将异常状态发送到单片机，单片机发送到智能终端，形成异常列表进行存储；
S1-2，对于正常工作的家居设备，通过NB-IoT模块实时获取用户的使用时间节点、以及每天使用家居设备的次数，形成使用习惯列表；
S1-3，将异常列表中家居设备与使用习惯列表中家居设备进行数据匹配，通过如下计算得到家居设备优化工作值：
其中||L+M-N·ΦL,M||2表示异常列表函数L和使用***方，下标l和m分别为异常列表和使用习惯列表，β为家居设备数量收敛阈值，通过β进行阈值系数调节，以及通过异常列表函数L和使用习惯列表函数M的和获得最终家居设备优化工作值。
优选的，所述S2包括：S2-1，对于连接成功的家居设备数据列表，根据用户对家居设备开启和关闭时的行为习惯，形成相应的使用状态工作列表；
S2-2，根据经常使用的家居设备的工作列表，当该家居设备在工作状态中，启动能量管理模块，通过功率检测模块获取相应的工作状态中功率是否稳定输出，如果发现异常，通过升压控制器和稳压模块进行电压调节，从而输出稳定的工作指令信号；
S2-3，设定家居设备的使用时间周期，如果定时响应电路被设定为工作状态时，向家居设备发送工作指令，由NB-IoT模块发送工作指令，如果NB-IoT模块发送的指令信号形成衰减，则通过信号放大电路进行信号稳定输出。
优选的，所述S3包括：
S3-1，将用户的行为习惯数据存储到远程智能终端后，根据家居设备工作周期，判断下一工作周期用户行为的使用预期，从而形成推荐列表发送到智能终端进行展现；
S3-2，如果用户选择了其中一种推荐方式时，则按照用户的推荐方式进行工作，如果用户没有选择，则按照智能终端历史记录中用户使用频率最多的推荐方式进行工作，如果用户选择待机状态，则定时响应电路发送信号到信号指示电路，信号指示电路通过发光二极管进行待机显示。
将每个家居设备都安装相应的信号工作电路后，实现了家居产品的交互互联，通过智能终端完成了远程交互控制，极大提高了产品的使用效率。
如图2所示，通过智能终端无线连接智能家居设备中的信号工作电路，
信号工作电路包括：单片机、NB-IoT模块、信号模块和控制终端；通过单片机连接智能终端，NB-IoT模块信号工作端连接单片机信号工作端，NB-IoT模块信号发送端无线连接若干信号模块，每个信号模块分别连接相应的家居设备，在每个家居设备都安装相应的信号模块，例如：空调、冰箱、电视、洗衣机、电饭锅等家居设备。
信号模块包括：电源电路、能量管理模块、信号放大电路、定时响应电路和信号指示电路；
如图3所示，电源电路单片机供电端连接单片机电源端，电源电路供电端还连接能量管理模块电源端，能量管理模块供电端分别连接单片机电源端和NB-IoT模块电源端，单片机定时响应信号端连接定时响应电路信号接收端，定时响应电路信号发送端连接信号指示电路信号接收端；NB-IoT模块工作信号端连接信号放大电路信号接收端，信号放大电路信号发送端连接控制终端。通过能量管理模块对单片机和NB-IoT模块进行电源能量控制，无需单片机和NB-IoT模块持续保持高效能工作，仅需要在信号发送和接收过程中才保持单片机和NB-IoT模块工作，在无工作信号状态下保持低功耗工作状态，通过定时响应电路定期进行信号唤醒，通过信号指示电路提示工作信号的状态。
如图4所示，优选的，所述电源电路包括：2200V电源端经过交流直流转换之后并联第14电容，第14电容一端连接第15电容一端，第15电容另一端连接第33电阻一端，第33电阻另一端分别连接第14电容另一端和第4二极管负极，第4二极管正极连接第34电阻一端，第34电阻另一端分别连接运算放大器信号输入端和第5二极管负极，第5二极管负极还连接第16电容一端，第16电容另一端连接第5二极管正极，第5二极管正极还分别连接运算放大器输出端和第6二极管负极，第6二极管正极分别连接第18电容一端和第35电阻一端，第35电阻另一端分别连接第17电容一端，第17电容另一端连接运算放大器调节端，第35电阻一端还连接第4二极管负极，第18电容另一端连接第36电阻一端，第36电阻另一端分别连接运算放大器输出端和第20电容一端，第20电容另一端分别连接第19电容一端和移位计数器输入端，移位计数器接地端接地，移位计数器计数输出端连接单片机计数输入端，移位计数器计数输入端连接单片机计数输出端，移位计数器重置端连接单片机计数重置端，第20电容另一端连接第45电容一端，第45电容另一端连接第37电阻一端，第37电阻另一端连接第7二极管正极，第7二极管负极连接单片机电源端。通过交直流转换之后，由运放进行信号放大，通过设置第5二极管进行过载保护，从而防止电流发生过载烧坏的风险，通过设置移位计数器对电路唤醒进行数字化设定，从而能够优化工作电路的工作时长，更加人性化的进行家居控制。
优选的，所述能量管理模块包括：功率检测模块第一信号端分别连接第21电容一端和第22电容一端，第21电容另一端分别连接12V电源端和第1电感一端，第22电容另一端分别连接第1电感另一端和第12晶体管源极，第12晶体管漏极连接功率检测模块第二信号端，第12晶体管栅极连接升压控制器第一输入端，第12晶体管源极还连接第13晶体管漏极，第13晶体管源极连接第14晶体管漏极，第13晶体管栅极连接升压控制器第二输入端，升压控制器输出端连接稳压模块第一输入端，第14晶体管源极连接第15晶体管漏极，第14晶体管栅极连接能量管理芯片信号输入端，能量管理芯片第一信号端连接第38电阻一端，能量管理芯片第二信号端连接第39电阻一端，能量管理芯片第三信号端连接第40电阻一端，能量管理芯片第四信号端分别连接第41电阻一端和第23电容一端，第38电阻另一端、第39电阻另一端、第40电阻另一端、第41电阻另一端和第23电容另一端连接后接地，第15晶体管栅极连接BUCK变换器第一信号端，BUCK变换器第二信号端连接第16晶体管栅极，第16晶体管源极连接12V电源端，第16晶体管漏极连接稳压模块第二输入端，第15晶体管源极连接稳压模块第三输入端，稳压模块第一输出端连接第1功放信号输入端，第1功放信号输出端分别连接第3功放输入端和电源模块输入端，第2功放输入端连接第1功放输出端，第2功放输出端连接稳压模块第四输入端，第3功放使能输出端连接稳压模块第五输入端，稳压模块第二输出端连接第2电感一端，第2电感另一端分别连接单片机电源输入端和第25电容一端，第25电容另一端接地，单片机晶振端分别连接第26电容一端和第27电容一端，第26电容另一端和第27电容另一端分别接地。通过功率检测模块对信号工作电路进行功率实施观测，发现功率输出异常时，能够通过稳压模块和升压变换器进行电压和功率的调节，由能量管理芯片进行能量调节操作，保证对电源模块和单片机输出稳定的电压，防止电路电压传输不稳定造成的元器件损耗，保证电路长时间的使用寿命。
优选的，所述定时响应电路包括：第35电容一端连接第18电阻一端，第35电容另一端分别连接第20电阻一端和第21电阻一端，第20电阻另一端分别连接第36电容一端和第19电阻一端，第21电阻另一端连接第36电容另一端，第19电阻另一端分别连接第18电阻另一端和接地，第36电容另一端分别连接第37电容一端和第7场效应管基极，第7场效应管集电极分别连接第37电容另一端和第38电容一端，第7场效应管发射极接地，第37电容另一端分别连接第22电阻一端和第23电阻一端，第22电阻另一端分别连接的第21电阻一端和第24电阻一端，第24电阻另一端分别连接第23电阻另一端和第8场效应管集电极，第8场效应管发射极接地，第8场效应管基极分别连接第38电容另一端和第39电容一端，第39电容另一端连接第25电阻一端，第25电阻另一端连接单片机定时信号输出端，第8场效应管集电极连接定时器信号输入端，定时器重置端连接第24电阻一端，定时器信号输出端连接第26电阻一端，第26电阻另一端连接第9场效应管基极，定时器电压端分别连接第27电阻一端和第42电容一端，第42电容另一端连接第9场效应管集电极，第27电阻另一端连接第28可调电阻一端，第28可调电阻另一端连接第41电容一端，第40电容一端连接定时器信号端，第42电容另一端、第41电容另一端和第40电容另一端连接后接地，第42电容一端还连接信号指示电路信号接收端，第9场效应管发射极接地。
由于居家生活过程中，智能家居不是长期保持使用状态，通过定时响应电路对家居工作状态进行定时操作，从而在闲置过程中能够起到节能降耗的作用，根据用户的选择操作，完成家居的操作指令，指令定时计数完毕之后，切换到休眠状态。
优选的，所述信号指示电路包括：定时响应电路信号输出端分别连接第29电阻一端、第30电阻一端、第31电阻一端和第32电阻一端，第29电阻另一端连接第9发光二极管正极，第9发光二极管负极分别连接第43电容一端和第10场效应管集电极，第30电阻另一端分别连接第43电容另一端和第11场效应管基极，第31电阻另一端分别连接第44电容一端和第10场效应管基极，第32电阻另一端连接第8发光二极管正极，第8发光二极管负极分别连接第44电阻另一端和第11场效应管集电极，第10场效应管发射极和第11场效应管发射极接地。通过双路定时闪烁设定，在智能家居工作状态时，闪烁一路信号，在智能家居休眠状态时闪烁另一路信号，从而能够给使用者一个重要的参考信息，防止使用者误操作，提高家居工作状态和休息状态的辨识度，进而更好的为使用者服务。
优选的，信号放大电路包括：单片机发送工作信号到NB-IoT模块信号输入端，NB-IoT模块信号输出端连接第32电容一端，第32电容另一端连接第17场效应管基极，第17场效应管集电极连接第47电阻一端，第47电阻另一端连接第33电容一端，第33电容另一端分别连接第48电阻一端和第52电阻一端，第48电阻另一端分别连接第49电阻一端和第18场效应管基极，第48电阻另一端还连接第50电阻一端，第50电阻另一端分别连接第51电阻一端和第53电阻一端，第18场效应管发射极连接第51电阻另一端，第50电阻另一端、第51电阻一端和第53电阻一端还接地，第52电阻另一端分别连接第34电容一端和第18场效应管集电极，第34电容另一端分别连接第53电阻另一端和第54电阻一端，第54电阻另一端连接第52电阻一端，第34电容另一端还连接控制终端，第49电阻另一端分别连接第31电容一端和第45电阻一端，第45电阻另一端和第31电容另一端接地，第49电阻另一端还连接第4功放输出端，第4功放第一信号端连接第42电阻一端，第42电阻另一端连接第30电容一端，第30电容另一端连接单片机第一信号输出端，单片机第二信号输出端连接第29电容一端，第29电容另一端连接第43电阻一端，第43电阻另一端连接第4功放第二信号端，单片机第三信号输出端连接第28电容一端，第28电容另一端连接第44电阻一端，第44电阻另一端连接第4功放第二信号端。NB-IoT模块输出信号由于信号扰动以及功率输出的不稳定，会造成家居设备等控制终端的执行指令发生偏差，通过信号放大电路工作之后，能够极好的匹配控制终端的信号输入端，从而发送稳定的工作信号，让控制终端完成指令操作。
其中所述的第12晶体管至第16晶体管为稳压三极管。
优选的，升压控制器为TPS40210。
优选的，所述定时器为NE555。
优选的，所述单片机为AT89C51。
优选的，二极管为IN4004，三极管为8050。
优选的，功率检测模块为APN1001。
NB-IoT模块优选型号为SARA-N2；
优选的，能量管理芯片为BQ25571。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种通过单片机进行远程控制的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，获取在线智能终端连接的单片机信息数据，通过单片机获取若干NB-IoT的相关连接设备，确认所连接的设备是否正常在网络上工作，匹配任意家居设备信息数据，对相应的家居设备进行数据分析；
S2，建立智能终端连接相关设备的数据列表，通过采集用户对于家居设备开启和关闭时的行为习惯，通过单片机将行为习惯信息发送到智能终端；
S3，智能终端采集的用户使用家用电器的习惯信息之后通过分析相应的习惯信息数据，将用户习惯发展趋势进行判断，然后进行智能化自动控制家居设备进行工作。
2.根据权利要求1所述的通过单片机进行远程控制的工作方法，其特征在于，所述S1包括：
S1-1，智能终端发送指令到单片机，单片机收集在线交互的家居设备节点数量，NB-IoT模块发送相应的请求数据至家居设备，确认连接的家居设备是否能够正常进行数据交互，如果能够获取相应的家居设备工作数据则将工作状态发送单片机，由单片机传输到智能终端，如果发现某一或者某几个家居设备不能正常反馈工作信号，则将异常状态发送到单片机，单片机发送到智能终端，形成异常列表进行存储；
S1-2，对于正常工作的家居设备，通过NB-IoT模块实时获取用户的使用时间节点、以及每天使用家居设备的次数，形成使用习惯列表；
S1-3，将异常列表中家居设备与使用习惯列表中家居设备进行数据匹配，通过如下计算得到家居设备优化工作值：
其中||L+M-N·ΦL,M||2表示异常列表函数L和使用***方，下标l和m分别为异常列表和使用习惯列表，β为家居设备数量收敛阈值，通过β进行阈值系数调节，以及通过异常列表函数L和使用习惯列表函数M的和获得最终家居设备优化工作值。
3.根据权利要求1所述的通过单片机进行远程控制的工作方法，其特征在于，所述S2包括：
S2-1，对于连接成功的家居设备数据列表，根据用户对家居设备开启和关闭时的行为习惯，形成相应的使用状态工作列表；
S2-2，根据经常使用的家居设备的工作列表，当该家居设备在工作状态中，启动能量管理模块，通过功率检测模块获取相应的工作状态中功率是否稳定输出，如果发现异常，通过升压控制器和稳压模块进行电压调节，从而输出稳定的工作指令信号；
S2-3，设定家居设备的使用时间周期，如果定时响应电路被设定为工作状态时，向家居设备发送工作指令，由NB-IoT模块发送工作指令，如果NB-IoT模块发送的指令信号形成衰减，则通过信号放大电路进行信号稳定输出。
4.根据权利要求1所述的通过单片机进行远程控制的工作方法，其特征在于，所述S3包括：
S3-1，将用户的行为习惯数据存储到远程智能终端后，根据家居设备工作周期，判断下一工作周期用户行为的使用预期，从而形成推荐列表发送到智能终端进行展现；
S3-2，如果用户选择了其中一种推荐方式时，则按照用户的推荐方式进行工作，如果用户没有选择，则按照智能终端历史记录中用户使用频率最多的推荐方式进行工作，如果用户选择待机状态，则定时响应电路发送信号到信号指示电路，信号指示电路通过发光二极管进行待机显示。
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