Wi-Fi技术在冰箱远程控制系统中的应用

Wi-Fi技术在冰箱远程控制系统中的应用

邹明明

长虹美菱股份有限公司 安徽 合肥 230000

摘要：智能家居正在迅速走进人民的日常生活。文章中详尽阐述了智能冰箱的远程控制应用,从控制系统总体设计、智能冰箱控制器、远程服务器和智能移动终端等方面展开了解析。文章还设计了智能冰箱的Wi-Fi模块测试体系,并实现了对智能冰箱远程控制器的仿真运行与调试。

关键词：智能冰箱；Wi-Fi模块；服务器；智能移动终端

随着物联网科技在世界各地的高速发展,我们随时都有机会需要的家庭设施,带来了巨大的远程管理的市场。近些年,由于面向WEB业务的智能家居系统技术田和嵌入式Wi-Fi无线模块技术的日益完善,推动着中国现代智能家居科技的蓬勃发展。智能冰箱作为智能家居设备的杰出代表,由于使用了带有串口通讯功能的Wi-Fi无线模块闊,从而实现了远程状态检测与远程管理功能,且可以节省巨大的硬件成本,己经成为了各大公司竞相研发的智能产品。

2远程控制系统总体设计

服务器和智能移动终端。控制系统以STM3F103型嵌入式单片机为主控核心,首先使用DHTII数字式体温传感仪收集体温信息,并送入单片机数据处理后显示。接着再将数据经由单片机的串口输入串口转Wi.Fi传输模块中,由该模块完成无线数据的接收国。在无线路由器上完成中继与路由,远程服务器对接收的数据进行管理,并与智能移动终端实现通讯圃后,由智能移动终端对冰箱据实现了远程管理和远程状态指示。

3智能冰箱硬件设计

3．1单片机控制系统

单片机控制器选用意法零点五导体企业所生产的STM3F103。STM3F103是增强型,工作频率为七MHz,拥有大量片内RAM以及数量丰富的外设,符合对高性能、低功耗、低成本的嵌入式操作系统的需求。而STM3F103则是远程节点的核心,其完成了整个冰箱的制冷管理和数据传输。水质感应器采用单总线与单片机的I/0口互连,接口简便,抗干扰能力较强。STM3F103与Wi-Fi无线接收模块通过单片机的双串口与UART连接。

3，2Wi-Fi无线收发模块

本文为多功能的UART转Wi-Fi信息传输模块EMW106-Eo,该模块内部整合了用于ARP、CMP、UDP、TCP/IP、DHCP服务器和DHCP服务器的多种协议和Wi-Fi驱动;同时具有普通串口、PWM和多路通用佣的输入输出功能特点:同时具备了连接快捷、程序管理简单等一系列优势。在网络结构上,系统同时具有基础网络和特殊的Adhoc网络结构。在加密验证领域,模块广泛采用了开放性的WEP64/18、WPA.TKIP、AES等多种安全技术。灵活的结构设计,使模块在性能更可靠的情况下具备了较低功耗和更大的安全存吐率。用户可以利用其能够轻易完成嵌入式设备上的无线网络功能,从而节约大量人力物力和研发时问,使产品更快地投向国际市场,从而提高竞争力。UART端口的最高波特率为11500bit/s,同时具有TCP,UDP传输模式,并粗支持串口参数设置的方式,以方便使用。

STM3F103单片机的Wi-Fi模块采用了串口与UART连接,然后再利用串口设置Wi-Fi模块的运行模式和数据,就可以正常运行。STM3F103单片式微型计算机可以通过串口UART输出数据给Wi-Fi模块,然后再通过Wi-Fi无线接收功能进行协议的切换,以及信息的无线接收。

4冰箱端系统软件设计

4.1冰箱控制板程序设计

冰箱端是智能冰箱联网的重要环节,分为:冰箱管理模块和通讯模块。功能主要是管理冰箱的制冷,并发送当前的工作状况,同时接受和管理远程控制指令。在接受到远程服务器的不同命令之后,Wi-Fi模块通过串口传送数据给冰箱管理系统,并更新冰箱的当前状况,比如在工作温度和模式下的参数设置等。过Wi-Fi模块,将冰箱的当前情况发送至远程服务器,以更改服务器信息。

4.2Wi-Fi模块程序设计

冰箱端与远程客户端之间的TCP/UDP通讯链接,是通过对Wi-Fi模块进行杞置并自动实现的。迪过串口中断,可以单片机直接收到远程客户端的指令。基于系统设计。软件开发在与Keiluvi秒ion3集成的平台下进行完成,并使用c编程语言,按照模块化方式进行软件开发。

5.1冰箱Wi-Fi模块测试配置及测试指标

Wi-Fi模块的出厂设置为产测模块,此时Wi-Fi模块默认保存了一组生产线检测路由器名称:当获取的Wi-Fi模块设备联网信号或强度信号,当达到试验要求时(比如大于﹣80dBm,测试指标可调节),必须完成下一个试验,否则确认为试验失败;测试与控制板通信,可以获得冰箱当前的温度、状态等信号,并判断各个信息是否符合要求:将冰箱设定为智能模式,然后读取冰箱的当前状况,判断当前状态是否达到了智能模式,以及各个温室温度是否符合了智能模式要求。

5.2冰箱Wi-Fi模块测试流程

冰箱设备与Wi-Fi模块安装完毕,初次上网时通过Wi-Fi模块扫描保存的生产测路由器信号,并主动接入信号强度最高的生产线检测路由器:测试软件主动发现了网络中的所有冰箱设备,并自动进行各种指标检测:在冰箱设备接通后十秒,通过无线扫码器扫描所有Wi-Fi设备的MAC地址,由测试软件获得全部MAC地址,并输出检测结论。整个试验流程在三十秒内进行。

5.3测试结果

成功通过所有测试的冰箱判定为合格，将设备恢复出厂设定，进入出厂模式，测试软件记录所有合格的设备：不合格产品将语音播报，下线维修。

结束语

由于物联网科技的迅速发展,智慧冰箱市场成长得很快,目前已经成为了各大公司竟相研发的重点市场,同时智慧冰箱也开始进入了普通家庭。我们可以通过串口(UART)转Wi-Fi信息传输功能,通过远程浏览器和智慧移动终端,就实现了对智慧冰箱的"随时随地"管理。其技术成熟,成本比较低廉,可扩展性好,具备了很好的使用发展前景。随着智慧冰箱逐渐成为现代家庭生活智慧体系的主要部分,将能为消费者提供更加舒心和便利的家居生活。

参考文献：

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