基于安卓APP和ESP-12F WiFi模块为核心控制的智能插座设计

 基于安卓APP和ESP-12F WiFi模块为核心控制的智能插座设计

摘  要
本设计主要介绍了以ESP-12F WiFi模块为核心控制的智能插座。安卓APP控制插座的定时和延时开、关,可借此达到远程控制电器的功能。
主要涉及WiFi无线信息传输和可移植性端口这两种当代主流技术,实现了设备连接网络,接收云端传递指令的功能。采用TCP协议实现数据在智能插座和云端进行信息传递的功能。本设计涉及信息存储的云端,云端作为中间站而存在,可以暂时存储智能插座和手机App控制端之间传递的信息。该设计可应用于工业、农业、制造业、服务业等等,拥有广阔的发展前景。
关键词:WIFI;云端;远程控制;
 
Abstract
This design mainly introduces esp-12f WiFi module as the core control of smart socket. The phone App controls the timing and delay of the socket, accordingly to achieve the function of remote control of electrical appliances.
The two types of contemporary mainstream technologies, which mainly involve WiFi wireless information transmission and portability port, realize the function of the device connection network and receiving of cloud transfer instructions. Using TCP protocol to realize data transmission function between smart socket and cloud. This paper focuses on cloud computing services related to information exchange,and cloud as an intermediate store the information between the smart socket and the control terminal of the mobile phone App. The design can be applied to industry, agriculture, manufacturing, service industry and so on, and has broad prospects for development.
 
Key words:WIFI; cloud; remote control;
第1章  前言
1.1  选题背景
物联网作为一个新兴产业,正以飞快的速度发展。物联网是在互联网基础上的提升。互联网的时代,是信息之间的交流与分享,而物联网的时代,是物体之间的信息交流。‘感知中国’是当时担任国务院总理温家宝在2009年视察无锡时提出的,因此可见国家对物联网技术发展的高度重视。本设计中的智能插座可以远程控制开、关以及定时、延时等功能,在没有人的情况下远程操作,让插座具有“思维意识”,适应了当今社会物联网发展的时代潮流和国家技术的发展趋势。
生活中是否有过这样的困扰,在劳累了一天的工作回到家中后又要为了生活而忙碌,去卧室客厅开空调、去厨房煮饭,去淋浴间开热水器等等,然后等上几十分钟甚至一个多小时才能真正的休息下来。本文设计的智能插座可以方便人们的生活,提高生活品质。在下班前一个小时打开空调,电饭煲,热水器等,这样一回到家即可享受到舒适的温度,可口的饭菜。本文设计的智能插座可融入到生活中的每个角落,尽显对生活品质的完美追求。智能插座与家庭日常生活紧密相关,且市场上的智能插座并未广泛应用,前景巨大。
近年来,我国经济的快速发展,生态文明建设在人与自然的相处中也变得极其紧要。生活水平逐步提高,家中可待机的家用电器也越来越多,而这些不在使用中的待机家用电器每天都会消耗很多的电能,浪费资源。据调查,家电待机能耗占家庭总耗电的10%。电器长时间待机是电器的局部电路长时间处在工作状态,极有可能缩短使用寿命。智能插座有效的解决了待机电器耗电多的问题,节能减排。
传统的插座需要通过手动插、拔控制电源的通和断,本文设计的智能插座不需要手动插拔,只需要在手机上一点即可控制电源通断,比如吃饭的时候发现忘记关掉厨房的灯、油烟机等电器,此时不用起身再去厨房,拿出手机点一下就可以实现关掉厨房电器的功能。且本设计相较于传统的插座还增设定时和延时通、断的功能,大大方便了人们的生活。
该设计成本低廉,使用范围广泛,性价比高,节能减排,在一定程度上延长电器使用寿命,具有极高的利用价值。
1.2  物联网智能插座基本介绍
 
智能插座,顾名思义就是基于物联网将人类的智慧思维赋予到插座上。简单来讲,本论文的设计就是插座的通、断电由用户通过手机控制,并实现定时和延时的功能,让人们能初步感受到身边的物联网。
中国的物联网技术在全球科技发展中是一颗冉冉升起的新星。近年来,无论是从科技发展趋势还是国家政策的角度,物联网的发展前景是一片欣欣向荣,大势所趋。1994年,出现蓝牙技术;2004年,ZigBee诞生;2009年,温家宝总理提出的‘感知中国’;2014年,上海乐鑫ESP8266芯片上市;2015年,ESP8266的软件部分可以实现与其他物联网平台的连接工作;紧随其后的是大量的智能设备产品随之开始商业化批量上市,无线通讯的发展加快了物联网发展的步伐。
目录
摘要
Abstract
第1章 前言 1
1.1  选题背景 1
1.2  物联网智能插座基本介绍 1
第2章 系统的整体设计 3
2.1总体方案需求分析 3
2.2方案设计 3
2.3方案论证 4
第3章 系统硬件设计 5
3.1ESP-12F WiFi模块最小系统 5
3.2I/O分配表和硬件接线图 6
3.3电压转换 7
3.3.1220V转5V 8
3.3.25V转3.3V 8
3.4继电器控制部分 8
第4章系统软件设计 10
4.1底层程序设计 10
4.2顶层程序设计 13
第5章 系统调试与分析 14
5.1硬件调试 14
5.2软件调试 14
第6章结束语 25
参考文献 26
答谢辞 27
附录一  原理图 28
附录二  底层部分程序 30
附录三顶层部分程序 30
 
 
 
参考文献
[1]毋建军,徐振东,林瀚. Android应用开发案例教程[M]. 北京:清华大学出版社,2013
[2]斯科特·格兰尼曼,石磊. Linux命令速查手册[M]. 北京:清华大学出版社,2017
[3]虚拟机之家,王春海,刘晓辉,白风涛. VMware虚拟机实用宝典[M]. 北京,中国铁道出版社,2007.9
[4]肖阳威. Turbo Linux 6.0 用户手册[M]. 北京:人民邮电出版社,2000
[5]谢龙汉. Altium Designer原理图与PCB设计.第2版[M]. 北京:电子工业出版社,2017.01
[6]马宁. 云计算关键技术[M]. 成都:电子科技大学出版社,2017.07
[7]徐文义,曾志. 云计算基础架构与实践[M]. 北京:人民邮电出版社,2017.04
[8]陈红松. 云计算与物联网信息融合[M]. 北京:清华大学出版社,2017.01
[9](美)Bill Blunden,杨涛. 虚拟机的设计与实现:C[M]. 北京:机械工业出版社,2003
[10]李刚. 疯狂Android讲义[M]. 北京:电子工业出版社,2013,05
[11]周丽娟. 基于 UDP 协议的 Socket 网络编程[J].电脑知识与技术,2008
 
 
 
 
 
二、主要技术指标(或基本要求):
 1.在wifi覆盖的前提下,实现对插座的远程控制;                                                                                                                                   
 2.通过手机控制平台对插座的开、关进行定时控制;                                                                 
 3.响应时间小于等于1s。                                                                             
三、主要工作内容:
 1.基于物联网智能插座设计系统整体论证设计;                                                              
 2.根据所需的功能进行软、硬件的设计,实现手机控制平台对硬件系统的远程控制;                                                                         
 3.手机平台远程控制系统设计完成后进行调试及改进;                                                                 
 4.撰写毕业论文。                                              
 
                               

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