随着科学技术与网络信息技术的发展,科研机构将智能化的理念引入小区管理并进一步引入家庭,由此产生了智能家电的概念。把手机通信和以太网通信技术引入智能家电设计,可以充分利用现有的通信条件,使在外业主及时了解家中的安全状况、提高安全感,并能通过手机实时控制家电,提升生活舒适度。
一、家电控制板
家电控制板采用 AT89C51 为控制核心,扩展板的元件布局如图 1 所示:其上有四盏 LED 分别模拟四种家电,三个按钮模拟三种传感器。其中四盏 LED 分别连接单片机的 P1.0、P1.1、P1.2、P1.3;三个按钮分别连接 P2.0、P2.1、P2.2。

图 1 家电控制模块
二、串行端口电路
家电控制板采用串口与 XSBase270 实验箱进行通信,串口的电平转换采用经典的、兼容 RS-232 标准的 MAX232 芯片,电路连接如图 2 所示。

图 2 家电控制板串行接口电路
其中 2 脚 RxD 为接收引脚,3 脚 TxD 为发送引脚,GND 为信号地引脚。一般情况下普通串口只接这几个引脚;特殊的串口(如蓝牙串口)除接上述三个引脚外,还接了 DSR 和 CTS 引脚,因为蓝牙串口的数据流输出采用这两个引脚的信号控制,而其他引脚与 MODEM 相关。在智能家居系统中,家电控制板接普通串口,GSM 模块接蓝牙串口。
RS-232 信号相对于信号地而言在正负电平之间摆动:发送数据时,发送端输出的正电平在 +5~+15 V 之间,负电平在 −5~−15 V 之间;无数据传输(空闲)时,线上保持负电平(逻辑 1),而不是 TTL 电平。接收器典型的工作电平在 +3~+12 V 与 −3~−12 V 之间。由于发送电平和接收电平之差仅为 2~3 V 左右,RS-232 的共模抑制能力较差,加上双绞线的分布电容影响,信号传输距离最大为 15 m,最高速率为 20 kb/s。