智能家居空调控制系统的设计

21世纪是信息时代，各种电信技术推动了人类文明的发展。正是因为通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术的发展，促使家庭实现了生活方式更加现代化，居住环境更加舒适、安全。智能家居控制系统的功能主要包括通信、设备自动控制、安全防范3个方面。随着新技术和自动化的发展，传感器的使用量越来越大，功能越来越强，各种标准化传感器模块的出现给智能家居控制系统的设计提供了便利。智能家居空调控制系统除了能实现传统的通过遥控按键控制空调之外，还加入了蓝牙、温度传感器等模块，可通过手机发射命令直接控制空调，实现智能家居系统的远程控制和自动控制。

1 系统整体设计及控制原理

智能家居空调控制系统采用两种方式控制空调，一种是传统的遥控按键方式，另一种是通过手机蓝牙发射命令。系统由MSP430单片机、温度传感器、红外模块、蓝牙模块等几部分组成，其中MSP430单片机作为系统的主控制器，负责解析按键和蓝牙传输过来的信号并作出相关应答;温度传感器用来感应外界温度，其设置的温度范围是20～26℃，当温度在此范围时，系统可以根据设定好的程序自动关闭空调;当温度不在这个范围时，系统可通过按键或蓝牙来开启空调并控制空调的各种模式，当温度不在这一范围时也可设置自动控制模式，系统会自动开启空调并根据外界温度自动调节温度，无需通过手动开启;红外模块根据单片机的应答发射信号来控制空调;蓝牙模块接收手机发射的命令并将其传送给单片机。系统的整体框图如图1所示。

1.1 红外控制原理

红外信号发挥作用的基本前提条件是使红外光在红外传感器和空调之间传输信号，红外光位于电磁频道的不可见部分，红外控制就是利用波长为0.78～1.4μm之间的近红外线来传送控制信号的，如图2所示。

红外控制主要由发送和接收两个部分组成。目前大部分家电均采用红外一体化接收头来接收红外信号。系统发送端采用MSP430单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列脉冲串信号，通过红外发射管发送红外信号;由空调内置的红外一体化接收头接收红外信号，同时对信号进行放大、检波、整形得到TTL电平的编码信号，再送给单片机，经单片机解码并作出相关应答。发送和接收示意图如图3所示。