基于智能家用电器控制系统设计的探究

设置智能家居系统，远程控制电器开关 #生活常识# #环保节能技巧# #环保家居设计#

        （佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司  528311）
        摘要：所谓“智能家电”，就是家电具有自动监测自身故障、自我控制等能力，基本上不需要借助于人力，而是通过电子集成技术完成相关工作。将其和传统家电产品进行比较，智能家用电器在远程维护、自主识别等方面的优势相当明显。本文主要探究了家用电器智能控制器设计的现状分析，智能家电控制系统的程序实现过程以及设计方向。
        关键词：家用电器；智能控制；系统设计
        引言
        家用电器在现阶段的生活中有着重要的作用，一方面家用电器的使用提升了人们的生活品质，另一方面家用电器的使用有效提高了人们生活做事的效率。因此，家用电器是现阶段人们居家生活必不可少的好帮手。为了将家用电器的“帮手”作用发挥到最大，对其实施科学的控制有着重要的意义，因此需要利用智能化控制系统，帮助人们进行家用电器的合理控制。
        一、家用电器智能控制器设计的现状分析
        1、抗干扰性较差
        家用电器智能控制器之所以受到干扰，主要是因为微处理器在工作过程中受到干扰所导致的，微处理就类似于我们人类的大脑，对所有信号进行反应和处理，在这一过程中受到干扰也会大大降低工作效率。那么抗干扰性较差分析主要是由于以下两个原因导致的。首先一个重要的原因就是来自于复位端口以及中断端口的干扰因素所导致的，在很多情况下，电路会突然出现短路的现象，这是程序以及复位端的电路工作不能实现良好配合的原因，程序在工作中所面对的外部条件不同，因此就会出现干扰的现象。除此之外，另外一个导致抗干扰性较差的原因就是电网中其他的负载较多，例如来自闪电的干扰，这会促使电网中极易产生非常强的脉冲，从而使得家用电器智能控制器的抗干扰性大大下降。
        2、精准度不高
        家用电器智能控制器可以自动调节温度，例如能够满足空调调节的温度，但其实施效果并不明显的，很难满足人们高精准度的要求，由于在该调节中只是简单根据人们所需的温度来调节，而不重视对目前室内温度的参考，例如室内光照以及湿度等多种因素，都必定会影响其设定温度，进而对智能控制器的精准度产生影响。
        3、操作不够简单方便
        家用电器智能控制器的设计初衷就是为了实现用户的快捷方便，目前设计水平并不能满足当前家用电器智能控制器的使用需要，存着一定的差距。例如：专业化分工、定时设计、远程控制均不合理，产品的功能效果差。人们要想及时对家用电器进行数据调控，过程比较复杂，在距离较远的地方，通过打开空调来降低室内温度就比较麻烦。
        二、智能家电控制系统的程序实现过程
        智能家电系统控制系统通过先进的计算机技术、网络通讯技术以及单片机技术和嵌入式系统技术等等，将各类家电组成一个内部网络。
        智能家电远程控制系统，在其控制端设计了客户服务程序，这个程序能将比如电饭煲等智能家电的运行状态及控制信息显示出来，并且在一定的时间和周期内对其信息进行刷新。在发生控制命令之后，客户服务程序会自动地进行操作，并将相应的信息显示到显示屏上。比如，用户若要对电饭煲进行监控，因为其拥有五个状态，那么就应该进行5个远程服务进程处理，而且这些进程都会在一定的周期内进行定时定点更新。软件采用流式套接字（SOCK—STREAM）编程，实现了可靠的数据传输服务，数据无差错，无重复的发送，且按顺序接收。从而有力的保障了智能家电控制信号的准确性和实时性。

        当然，每个家电都会设置了预警报警系统，如果是预警或者防盗等相关的信号信息，传送到单片机后，单片机将自动拨出所设置的电话，进行报警，并对相关的语音芯片进行控制和操作，从而对相关危情进行报告。这些智能家电反馈的信号一般有其运行状况以及相关危情和错误数据的报警。比如，在电饭煲温度达到一定控制值时，其便自动关闭，并进行提示性报警。总之，整个过程中，用户通过遥控器按键进行命令输送，命令通过各种渠道送达到单片机，单片机对信号进行处理从而转换成相应的操作程序对智能家电进行操作和控制。
        三、智能家电控制系统的设计方向
        1、完善控制技术，减少控制问题
        当前在市场上所使用的家用电器智能控制器中，所采用的智能控制技术主要是模糊控制技术，除了少数较为高端的家用电器使用神经网络技术之外，大部分都是模糊控制技术。因为这种技术在控制的过程中处理起来较为方便，具备与人所类似的思维，在理解程度上也非常高。但是尽管这种控制技术具备较多的优点，但是也存在一定的不足，例如这种控制技术缺乏不断的更新以及学习的能力，这就使得家用电器不能随着外界情况的变化进行不断的提高和改善，从而降低了控制的效果。因此在今后的设计中，应当改变控制技术大部分为模糊控制技术的现状，增加对神经网络技术的运用程度，并且通过神经网络来提高智能家电的学习和操作能力，能够根据以往的经验对信号实时处理。例如在洗衣机的控制中可以根据衣服的量的多少以及清洗过后的水的浑浊程度改变对清洗次数的设定，对清洁程度高的衣服，减少清洗的次数。
        2、利用蓝牙技术提高家用电器智能控制技术
        采用STC89C52RC+单片作为微控制器，在蓝牙上，主要是采用CC2541低功率4.0蓝牙模块进行，这样就可以将利用蓝牙在手机上进行控制以及操作，当手机在发送了对电器控制的命令之后，蓝牙进行及时的接收，并且将接收的的操作信号发送给STC89C52RC+单片机，单片机进行相对应的处理工作，并且及时发送反馈信息，就能够实现对整个家用电器的控制。这样操作的优点不仅方便了操作并且节省了指令发送的时间，同时也减少了反馈所需要的时间，大大促进了家用电器智能控制器对整个家电的控制程度，方便人们的操作以及使用。
        3、提高家用电器智能控制器的精度
        就目前而言，在当前家用电器智能控制器的设计过程中，精准度较低。可以使用各项先进的技术提高家用电器智能控制器的精准度设计。为了实现机器的人工智能控制可以选择家用PID模糊温度控制器，提高机器的精准度，加快家用电器智能控制器的智能化，这样实际效果更好，也能增加人们的生活质量。经过大量的实验数据分析，PID模糊温度控制器和单纯依靠PID控制相比，大大提高了温度的精准度，便于改善人们生活质量。
        4、提倡使用手机App加强对家用电器的智能控制
        手机被广泛运用于日常生活中，绝大部分地区已经普及了4G网络。通过访问家用电器信息服务器，利用App传达输送各种指令，通过服务器将各种指令传达给家庭终端。通过各种指令实现对家用智能电器的控制，当家用电器安装了家庭终端，就能利用App实现对家用智能电器的控制。要想完成家用电器家庭终端的顺利接入，可以连接WIFI等。这样控制家用电器的智能化方式就不再单一，这样就能实现家用电器控制的快捷和多样性，这样便能提高电器使用的灵敏度。
        四、结束语
        总之，家用电器的智能控制系统的设计在当今现代化生活中是非常重要的，关系到人们生活的舒适程度，因此智能控制器的设计应当不断结合时代的变化、科技的进步等进行调整和改善，从而进一步提高家用电器智能控制系统的科学程度以及实施效果，更加方便地服务于人们的生活。
        参考文献：
        [1]程文.智能家电控制系统的设计与实现[D].杭州电子科技大学2015
        [2]李水.家用电器智能控制器的设计[J].科技信息.2016（02）
        [3]曹智.智能家电的交互式设计研究[J].沈阳：沈阳航空航天大学，2017（11）.

网址：基于智能家用电器控制系统设计的探究 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/208101

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