基于STM32和GSM的远程遥控定时开关装置

摘要 针对市场上现有的定时开关装置的弊端，设计了一种基于STM32处理器的定时开关装置。该装置利用GSM网络实现远程遥控功能，并通过nRF24L0l+无线通信模块，遥控在一定范围内任意分布的多个开关。系统具有友好的人机交流界面，可设置多组定时时间，以及触摸屏控制、掉电保护和红外遥控等功能。
关键词 STM32；TC35；遥控；多点分布；定时开关

目前，国内市场上出现了多种定时开关产品，并被广泛应用于家居生活、汽车服务、公共照明和仓库管理等领域。其中大部分产品都只有简单的定时功能；无法实现遥控、显示等高级功能。而少数可遥控的产品也只局限于较近距离的范围内，并未实现远程控制，这些降低了它的便利性和实用性。随着科技的进步，人们向往智能化、节约化的家居生活，各种网络家电应运而生，但其高昂的价格却让普通大众望而却步，因此怎样使传统电器“智能化”是当前一个值得研究的问题。
针对上述问题，设计了—种新型的智能开关装置，在传统定时开关的基础上改进完善，并对GSM网络在该领域的应用进行了研究，真正实现用户在任何时间、地点，对用电器工作状态的控制。不仅如此，设计还对传统定时开关结构进行了改进，使得一个主控制器可在一定范围内无线遥控任意分布的多个定时开关分机，帮助建立类似于网络家电体系的小型民用遥控开关控制系统，可大幅降低使用成本。设计中还加入了触摸屏显示和红外遥控等功能，使得产品更加人性化，具有操作方便、可靠性强、小型化、低功耗等特点，弥补了传统产品的不足，同样适合老年人、残疾人使用。

1 系统概述
系统利用GSM短信网络，使用户在信号覆盖范围内的任何位置，都能随意控制各种用电器的工作状态，系统整体结构如图1所示。

用户处在远程位置时，可以使用手机或其他方式，通过现有GSM网络以短信息的形式向主控制器发送指令。当主控制器的处理器单元检测到接收完成后，会立即从GSM模块中读取短信内容，并分析判断是否需要执行。如需执行，则处理器就会启动无线传输模块向指定的一个或多个控制分机发送相应的指令，并通过触摸屏显示相关参数；当控制分机的处理器单元读取并识别指令后，会控制光耦对继电器做出相应动作。
当用户在近距离范围内时，可以通过红外遥控器或主控制器自带的触摸屏，向主控制器发送“定时开(关)”等指令，主控制器的红外接收器或处理器单元接收到指令后，经过分析处理，根据指令内容做出相应动作。

2 硬件电路设计
系统分为主控制器和控制分机两部分。主控制器系统以意法半导体公司的SWM32F103RBT6芯片为核心的处理器单元和西门子公司生产的TC35模块为主，还包括了由AT24C02芯片组成的存储电路、nRF24L01+无线传输模块、红外接收器HS0038B、以及一块2．8寸(1寸=2．54 cm)TFT触摸屏。其硬件结构如图2所示。