摘 要

现代生活中，wifi上网逐渐成为人们日常不可缺少的一个部分。而随之而来的，是人们对方便快捷的生活方式的不断追求。“智能家居”的理念渐渐深入人心，对日常生活的智能化需求成了一个必然的趋势，而智能插座则是在这一趋势下，对“智能家居”发展至关重要的一个元素。

本文提出了一种基于WIFI的手机远程控制智能插座的设计。首先对智能插座的发展与方案进行了分析比较，确定了设计方案与相关规则，然后搭建整个设计的框架结构，利用Proteus和keil C51软件完成电路设计与程序编写，再通过Proteus等仿真软件对整个设计的可行性进行验证，最后进行实物的制作与调试，完成整个设计的实现。

关键词：WIFI；智能家居；无线开关

Abstract

In modern life, wifi Internet gradually becomes an indispensable part of people daily. And the attendant is that people are quick and easy way of life constantly pursuing. And the attendant, so that people are quick and easy way of life continue to pursue. "Smart home" concept gradually enjoys popular support for the daily life of the intelligent demand has become an inevitable trend, and smart socket is in this trend, the "smart home" development is an important element.

This paper presents a design based on WIFI mobile phone remote control smart socket. First of all, the development of intelligent socket and the program were analyzed and compared to determine the design and related rules, and then build the entire design of the frame structure, the use of Proteus and keil C51 software to complete the circuit design and programming, and then through Proteus simulation software The feasibility of the design to verify, and finally the production and debugging of the physical, the completion of the entire design.

Keywords: WIFI; Smart Home; Wireless Switch

目录

第1章 绪论 1

1.1项目背景与意义 1

1.2国内外发展现状 1

1.2.1 物联网发展 1

1.2.2智能家居发展 2

1.2.3智能插座发展 2

1.3论文组织结构 3

第2章 设计方案与分析 4

2.1 方案分析与选择 4

2.2设计预期目标 5

第3章 硬件设计 6

3.1 主控部分设计 6

3.1.1 MCU介绍 6

3.1.2 时钟电路设计 7

3.1.3 复位电路设计 8

3.2开关控制电路设计 9

3.2.1 继电器原理 9

3.2.2 继电器电路设计 10

3.3 WIFI通信电路设计 10

3.3.1 ESP8266芯片介绍 10

3.3.2 ESP8266组网原理 12

3.3.3 ESP8266开发原理 12

3.3.4 通信原理 14

3.4 总体硬件设计 14

第4章 软件设计 16

4.1 IEEE 802.11协议简介 16

4.2 AT指令简介 16

4.3程序设计 17

4.3.1 KEIL软件简介 17

4.3.2 程序功能分析 17

4.3.3 核心代码设计 18

4.4 远程通信实现 22

第5章 仿真与调试 23

5.1 Proteus软件简介 23

5.2 模拟仿真 23

5.3 实物调试 25

第六章 总结 27

参考文献 28

致谢 29

绪论

1.1项目背景与意义

从19世纪60年代“第二次工业革命”完成开始，人类就进入了“电气时代”，电的使用在生活中无处不在，插座则是电器使用中不可或缺的角色。而上世纪80年代，“第三次科技革命”也基本完成，以微电子、信息技术为代表的科学技术开始进入世人的眼界。

计算机网络技术的高速发展与普及，人们对无线局域网的依赖越来越大，走在公众场合听到最多的可能就是“有没有wifi”或者说“这里的wifi密码是多少”。无线局域网技术是如今使用最广的无线网络传输技术，将具有一定局限性的有线信号转换成方便快捷的无线信号，同时还能让传输速度得到保障，深受用户欢迎。

无线网络技术的高速发展也使得人们对于传统的生活产生了更高的需求，与移动通信息息相关的“物联网”与“智能家居”的概念也渐渐成了当代通信技术和家庭管理的热门话题。

物联网通过形式多样的应变器将大量产品与英特网联系起来，实现状态信息和环境之间的即时共享，智能收集，交付，处理和执行，让所有独立的个体能够通过互联网形成一个整体。由此看到物联网的三个重要特征是：智能、先进、互联。

“智能家居”则是“物联网”在实际应用中的具体形式，通过物联网技术可以达到集中控制、远程控制家庭用电设备的目的。“智能家居”不仅能满足人们对于用电设备智能化的需求，同时还能满足用户在经济效益、安全保护等更为关键的方面的需求，可以说是物联网技术发展的必然趋势^[1]。

而智能插座可以说是“物联网”这张大“网”中极为基础也极为重要的一个部分^[2]。智能插座可以将许多老式的家用电器也“智能化”，即直接通过控制智能插座的开关来控制家电的工作与停机，而不用更换家里现有的一些家用电器，经济实惠也十分简单便捷。

1.2国内外发展现状

1.2.1 物联网发展

物联网设备的首次实现可以追溯到20世纪90年代施勒公司研发的在线可乐售货机。而早在2005年的突尼斯峰会上，物联网的概念也已经被明确提出，十多年后的今天，物联网已经成为了新一代IT技术的重要构成元素。物联网的成长与我们密切相关，深刻影响着我们的衣食住行。

迄今为止，射频识别产业的市场价值已超过100亿元，微电子系统传感器市值更超过150亿元;传感设备的市场规模则高达900亿元; 终端设备数量生产超1000万台，组成了现如今最大的M2M市场。