教你用智能手机遥控电灯
时间：2022-08-10 23:00:00
64位WINDOWS 7下的WINDOWS XP因为win7下jtag没有驱动，这个驱动困扰了我很长一段时间，但也因为安装双系统失败和重新安装系统，数据消失了。最后，使用它VmwareWorkstation解决)。
采用AVR128单片机，C语言编写程序，avrstudio4setup.exe4.19 WinAVR-20100110-install.exe vr-toolchain编辑、编译、模拟。
所需器材：
1.USB接口JTAG仿真器 AVR128单片机(用jtag连接电脑后，通过后文中的C程序代码avrstudio这个软件烧写成单片机CPU中，至于avrstudio网上有很多使用说明，这里就不解释了):
2.SRD-5VDC-SL-C 1路 5V继电器驱动模块 ：
3.TCP232-T 串口转向以太网双向以太网TCP，IP转串口、RJ45转TTL。
4.一部智能手机
5.电灯...
1、系统设计：
1.AVR128 PORTD，操作继电器模块(后面有开发板和继电器的原理图和连接方式)
2.AVR128 Usart0与TCP232-T通信，接收指令转换PORTD电平
3.继电器模块实现火线断开控制，进入控制电气设备，控制电灯
4.TCP232-T实现串行通信和模块TCP通信通明传输。工作模式是Client，TCP协议主动连接远程服务器。AVR128的指令，
通过智能手机WEB控制远程电灯的网页或应用软件
2.指令协议(由遥控器发送到服务器，然后由服务器广播TCP232-T模块，然后由单片机控制继电器部分，最终达到控制电灯的目的)
1.开灯指令:1212140400DBBF PORTD输出低电平，继电器模块获得低电位，常开状态转换为闭合状态
2.关灯指令:12121404FF9BFF PORTD输出低电平，继电器模块获得低电位，常开状态转换为闭合状态
3.查询灯状态说明:12121404AAxxxx获取PORTD并返回状态。
本例标识为12121404。TCP232-T模块成功连接到服务端后，发送设备标识。本例为12121404，控制指令从12121404开始。
十六进制
发送1212140400DBBF
以12121404为标志，00为开灯指令，DBBF为CRC检查码(用于检查控制端发送的16进制码是否与服务器端收到的16进制码相同，详见后面的C程序代码)
将控制器返回[123.4.244.144:20108] 45
其中123.4.244.144为控制器IP20108年是控制器TCP端口，45表示指令格式正确，执行正确
将控制器返回[123.4.244.144:20108] 4BDBBF
4BDBBF指令标志是正确的，但是CRC不正确，正确CRC为DBBF
将控制器返回[123.4.244.144:20108] 4B
非指令或其他错误。
3.智能家居物联网控制器功能设计
电源为220转5V/200mA其他部件由单片机提供VDD5V和VCC3.3V，5.单片机工作V状态(注意跳线)。
其中TCP232-T需要50mA稳定工作，SRD-5VDC-SL-C也需要50mA正确行动。因此，使用独立电源。
共地设计。
花絮：在实验过程中使用计算机USB(2.0)供电，单独编程实验继电器可以正常工作，单独使用TCP232-T也能正常连接网络。联合调试的时候，继电器不动作。分析原因，起初以为单片机提供电流有限，负载能力差，后来考虑到单片机本身需要100mA左右电流由独立电源供电，以提供更大的电流。实验成功。
AVR单片机开发板
有两个供电方，USB并有5个独立电源V和3.3跳线。本例单片机工作5V状态。
使用5V电源，三个接线柱，分别是正电源，控制线(低电位有效)，电源地。分别连接到正电源，AVR的PORTD口，电源地。
继电器模块输出（连接控制设备，本例为灯电源线中的火线），中间为公共场所，一端为常开状态，另一端为常闭状态。本例采用常开状态，接收用户指令，实现常开、闭、动作。
电源使用5V供电，串行通信TTL电平(<3.3V为0，3.5-5V为1。串口为-9V - 9V电平，〈0V为0，〉1V为1。两种接口不能接错)，TTL电平可直接连接到单片机端口。
如果是TTL电平，直接POARTE0和POARTE1.如果是串口模块，单片机开发板串口。串口只使用2、3、53条线。
4、原理图
AVR开发板
PORTD连接电气模块简单，写端口0x00或者0xFF，控制端口电平，控制继电器动作。
PORTE接8个LED，一般用于指示开发过程中的工作状态，本例最终版本无用。
POARTE0和POARTE1接TTL电平的TCP232-T模块的TXD和RXD
POARTE0和POARTE另外，设计连接MAX为串口设备通信，转换芯片和接口。
USART1接485转换口
输入端，分别连接正电源，PORTD任何一个，以及电源地
使用常开接口的输出端只能控制一条线路。其他空置悬挂。
电源，电源正接VDD，电源地接GND。
?RJ45接口，标准网口，使用1、2、3、64
?串口端，TTL电平，RXD接POARTE0，POARTE1接TXD
?电源，电源正接VDD，电源地接GND。
?CFG如果空置被拉下，比如连接GND，该模块在串口设置模式下工作，不响应网络连接。
?复位，接PORTF，复位通信模块。
5、使用说明
服务器：
本软件使用VB编写
Modbus协议规定的传输媒体有串行总线和以太网，其中串行总线规定ASCII模式和RTU传输模式有两种。本软件以GB/T以19582-2008为蓝本，实现Modbus协议的TCP模式、ASCII模式和RTU模式相互转换；UDP协议纳入TCP模型，实现广播通信；模拟响应，调试系统无物理设备。扩展了TCP开发微型模型Webserver，实现了三种模式和HTTP通用浏览器(如协议之间的转换)Window的IE或者Andriod浏览器)成为控制器。
RJ45，网口
J1.控制线，23公共，1常开，4常闭。可控制250V以下电压，2A电流。
电源，5V
开关，总电源开关
本例使用RJ网络配置45口，专用软件。Client该模式通过有线内部网络连接公网SERVER。根据网络环境设置静态IP，不支持DHCP。
可设置本机IP，网关，端口20108，远程SERVER地址和端口8234。心跳设计，断网自动连接。
智能手机TCP应用软件模式：
安卓应用软件用于局域网和广域网
网上找到一个叫easytcp软件比较好，可以配合SERVER使用
智能手机WEB模式(不稳定):
用于广域网，本例为通用浏览器，支持HTML即可。HTTP协议，9000个端口。
6、程序设计
给出核心代码
//*************************************************************************
///
//*************************************************************************
#define Lamp_IOPORTD///继电器模块的数据口
#define Lamp_DDRDDRD///方向寄存器
Lamp_IO=0xFF;///数据口为输出
Lamp_DDR=0xFF;
if((data_buf[RX_length-1]==0xFF) ||(data_buf[RX_length-1]==0x00))
{
usart_send(0x45)；//发送接收到的数据
Lamp_Display(data_buf[RX_length-)；//写PORTD，继电器低电平有效，0xFF为关灯，0x00为开灯
}
//*************************************************************************
//USART通讯设计
//************************************************************************
//由于采用通明传输，因此本例只涉及USART通讯编程，使用USART0，也就是PORTE0和PORTE1。
//初始化
#define baud9600//设置波特率的大小
#define baud_setting(uint)((ulong)F_CPU/(16*(ulong)baud)-1)//波特率计算公式
#define baud_h(uchar)(baud_setting>>8)//提取高位
#define baud_l(uchar)(baud_setting)//低位
void usart_init()
{
UCSR0A=0x00;//单倍速模式
UCSR0B=0xF8;//接收中断和发送中断允许
UCSR0C=(1<
UBRR0H=baud_h;//写波特率的值
UBRR0L=baud_l;
}
//发送数据
void usart_send(uchar data)
{
while( !( UCSR0A & (1<
UDR0 = data; //接收到的数据再发回电脑
delay_ms(2);
}
//数据接收结束中断向量
SIGNAL(SIG_USART0_RECV)//中断服务程序
{
uchar RxTemp;
RxTemp=UDR0;//将接收到的数据取出
usart_rx_data[RxReadIndex]=RxTemp;
if(++RxReadIndex> Rx_Buf_Size)//如果写接收缓冲区索引大于接收缓冲区的长度
RxReadIndex=0;//则索引重新清0
rx_flag=1;
}
//*************************************************************************
//CRC检验和判断
//*************************************************************************
uint get_crc(uint n)
{
uchar i,j;
CRC_word=0xffff;//赋值：0xffff
for(i=0;i
{
CRC_word^=(uint)data_buf[i];//计算CRC_word
for(j=0;j<8;j++)
{
if(CRC_word&0x0001)
{
CRC_word=CRC_word>>1;
CRC_word^=0xa001;
}
else
{
CRC_word>>=1;
}
}
}
return CRC_word;
}
判断
RX_length=RxReadIndex-2;//*256+data_buf[3];//取数据长度数据
RX_CRC_word=data_buf[RX_length+1]*256+data_buf[RX_length];//取CRC校验码
CRC_word=get_crc(RX_length);//计算接收数据校验码
if(CRC_word==RX_CRC_word)//校验数据比较
{}
两位CRC码提取
(CRC_word%256);
(CRC_word/256);
//*************************************************************************
//主程序
//*************************************************************************
int main(void)
{
system_init();//系统初始化
usart_init();//usart串口初始化配置
SREG|=0x80;//开启全局中断
while(1)
{
_delay_ms(50);//为串口中断方式延迟，这个很重要，本例通讯数据少，因此设置50
if((RxReadIndex>0) && (rx_flag==1))
{
cli();//全局中断无效，同SREG=0x00;
RX_data=&usart_rx_data[0];//指针接收数组首地址
for(read_count=0;read_count
{
data_buf[read_count]=*RX_data++;
usart_send(data_buf[read_count]);
}
receive_code_fun();
_delay_us(5);
RxReadIndex=0;//接收中断次数清零
rx_flag=0;
sei();//开全局中断，同SREG|=0x80;
}
}
}
server采用VB设计
使用控件，创建微WEB服务器，接受并解析HTTP协议，执行指令后返回HTML数据流。
指令只转发给受控制端。
主页源代码如下：
===========================
MODBUS调试---上海大学陈歌MODBUS协议转换助手
ID
地址
数据
读开关量
02
读寄存器
04
这里显示的是，返回数据
普通数据发送
16进制
字符串
==================================
