一种基于手机终端多功能智能插座的设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义

随着科学技术的发展,物联网技术使智能家居变为可能。

虽然目前智能家电设备琳琅满目,但智能家电还是比较昂贵的,这让许多购买者望而却步,他们仍然使用普通非智能家电。

现实中急需这样一种设备在投入较小的成本下,该设备能使非智能家电设备变成较智能的设备,因此智能插座应运而生。

2. 课题关键问题和重难点

项目分为硬件开发和软件开发两个方面，在硬件方面，我们会在市场已有的插座基础上增加一个2.4ghz的无线传输模块，用于信息的传输，插座拥有四个输出，均有mc控制继电器开关，可以独立工作，可加装传感器，数据由无线模块回传至手机终端解码应用。

为了进一步方便用户使用，利用已有的mc增加了一个语音输入电路，可以快速实现开关功能。

考虑到现在的手机充电需求，提供5v电源的usb输出。

3. 国内外研究现状（文献综述）

对于本次设计，查询了大量资料，结合实际市场环境有了自身的一点见解，在国外市场上大家对于智能插座的需求和国内并不一样，作者自己也曾参与过此类项目，国外用户普遍需要一种使用315mhz或433mhz发射频率的模块，以实现大房子和大农场的需求，功能也是简单的开关，对于数据回传，国外更倾向于专业的监控器材，因而国外在此方面的研究不多，对于国内的参考价值有限。

放眼国内的现有设计，关于控制思路有以下几个方案，一个是电力线载波控制，基本以以atmega16为主控制器,集成it700pim电力线载波、tm7755电能计量、继电器等模块等，最后和web server功能嵌入式家庭网关相结合，这种设计对于工业控制是可取的，因为可以自己设定符合自己的编码方式，可是国内几大家电厂商，都有自己的就收编码，且互不兼容，现在这个方向道路坎坷，但如果今后统一编码方式，电力线载波会凭借无可比拟的普适性大有作为。

第二种方式仿造国外，采用无线收发芯片，利用3.3v或5v的工作电压，来实现接收控制，这种方式就必须要求有一个独立的遥控器，同时多个遥控器同时使用还有一定的干扰，相关软件的设计就更无从说起，但优点是价格便宜，技术成熟，有一定的市场占有率。

4. 研究方案

项目分为硬件开发和软件开发两个方面，在硬件方面，我们会在市场已有的插座基础上增加一个2.4ghz的无线传输模块，用于信息的传输，插座拥有四个输出，均有mc控制继电器开关，可以独立工作，为了进一步方便用户使用，利用已有的mc增加了一个语音输入电路，可以快速实现开关功能。

考虑到现在的手机充电需求，提供5v电源的usb输出。

软件方面是一个手机app，要求通过接口获取数据后可以输出当前设备状态和环境数据，在界面上拥有独立控制四个开关的选项，通过信道传输至硬件端口处理。

5. 工作计划

1.准备阶段（2022.12-2022.1）成立课题组，形成课程研究方案，拟定开题。

本阶段主要是文献搜索，对当前教学形式分析，明确当前的目标是什么，为以后的课题研究提供基础。

2.实施阶段（2022.1-2022.4）落实研究方案，开始具体的研究，撰写阶段性报告。