1、基于 Labview 和 Proteus 的家用电器远程控制平台设计摘 要家用电器在人们生活中扮演着重要角色，是智能家居中重要的一个环节。本文设计了一个家用电器远程控制系统，采用 Labview搭建了家用电器系统控制平台，Proteus 软件模拟了家用电器运行系统，利用虚拟串口实现了 Labview 和 Proteus 的通信，并进行网络发布。系统仿真调试结果验证了设计要求，实现了家用电器的远程控制。 关键词家用电器 远程控制 Labview Proteus 中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0291-01 引言 家庭是人们生活的重要场
2、所，家居的安全和舒适直接关系到人们的生活品质。随着信息技术、电子技术、控制技术的发展与传感器技术的日益成熟，智能家居的概念被提出并逐步实现，家用电器作为家居的一个重要环节在人们的生活中扮演着重要角色，如何管理这些家用电器关系到人们生活的安全性、舒适性和便利性。本文针对这一问题，利用Labview 软件和单片机仿真软件 Proteus 搭建了一个家用电器控制平台，平台可显示室温和家用电器的在线运行状态，并能在线远程控制家用电器的开关。 1 系统总体结构设计 家用电器远程控制平台系统整体结构主要分为三部分，Labview 模块、Proteus 模块和串口模块。Labview 模块主要完成家用电器远
3、程控制界面的搭建，能够通过密码用户名对访客进行登录验证。实时显示家电的运行状态和室温；Proteus 模块主要模拟家用电器的运行和室温的采集；串口模块实现 Labview 模块和 Proteus 模块的通信。 2 系统的设计 2.1 系统 Labview 模块的设计 Labview 是一种图形化的编程语言，用图标代替文本行创建应用程序。程序框图中节点之间的数据流向决定了 VI 及函数的执行顺序。VI 指虚拟仪器，是 Labview 的程序模块1。本设计利用 Labview 提供的虚拟仪表平台来搭建家用电器远程控制平台。 系统控制平台主要包含两部分，一是登录界面，主要包括用户名和密码，对访客进行
4、登录验证；二是家用电器状态显示控制平台。图 1 为系统整体流程图，系统运行后首先出现登录界面，用户在登录界面上输入用户名和密码，输入错误会跳出提示界面。输入正确进入家用电器控制平台，平台有温度显示部分和家用电器状态显示和控制部分。用户可以看到电器的运行状态并进行相应的开关控制。一共有 8 组家用电器的开关按钮和运行状态显示灯。家用电器运行指示灯点亮，不运行指示灯熄灭。 本次设计的 Labview 模块还含有温度报警，当室温超过 30 度后就触发语音报警模块，语音报警采用 Labview 自带的播放器。 2.2 系统 proteus 模块的设计 Proteus 模块主要模拟家用电器的运行。图 2
5、 为家电系统 Proteus 仿真图。在系统的设计上采用了 AT89C51 单片机作为控制核心，利用 8 个LED 灯来模拟 8 组家用电器的运行状态。Proteus 仿真系统流程：单片机系统首先初始化，接着接收上位机发送来的命令，采集室温和电器开关状态数据，发送给上位机。数据发送完毕后进入等待命令状态。 2.3 串口模块设计 家用电器控制平台（上位机）和家用电器仿真平台（下位机）之间采用的是串口通信。visa 节点是 Labview 中用于串行通信的节点。为了方便用户选择使用 Labview 编程，所以设置将单独的 visa 节点组成一个子选板，其中包括 8 个节点1。 在 ni-visa
6、中应用程序之间可以采用事件的方式进行通信，数据源以事件的方式通知上位机1。本次设计首先调用 visa disable event来清零，visa disable event 函数设置了 Serical-TermChar 事件，该事件用于检测接收到的数据是否为串口传输的结束字符。 2.4 系统 Internet 平台设置 Internet 的出现彻底颠覆了人们传统的生活、学习与工作方式。人们通过互联网可以在地球的两端进行通信、交流。时间与空间不再是阻隔人类交流的障碍。这一点也开始体现在家用设备的远程控制上。传统的家电需要人们近距离手动操作，而现今的人们可以通过互联网在任何地点登录服务器访问家用电
7、器远程控制系统面板来监视和控制家中电器的运行。 本次设计采用的是将 VI 发布到 web 上的方法实现简单的远程控制功能。第一步进行 Labview 服务器和 web 服务器的参数配置的设置。第二步在 web 上发布 vi 前面板程序：1.在 web 上发布 VI 的超文本链接文档；2.Web 发布网页属性设置。最后在浏览器中访问 VI 程序。完成对 web 发布的配置后点击确认进行发布，就能在浏览器中访问 html 文档2。浏览器会自动跳出需要浏览的页面。 3 仿真调试 系统完成后进行了调试。首先打开虚拟串口，添加一对串口：COM1口（Labview） 、COM2 口（Proteus） 。在
8、 Proteus 中选中串口设置串口，选择 COM1 口波特率 2400。同时双击 Proteus 中的单片机原件，加载单片机程序 hex 文件。点击运行按钮开始仿真。点击 Labview 的仿真按钮。点击 vi 面板中的启动按钮后，虚拟串口中会显示 COM2 口已连接。右下角的运行状态灯闪烁同时 Proteus 中的串口也开始闪烁表示有数据交换。点击 Labview 中的开关，运行状态灯点亮同时 Proteus 中的对应 led 灯也点亮，如图 3 所示。 4 结论 本次设计的家用电器远程控制系统采用 Labview 完成了家用电器控制平台的设计，用 Proteus 软件模拟了家用电器的运行，并通过串口模块实现了两者之间的通信。系统通过网络发布实现了整个系统的远程控制。 参考文献 1陈锡辉，张银鸿.LabVIEW 8.20 程序设计从入门到精通M.北京：清华大学出版社，2007. 2岂兴明，田京京.Labview 入门与实践 开发 100 例M.北京：电子工业出版社，2011.
