3.4.1产品策略
我们所研发的遥控定时插座属于在原有普通插座上加以改进而来的新产品。与传统插座相比,该款插座可以定时断电,减少了电能的损耗,延长了电器的电池寿命。同时,其附带的遥控板也可以实现远程控制,为消费者带来了巨大的便利性。为了是其能够在市场上顺利的得意推广,我们认为应该在保证以上功能的前提下提高产品质量,增强产品的安全性,并尽可能的将其打造成一个插座行业的知名品牌。
3.4.2价格策略
在定价时,我们采用成本定价和竞争导向定价相结合的定价方法,在考虑成本、保证利润的前提下,尽量缩小与普通插座的价格差别。虽然我们所研发的遥控定时插座在成本上会高于普通插座,但是因为它属于日常消费品,有着众多的目标顾客和巨大的市场空间,因而可以通过大规模标准化批量生产减少其成本,尽量缩短其与普通插座的价差。
3.4.3分销策略
在分销渠道的选择上,我们会利用普通插座的分销渠道,如各个商店、超市、小卖店等,做到只要有普通插座的地方就有遥控定时插座。
3.4.4 促销策略
在新产品刚推入市场时,我们会选择公共关系和广告等促销策略。通过权威部门对节能减排的呼吁和在电视上做一些公益广告来达到初期扩大产品知名度的需要。
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4.系 统 设 计
4.1系统设计任务
设计一个以单片机MSP430控制的定时开关插座,要求能控制一路220V/10A的插座,使其可以在24小时内能预先设定定时范围,控制用电器具的自动关闭,同时还能通过红外遥控随时控制插座的开关,从而达到方便、智能、节电的目的。
4.2系统设计方案选择
4.2.1单片机芯片的选择
与其余厂家的MCU比较可得,MSP430是一款非常低功耗的单片机。MSP430 单片机具有超低的功耗,是因为其在降低芯片的电源电压和灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。首先,MSP430 系列单片机的电源电压采用的是1.8-3.6V 电压。因而可使其在1MHz 的时钟条件下运行时,芯片的电流最低会在165μA左右,RAM 保持模式下的最低功耗只有0.1μA。其次,独特的时钟系统设计。在 MSP430 系列中有两个不同的时钟系统:基本时钟系统、锁频环(FLL 和FLL+)时钟系统和DCO数字振荡器时钟系统。可以只使用一个晶体振荡器(32768Hz),也可以使用两个晶体振荡器。由系统时钟系统产生 CPU 和各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下,打开和关闭,从而实现对总体功耗的控制。由于系统运行时开启的功能模块不同,即采用不同的工作模式,芯片的功耗有着显著的不同。在系统中共有一种活动模式(AM)和五种低功耗模式(LPM0~LPM4)。在实时时钟模式下,可达2.5μA ,在RAM 保持模式下,最低可达0.1μA .
4.2.2显示模块选择
采用LCD1602液晶显示。LCD1602液晶能够同时显示16*02即32个字符,1602液晶显示模块内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等。
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4.2.3继电器选择
采用SONGLE SRD-05VDC-SL-C继电器。该继电器最大可以耐压交流250V,最大可通过10A的交流电流。继电器输出一般都是弱电控制的强电,普通继电器相当于一个单刀双掷开关,控制外部电路的有三个管脚,不通控制电流时(默认状态)中间管脚接通一个左边管脚,通入控制电流时中间管脚接通右边管脚,继电器的吸合是要电流作用于电磁铁,由于这个电流不小,所以单靠单片机I/O口是不足以使继电器吸合的,应该加一个驱动(起功率放大作用,给继电器提供足够的电流),再单片机用I/0口来控制驱动。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用,实现小电压控制大电压的目的。
4.2.4WiFi模块的选择
由于自主开发wifi模块成本较高,所以采用市场上已有的wifi模块
TI CC3200方案:采用TI方案,品质和供货均有保证,基于ARM Cortex-M4
内核,运行频率高达80MHz;
超低功耗:在网功耗低至3.5mA,深度休眠最低25uA;
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插座采用无线通信与联网,然后数据通过云端进行控制,手机通过联网来进行管理。在传统插座端集成无线通信模组,连接到家里的路由器,通过路由器把数据分享到小米云端,手机通过登录小米云端进行控制。
开放SDK:TI CC3200是一颗强大的MCU,可以直接用内部资源而省掉外部的单片机,支持用户根据TI的SDK自行开发,后期也支持利用“有人”封装的SDK二次开发;
超小尺寸:只有一个拇指大小,18.22*26.65*2.8(mm); 高速UART:波特率最高支持3M bps; Simplelink:一键联入Wi-Fi网络;
4.2.5红外遥控控制方案选择
本系统采用已编码的38kHz红外遥控器发射接收模块,介于自制红外编码发送接收模块的设计复杂,成本也会增加不少,因而采用已编码完成的红外遥控器和红外接收管实现红外控制的目的。
5.硬件电路设计及工作原理
定时插座系统在未设置任何定时的时候显示界面00:00:00,通过App应用可设置在24小时内的定时模式,控制插座的开关,从而控制外部电器的工作与否。红外遥控要实现的就是通过App应用控制定时开关插座的定时功能。 总体的硬件电路框图如下图所示:
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5V稳压模块 MSP430 继电器模块 内部时钟 计时模块 液晶显示模红外接收模块 WiFi网络模块
5.1主控制器MSP430
MSP430系列单片机是一个16位的单片机,采用了精简指令集(RISC)结构,具有丰富的寻址方式(7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址)、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令;大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算;还有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。 运算速度快
MSP430 系列单片机能在25MHz晶体的驱动下,实现40ns的指令周期。16位的数据宽度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能实现乘加运算)相配合,能实现数字信号处理的某些算法(如 FFT 等)。 超低功耗
内部时钟 计时模块:
·8031中的计数器除了可以作为计数之用外,还可以用作时钟,时钟的用途当然很大,如打铃器,电视机定时关机,空调定时开关等等,那么计数器是如何作为定时器来用的呢?
一个闹钟,我将它定时在1个小时后闹响,换言之,也可以说是秒针走了(3600)次,所以时间就转化为秒针走的次数的,也就是计数的次数了,可见,计数的次数和时间之间的确十分相关。那么它们的关系是什么呢?那就是秒针每一次走动正好是1秒。
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