文/王乐刚

　　每天下班之前，在办公室就能登录到家里的电脑中，向家用电器发出指令，让空调启动，调节好室内温度；让洗衣机开始洗涤衣物，回到家后即可晾晒；电饭锅、微波炉也通上了电，开始烹调菜肴。这一切，不只限于比尔·盖茨的描述中，不需要额外的插卡，仅需极普通的一台电脑，就可实现对家电的控制。

　　系统的功用

　　或许很多人都想知道这些是怎样实现的，甚至还表示一些怀疑，我要告诉你的是这很简单，几乎只需要简单的电子制作和简单的程序调试技巧就行。当然，你还可以在本文介绍的基础上做得更程式化和网络化。

　　我所制作和改进的这个电脑家电控制电路，可以方便地利用电脑程序，设定室内电灯、空调等家用电器，可以在一定的时间上，执行自动开启的简单操作。比如我家的电视和VCD都被我做过修改，所以“播放/停止”、“前进/后退”、频道转换等都可以由电脑控制。总之，只要是涉及电路的开关操作，用这个电路都能有效地控制。

　　实现这些功能得写个小小的程序，这个简短程序后文将有介绍。在程序方面值得做的改进是写一个CGI脚本，然后再做几个漂亮的网页，把它放到服务器上，这样就可以利用Web来控制家电了。

　　系统的要求

　　实践本文中介绍的方法，几乎随便找一台电脑都行，因为它的要求是能运行DOS、并有个正常工作的并行口就可以了。我目前正在用一台486DX/4MB RAM/40MB硬盘的电脑控制我的家电。软件方面，需要自己去调试和编译控制程序，这主要是一个并口控制程序，如果想用telnet控制，那么你还需要telnetd。

　　电路基本原理

　　总示意图如图1所示，其实质就是从电脑输出一个控制电压，然后通过继电器或者别的电路来驱动被隔离的电子回路。

图1总示意图

　　关于并行口

　　我们需要用到的只是并口的pin 2到pin 9这八个pin(针脚2～9是数据总线的信号，通过一个OUTB命令发信给并口的门闩线路。可以得到+5v电压)。pin 18到pin 25是联通的，是地线。并行口pin示意图如下:

图2并口pin的排列

　　控制电路的基本原理

　　利用电脑并行口资料线的2到9pin，可以提供0到5伏电压的特性，就能控制一个继电器而达到控制电器的目的。这个电路通过电脑的并行口得到一个+5V电压打开继电器，这样继电器端的家电就被接通了，当并行口的电压变成0的时候，继电器就会跳回关闭状态，家电也就关闭了。需要重点说一下，这里用的是并行口，即接打印机的接口，而不是串行口。

　　控制电路如图3所示:

图3控制电路图

　　并口数据脚——并行口资料线(pin2到pin9都可用，图3所示简单电路只用到了其中一条)；

　　并口地线——并行口18～25pin任意；

　　Vcc——继电器额定电压，根据继电器类型而定，应同所选继电器型号的电压一致(通常是5V或者是12V)，图中选用的是12V的继电器，所以就接了12V的直流电源接口；

　　接地——12V直流电源接口的地线；

　　4.7K——4.7K电阻；

　　NPN——普通NPN三极管即可，图中用的是c2235，也可以用BC547A或者2N222A；

　　1N4002——1N4002的二极管；

　　LED——任何发光二极管都可，作为指示灯用，当家电的开关被打开后，此指示灯就会发亮；

　　继电器——继电器功率根据家用电器的功率而定，最小得用300W，如果接空调之类的，需要3000W才安全。

　　初学者通常倾向于在三极管之后再放置继电器，然后用发射极(E脚)代替集电极(C脚)来连接继电器，这是一个错误的做法，因为三极管被错误地偏置了。二极管1N4002对保护三极管避免被从继电器流出的电流烧毁很有帮助，如果不用它，三极管很可能会被烧坏。对220V电压的操作应该非常小心，而且还应该用上一根合适的保险丝。

　　继电器工作原理

　　一些读者可能对继电器不是很熟悉，这里简单介绍一下。

　　图4所示是一个4个脚的继电器的内部工作原理。

图4继电器工作原理

　　继电器“3～4”端平时是断开的，当“1～2”端之间加上电压以后(此例中为+12V)，通过线圈coil，就会把开关switch打开，此时“3～4”就是导通的。因此，“1～2”端所起到的作用，只是一个控制开关而已。继电器本身就是一个开关。

　　把家电连接到继电器上

　　只要把家电的电源线与继电器串联起来就可以了，也就是说不用对家电做任何的改变，最多只要改个插座就行。

　　控制程序示例

　　此程序用Turbo2.0在DOS下编译成功，是一段用来存取I/O端口的简单的程序示例子，仅供参考。

　　/

　　　I/O.c:一个用来存取I/O端口的非常简单的例子

　　　这个程序并没有什么用处,它只是做了端口的写入、暂停

　　　以及端口的读出几个动作

　　　/

　　#include＜stdio.h＞

　　#include＜unistd.h＞

　　#include＜asm/io.h＞

　　#define BASEPORT 0x378 /lp1/

　　int main()

　　{

　　　/取得端口位址的存取权限/

　　　if (ioperm(BASEPORT, 3, 1)) {perror("ioperm"); exit(1);}

　　　/设定端口的输出资料信号为零(0)/

　　　outb(0, BASEPORT);

　　　/休息一下(100 ms)/

　　　usleep(100000);

　　　/从状态端口(BASE+1)读出资料并显示结果/

　　　printf("status: %d ", inb(BASEPORT + 1));

　　　/我们不再需要这些端口位址/

　　　if (ioperm(BASEPORT, 3, 0)) {perror("ioperm"); exit(1);}

　　　exit(0);

　　}

　　/结束I/O.c/

　　这个程序只控制了并行口的第二针的电压，如控制其它针脚则需进一步编写其它7个类似的程序，仅需改变BASEPORT(0x378到0x37f)的值即可。也可以使用其它程序语言(如VC、VB)，利用类似C语言的ioperm和outb(value,port)函数，来控制并行口，通过value值的改变达到控制多组家电的目的。

　　扩展使用

　　此方案完整的电路可以控制八组继电器，也就是说可以控制八组不同的家电。另外还需要一个DB25接头(并行口接头)的接口，这样一条并行口数据线就能简单地把电脑和控制电路连接到一起。

　　建议做个漂亮的盒子，电路都放在盒子里，盒子的正面是开关、指示灯和DB25的接口。