基于藍(lán)牙通信的智能家居控制系統(tǒng)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上專心專注專業(yè)專心專注專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上專心專注專業(yè)經(jīng)濟(jì)與社會基于藍(lán)牙通信的智能家居控制系統(tǒng)陳致遠(yuǎn)(杭州電子科技大學(xué)信息工程學(xué)院浙江杭卅l )摘要針對智能家居控制的發(fā)展需要，本文設(shè)計(jì)了一種以藍(lán)牙通信為基礎(chǔ)的智能家居控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過藍(lán)牙通信實(shí)現(xiàn)對家居的室內(nèi)短距離控制本文闡述了該系統(tǒng)的控制流程，給出了硬件原理圖以及軟件流程圖 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，有較高的推廣應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞智能家居藍(lán)牙中圖分類號：TP36 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X(2012)300226021引言隨著數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的不斷深入，智能化的浪潮席卷

2、了世界的每一個角落，成為勢不可擋的歷史趨勢，其中正在興起的智能家居系統(tǒng)，就是在這種形勢下產(chǎn)生的。很多現(xiàn)代家庭已經(jīng)從追求住宅的豪華裝飾轉(zhuǎn)向住宅智能化，享受智能化帶來的多元化信息，以及安全、舒適與便利的生活環(huán)境。如何建立一個高效率、低成本的智能化家居系統(tǒng)已經(jīng)成為一大熱點(diǎn)。智能家居網(wǎng)絡(luò)是指在家庭內(nèi)部通過一定的傳輸介質(zhì)將各種電氣設(shè)備和電氣子系統(tǒng)連接起來，采用統(tǒng)一通信協(xié)議，對內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源共享，對外通過網(wǎng)關(guān)與外部網(wǎng)互聯(lián)進(jìn)行信息交換的局域網(wǎng)。但是現(xiàn)代家庭中，由于弱電線纜越來越多，傳統(tǒng)的家庭布線方式因?yàn)槭┕?、維護(hù)、使用等諸方面的諸多不便，已經(jīng)很不能適應(yīng)當(dāng)前家庭裝修的需要，更無法滿足未來智能家居生活的更高要求，而

3、藍(lán)牙技術(shù)作為一個很有競爭力的小范圍無線通信協(xié)議，在智能家居系統(tǒng)的組建中必將發(fā)揮更大的作用I I。本文以藍(lán)牙通信技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了一套智能家居控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過藍(lán)牙通信、串行通信對系統(tǒng)各部分進(jìn)行串聯(lián)，用戶可以通過手機(jī)等移動設(shè)備在室內(nèi)對家居進(jìn)行控制。2系統(tǒng)概述系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。該系統(tǒng)由微處理器完成控制功能，利用串行通信對系統(tǒng)各部分進(jìn)行串聯(lián)。通過手機(jī)控制軟件發(fā)送指令，藍(lán)牙模塊接收、傳輸指令，微處理器接收處理后最終完成各項(xiàng)控制操作。串行圖1智能家居系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)要建立智能家居控制系統(tǒng)，硬件是關(guān)鍵和基礎(chǔ)，它對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性、控制和反饋的準(zhǔn)確性、節(jié)能性都有直接影響 l。硬件設(shè)計(jì)主要

4、包括主控制器部分和藍(lán)牙模塊部分。31 主控制器本系統(tǒng)選用了ST公司的STM32F103C8T6芯片作為主控制器。該芯片基于ARM c0rtex M3 32位的RISC內(nèi)核，工作頻率最高可達(dá)72 MHz，內(nèi)置高速存儲器(64 KB的閃存和2O KB的SRAM)，豐富的增強(qiáng)IO端口和聯(lián)接到兩條APB總線的外設(shè)。STM32系列提供了全新的32位產(chǎn)品選項(xiàng)，結(jié)合了高性能、實(shí)時，低功耗、低電壓等特性，同時保持了高集成度和易于l 啪226 I科技博覽圖2藍(lán)牙模塊電路圖開發(fā)的優(yōu)勢，將32位MCU世界的性能和功效引向一個新的級別。STM32F103C8T6主控制器的具體電路設(shè)計(jì)參照了STM32產(chǎn)品技術(shù)手冊【3

5、J32藍(lán)牙模塊藍(lán)牙模塊選用了BOLUTEK公司的BLKMDBCO4一B藍(lán)牙模塊 其電路圖如圖2所示。BLKMD-BC04-B藍(lán)牙模塊是BOLUTEK公司專為智能無線數(shù)據(jù)傳輸而打造，采用英國CSR公司BlueCore4一Ext芯片，遵循V21+EDR藍(lán)牙規(guī)范。模塊支持UART，USB，SPI，PCM，SPDIF等接口，并支持SPP藍(lán)牙串口協(xié)議，具有成本低，體積小、功耗低、收發(fā)靈敏性高等優(yōu)點(diǎn)，只需配備少許的外圍元件就能實(shí)現(xiàn)其強(qiáng)大功能。4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng)的軟件主要分為兩個部 主控制器部分和手機(jī)藍(lán)牙控制軟件部分。本系統(tǒng)以STM32微處理器為主控制器，使用c語言編寫；以安卓系統(tǒng)為平臺，編寫手機(jī)控

6、制軟件。41主控制器主控制器軟件由微處理器初始化及藍(lán)牙兩部分組成。主控制器控制流程如圖3所示。主控制器的系統(tǒng)初始化及串行通信設(shè)置參考了STM32固件函數(shù)庫 J，通過調(diào)用系統(tǒng)設(shè)置函數(shù)來初始化系統(tǒng)，通過串口中斷接收數(shù)據(jù)。藍(lán)牙模塊的讀寫參照了BLKMDBC04一BAT指令集。BLKMDBC04-B藍(lán)牙串口模塊(以下簡稱模塊)具有兩種工作模式：主(Maste)、從(Slave)模式。配置方法如下：(1)P10(4卜_軟硬件主從設(shè)置口：置低(或懸空)為硬件設(shè)置主從模式，置33v高電平為軟件設(shè)置主從模式；如選擇硬件設(shè)置主從模式，口J通過 O(5)進(jìn)行設(shè)置；如果選擇軟件設(shè)置主從模式，可以通過AT命令查詢和設(shè)

7、置(AT+ROLE)。(2)PIO(5)_一硬件主從設(shè)置口：33V高電平設(shè)置主模式，接地(或懸空)設(shè)置從模式。本系統(tǒng)采用了軟件設(shè)置主模式。BLKMD-BC04-B藍(lán)牙串口模塊指令主要分為Command(下行命令)和Indication(上報(bào)指令)。AT命令不分大小寫，均以回車、換行字符結(jié)尾：rnt I。42手機(jī)藍(lán)牙控制軟件手機(jī)藍(lán)牙控制軟件基于安卓平臺。軟件主要編寫步驟如下：在AndroidManifestxml里加入權(quán)限：l、獲取本地藍(lán)牙適配器BluetoothAdaptermAdapter= BluetoothAdaptergetDelaultAdapter)；2、打開藍(lán)牙if(!mAdap

8、terisEnabled0)Intent enable r = new Ii1tent(BluetoothAdapterACTION REQUE 汀J王NABLE)IstartActivityForResult(enabler，REQUEST_ENABLE)；3、搜索設(shè)備(1)調(diào)用mAdapterstartDiscovery()(2)定義BroadcastReceiver(3)建立連接，Android sdk(20以上版本)支持的藍(lán)牙連接是通過BluetoothSocket建立連接，服務(wù)器端(BluetoothServerSocket)和客戶端(BluetoothSocket)指定同樣的UUI

9、D，服務(wù)器端和客戶端啟動新線程連接。1)服務(wù)器端：BluetoothServerSocket serverSocke=mAdapter1tstenUsingRfcommWithServiceRecord(serverSocketName，UUio)serverSocketaccept()I2)客戶端：B l u e t o o t h S O C k e t c l i e n S o c k e t= d C V i C ecreateRfcommSocketToServiceRecord(UUio)clienSocketconnea()l4、通過流的形式傳遞數(shù)據(jù)：I，獲取流；2、寫出、讀人

10、。結(jié)語隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，智能家居進(jìn)入普通住戶將成為趨勢。利用手機(jī)控制家居的方式符合符合人們對智能家居系統(tǒng)操作方便，節(jié)能環(huán)保成本經(jīng)濟(jì)的要求。本文設(shè)計(jì)的以藍(lán)牙通信為基礎(chǔ)的智能家居控制系統(tǒng)，由STM32微處理器完成控制功能，實(shí)現(xiàn)了通過手機(jī)對家居的控制。該系統(tǒng)驗(yàn)階段運(yùn)行良好，其實(shí)驗(yàn)成果將為家居系統(tǒng)智能化的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供新的方向。參考文獻(xiàn)：I李元建藍(lán)牙與智能家居J】電子技術(shù)，2007，2：5-7【2l張逢雪，王香婷，王通生，徐廣瑞基于STM32單片機(jī)的無線智能家居控制系統(tǒng)J自動化技術(shù)與應(yīng)用，201l，30(8)：98-1O1【3 STM32F103x8B增強(qiáng)型系列中容量產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊EBOL】(200904)201009】http：wwwstmicroelectronicscomCnstonlinemcuM CUs