基于藍牙通信的智能家居控制系統(tǒng)

1、精選優(yōu)質文檔傾情為你奉上精選優(yōu)質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)質文檔傾情為你奉上專心專注專業(yè)經濟與社會基于藍牙通信的智能家居控制系統(tǒng)陳致遠(杭州電子科技大學信息工程學院浙江杭卅l )摘要針對智能家居控制的發(fā)展需要，本文設計了一種以藍牙通信為基礎的智能家居控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過藍牙通信實現(xiàn)對家居的室內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 實驗結果表明，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，有較高的推廣應用價值。關鍵詞智能家居藍牙中圖分類號：TP36 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X(2012)300226021引言隨著數(shù)字化和網絡化的不斷深入，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生的。很多現(xiàn)代家庭已經從追求住宅的豪華裝飾轉向住宅智能化，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)已經成為一大熱點。智能家居網絡是指在家庭內部通過一定的傳輸介質將各種電氣設備和電氣子系統(tǒng)連接起來，采用統(tǒng)一通信協(xié)議，對內實現(xiàn)資源共享，對外通過網關與外部網互聯(lián)進行信息交換的局域網。但是現(xiàn)代家庭中，由于弱電線纜越來越多，傳統(tǒng)的家庭布線方式因為施工、維護、使用等諸方面的諸多不便，已經很不能適應當前家庭裝修的需要，更無法滿足未來智能家居生活的更高要求，而

3、藍牙技術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。本文以藍牙通信技術為基礎設計了一套智能家居控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過藍牙通信、串行通信對系統(tǒng)各部分進行串聯(lián)，用戶可以通過手機等移動設備在室內對家居進行控制。2系統(tǒng)概述系統(tǒng)總體結構如圖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)各部分進行串聯(lián)。通過手機控制軟件發(fā)送指令，藍牙模塊接收、傳輸指令，微處理器接收處理后最終完成各項控制操作。串行圖1智能家居系統(tǒng)的總體結構圖3系統(tǒng)硬件設計要建立智能家居控制系統(tǒng)，硬件是關鍵和基礎，它對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性、控制和反饋的準確性、節(jié)能性都有直接影響 l。硬件設計主要

4、包括主控制器部分和藍牙模塊部分。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內核，工作頻率最高可達72 MHz，內置高速存儲器(64 KB的閃存和2O KB的SRAM)，豐富的增強IO端口和聯(lián)接到兩條APB總線的外設。STM32系列提供了全新的32位產品選項，結合了高性能、實時，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計參照了STM32產品技術手冊【3

5、J32藍牙模塊藍牙模塊選用了BOLUTEK公司的BLKMDBCO4一B藍牙模塊 其電路圖如圖2所示。BLKMD-BC04-B藍牙模塊是BOLUTEK公司專為智能無線數(shù)據傳輸而打造，采用英國CSR公司BlueCore4一Ext芯片，遵循V21+EDR藍牙規(guī)范。模塊支持UART，USB，SPI，PCM，SPDIF等接口，并支持SPP藍牙串口協(xié)議，具有成本低，體積小、功耗低、收發(fā)靈敏性高等優(yōu)點，只需配備少許的外圍元件就能實現(xiàn)其強大功能。4系統(tǒng)軟件設計智能家居系統(tǒng)的軟件主要分為兩個部 主控制器部分和手機藍牙控制軟件部分。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置參考了STM32固件函數(shù)庫 J，通過調用系統(tǒng)設置函數(shù)來初始化系統(tǒng)，通過串口中斷接收數(shù)據。藍牙模塊的讀寫參照了BLKMDBC04一BAT指令集。BLKMDBC04-B藍牙串口模塊(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_軟硬件主從設置口：置低(或懸空)為硬件設置主從模式，置33v高電平為軟件設置主從模式；如選擇硬件設置主從模式，口J通過 O(5)進行設置；如果選擇軟件設置主從模式，可以通過AT命令查詢和設

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

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

9、D，服務器端和客戶端啟動新線程連接。1)服務器端：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：I，獲取流；2、寫出、讀人

10、。結語隨著社會經濟的發(fā)展，智能家居進入普通住戶將成為趨勢。利用手機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)保成本經濟的要求。本文設計的以藍牙通信為基礎的智能家居控制系統(tǒng)，由STM32微處理器完成控制功能，實現(xiàn)了通過手機對家居的控制。該系統(tǒng)驗階段運行良好，其實驗成果將為家居系統(tǒng)智能化的進一步推廣應用提供新的方向。參考文獻：I李元建藍牙與智能家居J】電子技術，2007，2：5-7【2l張逢雪，王香婷，王通生，徐廣瑞基于STM32單片機的無線智能家居控制系統(tǒng)J自動化技術與應用，201l，30(8)：98-1O1【3 STM32F103x8B增強型系列中容量產品數(shù)據手冊EBOL】(200904)201009】http：wwwstmicroelectronicscomCnstonlinemcuM CUs