基于蓝牙通信的智能家居控制系统

1、精选优质文档倾情为你奉上精选优质文档倾情为你奉上专心专注专业专心专注专业精选优质文档倾情为你奉上专心专注专业经济与社会基于蓝牙通信的智能家居控制系统陈致远(杭州电子科技大学信息工程学院浙江杭卅l )摘要针对智能家居控制的发展需要，本文设计了一种以蓝牙通信为基础的智能家居控制系统。该系统通过蓝牙通信实现对家居的室内短距离控制本文阐述了该系统的控制流程，给出了硬件原理图以及软件流程图 实验结果表明，该系统运行稳定，有较高的推广应用价值。关键词智能家居蓝牙中图分类号：TP36 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2012)300226021引言随着数字化和网络化的不断深入，智能化的浪潮席卷

2、了世界的每一个角落，成为势不可挡的历史趋势，其中正在兴起的智能家居系统，就是在这种形势下产生的。很多现代家庭已经从追求住宅的豪华装饰转向住宅智能化，享受智能化带来的多元化信息，以及安全、舒适与便利的生活环境。如何建立一个高效率、低成本的智能化家居系统已经成为一大热点。智能家居网络是指在家庭内部通过一定的传输介质将各种电气设备和电气子系统连接起来，采用统一通信协议，对内实现资源共享，对外通过网关与外部网互联进行信息交换的局域网。但是现代家庭中，由于弱电线缆越来越多，传统的家庭布线方式因为施工、维护、使用等诸方面的诸多不便，已经很不能适应当前家庭装修的需要，更无法满足未来智能家居生活的更高要求，而

3、蓝牙技术作为一个很有竞争力的小范围无线通信协议，在智能家居系统的组建中必将发挥更大的作用I I。本文以蓝牙通信技术为基础设计了一套智能家居控制系统。该系统通过蓝牙通信、串行通信对系统各部分进行串联，用户可以通过手机等移动设备在室内对家居进行控制。2系统概述系统总体结构如图1所示。该系统由微处理器完成控制功能，利用串行通信对系统各部分进行串联。通过手机控制软件发送指令，蓝牙模块接收、传输指令，微处理器接收处理后最终完成各项控制操作。串行图1智能家居系统的总体结构图3系统硬件设计要建立智能家居控制系统，硬件是关键和基础，它对整个系统的稳定性、控制和反馈的准确性、节能性都有直接影响 l。硬件设计主要

4、包括主控制器部分和蓝牙模块部分。31 主控制器本系统选用了ST公司的STM32F103C8T6芯片作为主控制器。该芯片基于ARM c0rtex M3 32位的RISC内核，工作频率最高可达72 MHz，内置高速存储器(64 KB的闪存和2O KB的SRAM)，丰富的增强IO端口和联接到两条APB总线的外设。STM32系列提供了全新的32位产品选项，结合了高性能、实时，低功耗、低电压等特性，同时保持了高集成度和易于l 啪226 I科技博览图2蓝牙模块电路图开发的优势，将32位MCU世界的性能和功效引向一个新的级别。STM32F103C8T6主控制器的具体电路设计参照了STM32产品技术手册【3

5、J32蓝牙模块蓝牙模块选用了BOLUTEK公司的BLKMDBCO4一B蓝牙模块 其电路图如图2所示。BLKMD-BC04-B蓝牙模块是BOLUTEK公司专为智能无线数据传输而打造，采用英国CSR公司BlueCore4一Ext芯片，遵循V21+EDR蓝牙规范。模块支持UART，USB，SPI，PCM，SPDIF等接口，并支持SPP蓝牙串口协议，具有成本低，体积小、功耗低、收发灵敏性高等优点，只需配备少许的外围元件就能实现其强大功能。4系统软件设计智能家居系统的软件主要分为两个部 主控制器部分和手机蓝牙控制软件部分。本系统以STM32微处理器为主控制器，使用c语言编写；以安卓系统为平台，编写手机控

6、制软件。41主控制器主控制器软件由微处理器初始化及蓝牙两部分组成。主控制器控制流程如图3所示。主控制器的系统初始化及串行通信设置参考了STM32固件函数库 J，通过调用系统设置函数来初始化系统，通过串口中断接收数据。蓝牙模块的读写参照了BLKMDBC04一BAT指令集。BLKMDBC04-B蓝牙串口模块(以下简称模块)具有两种工作模式：主(Maste)、从(Slave)模式。配置方法如下：(1)P10(4卜_软硬件主从设置口：置低(或悬空)为硬件设置主从模式，置33v高电平为软件设置主从模式；如选择硬件设置主从模式，口J通过 O(5)进行设置；如果选择软件设置主从模式，可以通过AT命令查询和设

7、置(AT+ROLE)。(2)PIO(5)_一硬件主从设置口：33V高电平设置主模式，接地(或悬空)设置从模式。本系统采用了软件设置主模式。BLKMD-BC04-B蓝牙串口模块指令主要分为Command(下行命令)和Indication(上报指令)。AT命令不分大小写，均以回车、换行字符结尾：rnt I。42手机蓝牙控制软件手机蓝牙控制软件基于安卓平台。软件主要编写步骤如下：在AndroidManifestxml里加入权限：l、获取本地蓝牙适配器BluetoothAdaptermAdapter= BluetoothAdaptergetDelaultAdapter)；2、打开蓝牙if(!mAdap

8、terisEnabled0)Intent enable r = new Ii1tent(BluetoothAdapterACTION REQUE 汀J王NABLE)IstartActivityForResult(enabler，REQUEST_ENABLE)；3、搜索设备(1)调用mAdapterstartDiscovery()(2)定义BroadcastReceiver(3)建立连接，Android sdk(20以上版本)支持的蓝牙连接是通过BluetoothSocket建立连接，服务器端(BluetoothServerSocket)和客户端(BluetoothSocket)指定同样的UUI

9、D，服务器端和客户端启动新线程连接。1)服务器端：BluetoothServerSocket serverSocke=mAdapter1tstenUsingRfcommWithServiceRecord(serverSocketName，UUio)serverSocketaccept()I2)客户端：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、通过流的形式传递数据：I，获取流；2、写出、读人

10、。结语随着社会经济的发展，智能家居进入普通住户将成为趋势。利用手机控制家居的方式符合符合人们对智能家居系统操作方便，节能环保成本经济的要求。本文设计的以蓝牙通信为基础的智能家居控制系统，由STM32微处理器完成控制功能，实现了通过手机对家居的控制。该系统验阶段运行良好，其实验成果将为家居系统智能化的进一步推广应用提供新的方向。参考文献：I李元建蓝牙与智能家居J】电子技术，2007，2：5-7【2l张逢雪，王香婷，王通生，徐广瑞基于STM32单片机的无线智能家居控制系统J自动化技术与应用，201l，30(8)：98-1O1【3 STM32F103x8B增强型系列中容量产品数据手册EBOL】(200904)201009】http：wwwstmicroelectronicscomCnstonlinemcuM CUs