基于蓝牙和单片机的智能家居控制系统设计.docx

基于蓝牙和单片机的智能家居控制系统设计刘 星（山东水利职业学院，山东 日照）摘 要：文章首先介绍了智能家居及其控制系统的发展和研究现状。针对当前智能家居控制系统对其 关键技术的要求，提出了基于蓝牙技术和单片机的智能家居控制系统方案，并设计了相应控制系统硬件、 通信协议及软件流程。最后，对所设计的智能家居控制系统进行网络互联控制试验。试验证明，基于蓝牙 无线通信和单片机控制的智能家居系统控制方案的可行性。关键词：智能家居；蓝牙通信；单片机；网关Design of Intelligent Home Control System Based On Bluetooth and MCULiu Xing(Shandong Water Conservancy Vocational College, Rizhao, Shandong)Abstract: At first, this paper introduces the development status of intelligent home and its control system. Aiming at the requirements of current intelligent home control system for the key technologies, the system scheme based on Bluetooth technology and SCM are proposed and the corresponding hardware, communications protocol and software flow are designed. Finally, the interconnection control test of the designed intelligent home control system is carried out. The test of the intelligent home is proved to be feasible.Key words: intelligent home; Bluetooth communication; MCU; gateway0 前言“智能家居”利用自动化技术、计算机技术、 无线通讯技术，将与居家生活各种用电设备有机地 结合起来，通过网络化的综合统一管理，创造舒适、 安全、节能、环保的居住生活环境空间。本文提出了基于蓝牙技术和单片机的智能家居 控制方案，并设计了相应控制系统硬件、通信协议 及软件流程。最后，对所设计的智能家居控制系统 进行网络互联控制试验。试验证明，该智能家居控 制系统方案的可行性[1-6]。图1 智能家居控制系统总体构架框图1 智能家居控制系统总体构架智能家居控制系系统主要包括家电控制部分、 环境控制部分、安防报警部分。各部分包含多个节 点，每个节点即为通讯的一个终端。各节点之间相 互独立，某一个节点出现故障时不影响到其他节点 的运行，智能家居控制系统总体构架如图1所示。图1 智能家居控制系统总体构架框图(参见右栏)图2 智能家居控制器硬件电路构成2.1 音频电路音频电路由音频输出和音频输入两部分组成。 图3是音频输出电路图。SPCE061A内置2路10位精 度的DAC，只需要外接功放电路即可完成语音的播 放。图中的SPY0030是凌阳的一款音频放大芯片， 可以工作在2.4～6V范围内，最大输出功率可达700mW。图3 音频输出电路 (参见下页)SPCE061A芯片中已经集成了音频输入专用ADC以及AGC放大电路，因此芯片外部的电路比较2 智能家居控制器硬件设计智能家居控制器主要由电源电路，16位主处理 器及FLASH， RAM电路，UAR1，接口电路，LAN 接口电路，LCD模块，键盘扫描电路，LED输出等 几部分组成。硬件电路连接简图如图2所示。46电子技术设计与应用Electronics Design Application图6 电话报警模块STN超扭曲向列技术制成并且由128 Segment和64Common组成，LCM非常容易通过接口被访问。 模 组上的液晶显示器采用凌阳科技的SPLC501芯片作 为LCD驱动和控制器，为128*64点阵图形液晶显示 器。硬件电路框图如图7所示。图3 音频输出电路简单，图4是音频输入电路图。图4 音频输入电路2.2 以太网模块以太网模组是一款以DM9000为核心芯片的以 太网数据包收发控制模块，在网络中它可自动获得 同设定MAC地址一致的IP包，完成IP包的收发。在 控制系统中应用SPCE061A单片机作为主控制器，用 以控制DM9000完成以太网数据包收发以及TCP/IP协 议实现。硬件电路框图如图5所示。