基于藍牙技術的智能家居系統設計

廖俊凱+何錦鋒+周卓

摘要：系統采用AT89S52單片機作為電路控制的核心，性能良好，通過手機藍牙和APP發送指令給裝有藍牙模塊的主控板，由單片機對接收到的數據進行收集，進一步對相應的家用電器發出控制指令，達到對家居產品進行無線控制的目的，通過手機軟件和手機內置藍牙設備來對家用電器進行無線控制，這更體現了智能家居的舒適、便利、高效、節能、環保。

System used AT89S52 single tablets machine as circuit control of core， performance good， through phone Bluetooth and APP sent instruction to with Bluetooth module of main control board， by single tablets machine docking received of data for collection， further on corresponding of household appliances issued control instruction， reached on home products for wireless control of purpose， so through phone software and phone built-in Bluetooth equipment to on household appliances for wireless control， this more reflected has intelligent home of comfortable， and convenience， and efficient， and energy-saving， and environmental.

Key words： Smart Home；AT89S52 singlechip；Bluetooth

關鍵詞：智能家居；AT89S52單片機；藍牙

引言：隨著科學技術的發展和人民生活水平的不斷提高， 人們越來越注重自己的生活環境，近年來興起的智能家居系統滿足了人們的這種需求， 它能有效地在環境中組建家庭信息網絡， 將各種家電產品結合成一個有機整體， 對家電設備進行集中或異地的智能化控制與管理， 并且能夠與外界進行信息交流， 更好地為人們提供家居環境的各類信息庭網絡中負責所有與家電、 能源、 安全控制和管理有關的網絡部分。藍牙 （ Bluetooth） 技術以其低成本、 低功耗、安全性好、 傳輸性能優越、 組網靈活等優點成為實現家庭網絡的主要無線技術之一。目前， 商品化的家庭網絡產品多數是簡單的網絡集成系統，允許多臺計算機互連， 實現單一因特網接入以及外設和文件共享。還有一些則是家庭環境中數據、 語音和視頻的分布式系統。本文提出的控制系統不用連接電腦、沒有網絡要求、不需要升級軟件。具有高度獨立性，一次硬件安裝程序下載，通電即可使用，適用人群廣，自帶掉電保護，防止信息丟失，適用環境廣。

1 藍牙智能家電網絡控制系統分析

藍牙技術的應用主要是通過藍牙技術規范當中的基本操作模式組合而成，通用操作模式是藍牙設備的基礎，其目的是對藍牙低層協議棧應用的描述，為能對安全性相關內容進行描述，在這其中也包含了一些高層協議。服務發現應用操作模式方面主要是在其他藍牙設備上的服務實施的定位協議，是由用戶發起的特低昂應用。藍牙智能家居網絡使得藍牙通信控制器或者是藍牙網絡家電等設備在無線的方式下進行有機連接并實現互相通信。然后在路由功能下的藍牙家庭網關以及外部網絡相連，從而就構成了家庭式的網絡系統或者是家庭的局域網，并能提供集中視頻通信等。從藍牙家居網絡的功能上能夠看出，主要有緊急情報報警以及能源管理和醫療求助信息的傳送等。在家庭環境的控制方面則主要有自動遠程控制家庭溫濕度以及光照空氣流通等。從藍牙家庭網關系統部分來說主要是對下連接家庭藍牙通信控制器，然后通過線纜以及局域網等將家居網的信息在電話以及互聯網基礎上上傳到管理中心。分布式的藍牙家居網絡主要是家庭內部各結點內嵌人統一通信和控制平臺，而在各節點的關系上是平等的，所以就能夠將智能家居網絡看做是多信息處理系統。而藍牙通信控制器作為控制平臺其主要是負責對藍牙家庭設備以及網關信息智能化處理存在的，其不僅要能夠輔助沒有信息化條件的設備實現信息化，還有就是提供統一信息交換接口和控制規則，并實現家居內部各應用子系統信息集成。

2 采用AT89S52單片機作為電路控制的核心

在設計中我們使用的是AT89S52單片機，因為AT89S52是一種低功耗、高性能COMS 8位微控制器，具有8K 系統可編程Flash 存儲器。使用高密度非易失性存儲器技術制造，與工業80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統可編程，亦適于常規編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統可編程Flash，使得AT89S52在眾多嵌入式控制應用系統中得到廣泛應用。

3 基于藍牙的安卓平臺智能燈控制系統設計

本設計的難點包含兩個方面。其中，安卓App設計的難點在于要調用手機藍牙串口，實現數據的發送。為了盡量減少不必要的功能按鈕，用兩個按鍵實現LED燈的遠程控制開關和亮度調節。其創新點是采用最少的按鍵（兩個）實現了開關控制和亮度調節。本設計硬件部分的難點是單片機對8個LED燈的開關控制和亮度調節。其創新點是采用液晶顯示屏顯示當前亮度的比例，方便使用者看到當前亮度的強度。

3.1系統方案在本課題的設計方案中，分析本設計中的藍牙LED燈所要實現的功能要求，還應根據現實條件的需要作出其它方面的設計。系統方案示意圖如圖1所示。當用戶使用該系統時，可以在安卓手機上對手持客戶端進行操作，其命令指令通過藍牙功能與單片機系統中的藍牙模塊進行通信并傳輸指令，再通過單片機實時控制LED燈動作，最終實現對LED燈的遠程開關控制和亮度調節控制。endprint