基于蓝牙技术的智能家居系统设计

廖俊凯+何锦锋+周卓

摘要：系统采用AT89S52单片机作为电路控制的核心，性能良好，通过手机蓝牙和APP发送指令给装有蓝牙模块的主控板，由单片机对接收到的数据进行收集，进一步对相应的家用电器发出控制指令，达到对家居产品进行无线控制的目的，通过手机软件和手机内置蓝牙设备来对家用电器进行无线控制，这更体现了智能家居的舒适、便利、高效、节能、环保。

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

关键词：智能家居；AT89S52单片机；蓝牙

引言：随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高， 人们越来越注重自己的生活环境，近年来兴起的智能家居系统满足了人们的这种需求， 它能有效地在环境中组建家庭信息网络， 将各种家电产品结合成一个有机整体， 对家电设备进行集中或异地的智能化控制与管理， 并且能够与外界进行信息交流， 更好地为人们提供家居环境的各类信息庭网络中负责所有与家电、 能源、 安全控制和管理有关的网络部分。蓝牙 （ Bluetooth） 技術以其低成本、 低功耗、安全性好、 传输性能优越、 组网灵活等优点成为实现家庭网络的主要无线技术之一。目前， 商品化的家庭网络产品多数是简单的网络集成系统，允许多台计算机互连， 实现单一因特网接入以及外设和文件共享。还有一些则是家庭环境中数据、 语音和视频的分布式系统。本文提出的控制系统不用连接电脑、没有网络要求、不需要升级软件。具有高度独立性，一次硬件安装程序下载，通电即可使用，适用人群广，自带掉电保护，防止信息丢失，适用环境广。

1 蓝牙智能家电网络控制系统分析

蓝牙技术的应用主要是通过蓝牙技术规范当中的基本操作模式组合而成，通用操作模式是蓝牙设备的基础，其目的是对蓝牙低层协议栈应用的描述，为能对安全性相关内容进行描述，在这其中也包含了一些高层协议。服务发现应用操作模式方面主要是在其他蓝牙设备上的服务实施的定位协议，是由用户发起的特低昂应用。蓝牙智能家居网络使得蓝牙通信控制器或者是蓝牙网络家电等设备在无线的方式下进行有机连接并实现互相通信。然后在路由功能下的蓝牙家庭网关以及外部网络相连，从而就构成了家庭式的网络系统或者是家庭的局域网，并能提供集中视频通信等。从蓝牙家居网络的功能上能够看出，主要有紧急情报报警以及能源管理和医疗求助信息的传送等。在家庭环境的控制方面则主要有自动远程控制家庭温湿度以及光照空气流通等。从蓝牙家庭网关系统部分来说主要是对下连接家庭蓝牙通信控制器，然后通过线缆以及局域网等将家居网的信息在电话以及互联网基础上上传到管理中心。分布式的蓝牙家居网络主要是家庭内部各结点内嵌人统一通信和控制平台，而在各节点的关系上是平等的，所以就能够将智能家居网络看做是多信息处理系统。而蓝牙通信控制器作为控制平台其主要是负责对蓝牙家庭设备以及网关信息智能化处理存在的，其不仅要能够辅助没有信息化条件的设备实现信息化，还有就是提供统一信息交换接口和控制规则，并实现家居内部各应用子系统信息集成。

2 采用AT89S52单片机作为电路控制的核心

在设计中我们使用的是AT89S52单片机，因为AT89S52是一种低功耗、高性能COMS 8位微控制器，具有8K 系统可编程Flash 存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

3 基于蓝牙的安卓平台智能灯控制系统设计

本设计的难点包含两个方面。其中，安卓App设计的难点在于要调用手机蓝牙串口，实现数据的发送。为了尽量减少不必要的功能按钮，用两个按键实现LED灯的远程控制开关和亮度调节。其创新点是采用最少的按键（两个）实现了开关控制和亮度调节。本设计硬件部分的难点是单片机对8个LED灯的开关控制和亮度调节。其创新点是采用液晶显示屏显示当前亮度的比例，方便使用者看到当前亮度的强度。

3.1系统方案在本课题的设计方案中，分析本设计中的蓝牙LED灯所要实现的功能要求，还应根据现实条件的需要作出其它方面的设计。系统方案示意图如图1所示。当用户使用该系统时，可以在安卓手机上对手持客户端进行操作，其命令指令通过蓝牙功能与单片机系统中的蓝牙模块进行通信并传输指令，再通过单片机实时控制LED灯动作，最终实现对LED灯的远程开关控制和亮度调节控制。endprint