基于手機(jī)藍(lán)牙的無(wú)線智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

彭青枝

CC2530藍(lán)牙是一種新的無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，可以給移動(dòng)終端用戶提供無(wú)線分組數(shù)據(jù)接入股務(wù)。本論文研究在無(wú)線終端手機(jī)上安裝APP，采用CC2530藍(lán)牙技術(shù)發(fā)送指令，中短距離中實(shí)現(xiàn)對(duì)家居中照明系統(tǒng)、窗簾系統(tǒng)等控制。

【關(guān)鍵詞】手機(jī)APP；藍(lán)牙終端控制；設(shè)計(jì)

隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化監(jiān)控的家電、家居用品已經(jīng)走進(jìn)普通大眾家庭。以往概念化的智能家居控制系統(tǒng)也已經(jīng)逐步走向?qū)嵨锘?，現(xiàn)在國(guó)外市場(chǎng)上出現(xiàn)的主流智能家居控制系統(tǒng)主要包括美國(guó)的X—10系統(tǒng)、德國(guó)的EIB系統(tǒng)、新加坡的8X系統(tǒng)。因?yàn)槲覈?guó)的智能家居控制系統(tǒng)研發(fā)起步相對(duì)于國(guó)外較晚，所以沒(méi)有形成一定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在我國(guó)采用的一些技術(shù)和產(chǎn)品主要從國(guó)外引進(jìn)，但也有部分公司研發(fā)了自己的智能家居控制產(chǎn)品，如：海爾的e家庭、清華同方的E—home數(shù)字家園等。因目前國(guó)內(nèi)外智能家居控制系統(tǒng)還沒(méi)有統(tǒng)一明確的標(biāo)準(zhǔn)，很多企業(yè)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品都是在自己組的網(wǎng)絡(luò)和信息交換協(xié)議的基礎(chǔ)上，大部分產(chǎn)品都是對(duì)指定的組網(wǎng)環(huán)境開(kāi)發(fā)的，核心技術(shù)沒(méi)對(duì)外公布，所以直接影響了使用范圍的局限性。并缺少相對(duì)應(yīng)的第三方產(chǎn)品，而且各個(gè)接入設(shè)備的成本過(guò)高，同時(shí)也嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的普及性。所以，研發(fā)符合我國(guó)國(guó)情的遠(yuǎn)程控制以及本地控制合為一體的智能家居控制系統(tǒng)是十分具有實(shí)現(xiàn)意義的。

1 Bluetooth 技術(shù)現(xiàn)狀

藍(lán)牙是取代數(shù)據(jù)電纜的短距離無(wú)線通信技術(shù)，可用于物體與物體之間的通信，其工作頻段是全球開(kāi)放的2.4GHz頻段，也可以同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)和語(yǔ)音傳輸，傳輸速率達(dá)到10Mb/s，使其在規(guī)定的范圍內(nèi)進(jìn)行各種信息化設(shè)備的資源共享。目前藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用許多產(chǎn)品當(dāng)中如移動(dòng)電話、機(jī)器人系統(tǒng)、醫(yī)療健身器材等多重領(lǐng)域。

Bluetooth 無(wú)線技術(shù)是當(dāng)前市面上支持范圍最廣泛的，其功能也是最豐富且安全的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。全球范圍內(nèi)的資格認(rèn)證程序可以測(cè)試成員的產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)。自1999年 Bluetooth 的規(guī)格發(fā)布以來(lái)，加入Bluetooth SIG（特別興趣小組成員）一共有超過(guò)4000家企業(yè)。同時(shí)，市場(chǎng)上含 Bluetooth 的產(chǎn)品數(shù)量也快速的成倍增長(zhǎng)。產(chǎn)品數(shù)量的成倍增長(zhǎng)也持續(xù)了四年，基站數(shù)量在2005年底也達(dá)到5億個(gè)。

2 系統(tǒng)工作原理

2.1 電動(dòng)機(jī)保護(hù)模式

采用555延時(shí)芯片，當(dāng)窗戶上有異物時(shí)達(dá)到時(shí)間后K1的繼電器斷開(kāi)。

2.2 關(guān)窗

當(dāng)有雨滴時(shí)，水滴檢測(cè)器檢測(cè)到水使U1的7腳輸出一個(gè)脈沖電平到C1（見(jiàn)圖一），C1再到U2的第2腳觸發(fā)延時(shí)電路（延時(shí)根據(jù)實(shí)際定）使得第3腳輸出高電平K1繼電器閉合使電動(dòng)機(jī)M通電帶動(dòng)窗簾，當(dāng)窗簾完全關(guān)閉后觸發(fā)K3，使K3迅速截止，Q1的CE極變無(wú)限大使555時(shí)基電路不工作。通過(guò)藍(lán)牙模塊在智能終端產(chǎn)品或手機(jī)上安裝APP后再給觸摸開(kāi)關(guān)一個(gè)關(guān)的信號(hào)，使1腳輸出一個(gè)高電平，高電平C3到Q5迅速導(dǎo)通形成C1上一個(gè)脈沖致使555時(shí)基電路觸發(fā)工作關(guān)窗。

2.3 開(kāi)窗

通過(guò)藍(lán)牙模塊在智能終端產(chǎn)品或手機(jī)上安裝APP后，再在智能終端手機(jī)上給觸摸開(kāi)關(guān)一個(gè)開(kāi)的信號(hào)，使6腳一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)送至C2，C2觸發(fā)555延時(shí)輸出第3腳，使K2電機(jī)M反向轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)至位的時(shí)候K4斷開(kāi)Q3截止U3555時(shí)基電路不工作。

2.4 開(kāi)燈

通過(guò)藍(lán)牙模塊在智能終端產(chǎn)品或手機(jī)上安裝APP后，再在智能終端產(chǎn)品手機(jī)上給觸摸開(kāi)關(guān)一個(gè)開(kāi)的信號(hào)使SOP第8腳和SOP第10腳給出高低電平來(lái)完成燈的開(kāi)關(guān)。如圖1所示。

3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

廣大的消費(fèi)者需要的是簡(jiǎn)單、易用的智能家居單品。如普通的電子產(chǎn)品，不需要人們過(guò)多的費(fèi)用支出，就可以在家中享受部分智能家居單品給人們帶來(lái)的便利，讓生活增加樂(lè)趣。

（1）通過(guò)無(wú)線終端安裝APP用藍(lán)牙發(fā)送開(kāi)與關(guān)的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)窗簾和水滴檢測(cè)進(jìn)行無(wú)線和自動(dòng)開(kāi)關(guān)窗簾的控制，采用藍(lán)牙無(wú)線和水滴檢測(cè)實(shí)現(xiàn)信息交互用MX7210藍(lán)牙芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。MX7210藍(lán)牙是一種新的無(wú)線數(shù)據(jù)，它可以給移動(dòng)終端用戶提供無(wú)線分組數(shù)據(jù)接入股務(wù)。

（2）通過(guò)無(wú)線終端MX7210藍(lán)牙發(fā)送數(shù)據(jù)各控制器件，實(shí)現(xiàn)家居的中短距離控制和自動(dòng)控制窗簾開(kāi)關(guān)及燈開(kāi)關(guān)的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

系統(tǒng)采用了智能終端與藍(lán)牙無(wú)線的對(duì)接，并且用藍(lán)牙CC2530X系列芯片植入C++的程序，使之與軟硬件相容實(shí)現(xiàn)了雨滴控制器傳感器的創(chuàng)新。采用PCB回路渡焊進(jìn)行雨滴檢測(cè)保證電流的檢測(cè)。藍(lán)牙芯片的成本相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較低的，并且還有更進(jìn)一步下降的趨向，因而能夠大大減少網(wǎng)絡(luò)家電的成本。

本項(xiàng)目以基本模塊555延時(shí)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，兼容各個(gè)模塊的硬件和軟件，采用系統(tǒng)內(nèi)部通信方式，進(jìn)行家居模擬裝置的模塊化設(shè)計(jì)及整體協(xié)調(diào)。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

吉首大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 湖南省吉首市 416000