基于蓝牙的智能家居网络设计.doc

目录
第1章绪论
1.1课题研究背景
1.2智能家居的发展状况
1.21国内智能家居发展状况
1.22国外智能家居发展状况
1.23未来智能家居发展趋势
1.3研究的目的和意义
1.4课题研究的内容
第二章智能家居控制系统总体设计方案
2.1智能家居网络的主要功能
2.2智能家居网络结构
2.2.1家居控制器的总体设计框图
2.2.2家居控制器硬件设计
2.2.3家居控制器软件设计
第三章硬件平台设计
3.1硬件模块介绍
3.2蓝牙系统前端构成
3.3蓝牙系统终端构成
第四章软件平台的搭建
4.1蓝牙系统的无线通信数据帧格式
4.2系统软件设计
4.2.1单片机端软件设计
4.2.2PC机端软件设计
4.2.3系统收发数据流程
第五章系统测试与分析
结论
参考文献

第一章绪论

1.1课题研究背景
智能家居是以住宅为平台兼备建筑、网络通讯、信息家电设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的舒适、高效、安全、便利、环保的家居环境。
目前在国内家庭信息网络和智能家居网络的研究和实施中，存在的几个关键问题：
1.2智能家居的发展状况
1.2.1国外智能家居的发展状况

1.2.2国内智能家居的发展状况

1.2.3智能家居的未来发展趋势

1.3课题研究的目的和意义

1.4课题研究的内容
课题研究的主要内容具体如下
（1）智能家居控制器硬件的设计。首先根据对智能家居控制器的具体要求例如功耗、成本、体积等，为其选择性价比比较高的CPU，然后分别对其各个动能模块进行硬件电路的设计与调试。
（2）智能家居控制器的软件的设计。对现在的嵌入式操作系统进行研究和分析，为智能家居控制器选定一个操作系统。完成嵌入式软件开发平台的搭建。开发实际的应用软件和图形界面。
（3）家庭控制网络的实现。在研究蓝牙Core-v1.2协议的基础上，完成控制器与其他设备的基于蓝牙模块的通信。调试病实现蓝牙的点对点、点对多通信，最贱模拟的家庭内部控制子网。

第二章．智能家居控制系统总体设计方案
2.1智能家居网络实现的主要功能
智能家居王所要是实现的主要功能有：对非智能家电的控制对现有家用电器和其他设备的控制、调节和检测，比如灯光、安防报警器、微波炉、洗衣机、自动门以及各种手动的开关和遥控器等。
2.2智能家居网络结构
2.2.1家居控制系统总体设计框图

图1.家居控制系统总体设计框图
蓝牙系统在实现的时候，一般分成两部分实现，一是硬件部分，它包括蓝牙协议栈的下三个层次，即无线收发、基础和链路客理层(LMP)；二是软件部分，它包括蓝牙协议栈的上层，即L2CAP、RFCOMM、SDP和TCS以及一些蓝牙技术应用。由于每一个蓝牙设备都拥有一个全球唯一的地址码，因此可以利用该地址码方便的实现家居内电器设备的控制。
2.2.2蓝牙系统的硬件设计
目前，虽然家用电器并没有具有蓝牙功能，但一般采用HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/3357.html"\t"_blank"微处理器的控制方式，所以在研究家居远程控制时，利用简单的微处理器控制系统代替家用电器设备，通过HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/3713.html"\t"_blank"串口来实现与蓝牙模块之间的通信，从而模拟实现家用电器设备的蓝牙接入功能。系统设计框图如图2所示，蓝牙模块采用ROK101007，微处理器采用HYPERLINK"http://www.dzsc.com/stock-ic/AT89S52.html"\t"_blank"AT89S52。

图二.蓝牙模块的系统设计框图
2.2.3蓝牙系统的软件设计
在设计时，定义电器设备为从设备；与PC机相连的模块为主设备。处理器、PC机与ROK101007之间通过HCI（主机控制接口）来实现对其硬件的访问和控制。具体的工作过程如下：
当处理器和主机控制器通信时，HCI层以上的协议在处理器上运行，而HCI层以下的协议由蓝牙主机控制器硬件来实现，它们通过HCI传输层进行通信。由微处理器充当主机的角色，其主机软件工作在HCI之上，通过串口与HCI进行交互，调用HCI命令，处理HCI事件和数据分组。处理器和主机控制器中都有HCI，它们具有相同的接口标准。主机控制器中的HCI解释来自处理器的信息并将信息发向相应的硬件模块单元，同时还将模块中的信息(包括数据和硬件/固件信息)根据需要向上转发给处理器，从而完成蓝牙无线通信功能

第三章．硬件平台的设计
3.1硬件模块介绍
3.1.1爱立信ROK101007蓝牙模块介绍
爱立信ROK101008是爱立信(Ericsson)公司出品的适用于短距离通信的无线基带模