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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