基于蓝牙智能家居控制系统设计

朱彩丽 李灿平 成都理工大学信息科学与技术学院 四川成都 610059

【文章摘要】

在经济与科技飞速发展的今天，人们生活水平的提高，各种家用电器进入家庭。对生活环境的要求越来越高，智能家居成为人们的关注的热门方向。智能家居的出现满足了人们对高要求生活的需求，将各种家电组建成家庭信息网络，高效便利的将家居环境集中管理与监控，而且能够使家庭信息与外界交流这样方便异地管理与监控。

【关键词】

智能家居；蓝牙；继电器

0 引言

当前社会的经济与科技的快速发展， 各种家电的出现并进入千家万户中, 给人们生活带来是质量的改变同时也带来了不少使用管理的麻烦。家庭智能控制系统的设计采用了很多技术，包括电子传感技术、机械控制技术、无线传输技术等。智能家居给家庭提供全方面的服务时，同时也对家庭内部环境实时的检测与调控（智能家居系统是不仅仅给家居生活提供全面的舒适服务，更是对生活环境的调控与监测），它包含了信息传输系统、家电控制系统、智能传感系统、安防系统等几大部分。

1 智能家居中用到的蓝牙技术

由于蓝牙技术的应用广泛、技术更新了几代较成熟、且开发成本低，与现有人们手中的移动设备中的蓝牙可以做互通， 从而蓝牙技术不仅仅是智能家居系统设计中的关注对象且得到了广泛的应用。

（1）家庭环境控制 自动监控家庭内部的温度、灯光强度、空气的质量、热水的温度等。

（2）家庭中能源消耗的监控与管理 能在家庭中定点定时的控制水、煤气、供暖等的开关，可以自动打开或关上电灯电器等，从而节省用量减少浪费。

（3）家庭流量的监控 将内置了相应程序支持蓝牙通信的芯片加载到流量表中，免去流量表与控制节点的布线问题。

（4）家庭安防使用 室内煤气等有害气体的检测、电子门窗的监控、家里电力系统稳定监测等。

2 系统设计总方案

智能家居控制系统设计应包含主机模块与从机模块。主机模块设计为手持设备方便人们的信息的获取与管理，从机设备作为家电信息的收集与发送者。在这里采用以带蓝牙功能的Android 手机作为主控设备，这样在Android 手机上编写相应的app 利用手机中的蓝牙来对下位机发送相应的指令来控制相应的家电。

3 系统硬件设计原理

主系统主要有电源模块、单片机、串口通信、蓝牙模块、继电器模块，主系统原理图如图2 所示。

4 系统软件设计原理

根据可以设计的功能要求，程序初始化后，就会进入的无限等待循环中。只有接收到主控设备发来的指令，然后分析指令，根据预置指令匹配做出相应控制。在程序设计中，采用通信协议设计的方法。当开始程序后，首先完成单片机的IO 口、串口、变量等初始化，与主控设备（手机） 串口通信信任连接建立后，再调用串口通信程序，单片机就开始收发数据。收到数据后首先分析，如果是控制的命令，则控制继电器的开关，实现开关量的控制，控制家庭中的家电，门锁，灯光等设备的停止与工作。

5 系统测试与结论

系统测试包括手机上位机、蓝牙控制器的测试。给系统上电，打开主控设备（手机）上的软件。打开家电开关，观察蓝牙控制器上数据接收的状态灯，如果正常闪烁，即数据发送到了蓝牙控制器，该模块数据接收功能正常。然后观察所控制的家电。手机上点击家电开，瞬间该点灯被点亮，接着点击家电关，瞬间该点灯被熄灭。这样重复测试了多次，每次都能按照操作对灯进行亮灭控制。说明这里蓝牙控制家电的开关正确率非常高。

6 结束语

本文主要是通过单片机及蓝牙技术进行家居系统的设计及模拟，设计不断地进行优化来实现家居系统的智能化，多元化。

【参考文献】

[1] 金纯等. 蓝牙协议极其源代码分析[M]. 北京：国防工业出版社， 2006 ：58-62.

[2] 刘琨，孙建亮编著. 单片机C 语言入门[M]. 北京：人民邮电出版社， 2008 ：32-35.

[3] 崔迪. 嵌入式智能家居控制系统的设计[D] 大连理工大学，2012 年6

[4] 王康. 多功能蓝牙遥控器的设计与实现[D]，2012 年4

[5] 吕红海. 基于Android 的智能家居无线控制系统的设计与实现[D]， 2012 年6

[6] 宴伯武. 蓝牙技术综述[J]. 华中科技大学

【作者简介】朱彩丽（1990.12），女，硕士研究生，研究方向：通信与信息系统

图1 系统结构图

图2 蓝牙控制器系统原理图011

电子科技

Electronics Technology

电子制作