基于蓝牙的智能家居网络设计

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1、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

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

3、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

4、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、

5、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AT89S52。图二.蓝牙模块的系统设计框图2.2.

6、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

7、。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块，它集成度高、功耗小、完全兼容蓝牙1．0B协议规范，可嵌入到任何需要蓝牙功能的设备中。它同时支持数据和语音的传输，输出功率满足Class2的要求。它提供有UART、

8、PCM接口，可方便地实现与主机之间的通信。它在UART接口上的最高传输速率为460Kb／s，缺省波特率是57．6Kb／s，可支持的波特率为300、600，900，1200、2400，4800，9600、19200，38400157600，115200、230400，460800bit／s，并有一个128字节的FIFO队列111。ROK101008的系统结构图如图4．2所示。处于模块底层的是无线层(R