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[摘 要]随着经济的飞速发展,各种家用电器走进了千家万户,为人们的生活带来了极大的方便。越来越多的家电放置在人们的居住环境的空间中,而室内电源开关有限,必须外接电源插板才能使用,不仅存在一定的安全隐患,经常使用插板电源插头也极不方便,因此智能家居的发展与应用将成为必然的结果。综合蓝牙控制家电开关系统的各个设计层面和功能要求,本系统主要包括电源管理部分,单片机控制模块,HC-05蓝牙通信模块,自动控制模块四大部分组成,结构简单、价格低廉、控制灵活、应用性比较强。
[关键词]蓝牙技术;单片机;智能家居;家电开关
中图分类号:TS646 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)32-0080-01
0 绪论
随着经济的飞速发展,各种家用电器走进了千家万户,为人们的生活带来了极大的方便[5]。越来越多的家电放置在人们的居住环境的空间中,而室内电源开关有限,必须外接电源插板才能使用,不仅存在一定的安全隐患,经常使用插板电源插头也极不方便,因此智能家居的发展与应用将成为必然的结果。综合蓝牙控制家电开关系统的各个设计层面和功能要求,本系统主要包括电源管理部分,单片机控制模块,HC-05蓝牙通信模块,自动控制模块四大部分组成,结构简单、价格低廉、控制灵活、应用性比较强[1-4]。
1 课题研究内容
基于单片机的蓝牙家电开关控制系统设计采用STC89C52单片机为主控芯片,以及HC-05蓝牙模块,通过软件编程结合硬件实物来完成的一款无线家电开關控制系统的设计与制作[12]。主要设计任务和要求包括:(1)家电开关开启和关闭要有输出指示灯提示,通过继电器控制的灯的亮灭来模拟对应电器的开启和关闭;(2)系统接收到手机蓝牙发送的指令后能够正确的对指令解析;(3)系统需要设计完成4路家电开关的开启与关闭控制,相互之间不能有干扰。
2 概要设计
考虑到多方面的因素,决定采用蓝牙通信技术来设计一款智能家电远程遥控系统[6-7]。本设计的这个系统相对于传统的按键式开关来说,有几点区别:(1)便捷,使用该系统可以方便而又快捷的来控制家用电器;(2)节省资源和时间,可以做到使用更短的时间来控制家电开关,而选在适当的时间使用家电,也节约了资源。(3)成本低,满足普通用户的需求,会更多地符合广大群众的消费水平。(4)安全性高,用蓝牙来控制家用电器,不再需要外接电源插板,极大地提升了安全性能。
硬件环境:STC89C52单片机、一部手机、HC-05工业级2.0蓝牙模块、DC-5V松乐继电器开关。软件环境:操作系统:Android系统;开发工具:Keil、C语言;文档撰写工具:Microsoft office 2007。
基于单片机的蓝牙家电开关控制系统设计的功能是用户使用手机上的蓝牙设备就可以轻松的对家电开关进行远程遥控[8-9]。这种系统具有节约时间、成本低、耗能低、操作便捷等特点。故基于单片机的蓝牙家电开关控制系统设计更加满足人们对系统的功能需求[10]。为了实现用户手机内置蓝牙设备对家用电器的控制[11],将用户的手机装上蓝牙串口软件,系统结构图如图1所示。
3 系统的功能测试与检验
蓝牙遥控测试主要完成4路继电器的开启和关闭每路继电器输出开关上接一个LED指示灯,通过观察对应继电器输出的LED灯的亮灭来测试,具体测试方法如下所述。
手机蓝牙指令“A”、“B”、“C”、“D”各控制一路继电器1、2、3、4的开启和关闭,通过发送相应的指令,可以使相应的继电器开启或关闭,其LED灯也会点亮或熄灭。例如发送指令“A”一次继电器1吸合,LED1点亮,再次发送指令“A”继电器1断开,LED1熄灭。以此类推,依次测试。
4 系统的仿真测试
我们把安装蓝牙串口助手软件的手机作为上位机的控制软件,然后打开该软件,单片机端的蓝牙模块来与Android手机端的蓝牙进行连接配对,配对成功后,应用键盘模式,对手机的键盘进行设置,从而单片机的蓝牙模块来对用户手机端发出的指令进行识别。
5 结束语
随着计算机网络技术的快速发展,人类的生活也发生了许多变化,这些变化遍及于生活的方方面面。基于手机平台的智能家电开关控制系统的设计,所要实现的功能是通过手机蓝牙设备来远程控制家用电器。由于蓝牙的普及性,使得蓝牙控制的智能家居系统比之其他技术拥有先天的优势,而其低功耗、传输快、距离远等特点更为蓝牙技术在智能家居上的应用增分加彩。
参考文献
[1] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.
[2] 李元建.蓝牙与智能家居[J].电子技术.2007,34(2):5-7.
[3] 房胜,钟玉琢.蓝牙技术在家庭网络中的应用-家电控制[J].小型微型计算机系统.2003(10).1870-1872.
[4] 林康红,陈慧.蓝牙技术在无线家庭网中的应用[J].微计算机信息.2002(10):58-59.
[5] 吕莉,罗杰.智能家居及其发展趋势[J].计算机与现代化.2007(11):18-23.
[6] 金纯等编著.蓝牙技术[M].电子工业出版社,2001.
[7] 马建仓等编著.蓝牙核心技术及应用[M].科学出版社,2003.
[8] 赵辉,张起栋.蓝牙系统逻辑链路控制和适应协议的分析[J].沈阳工业大学学报.2002,24(1):53-56.
[9] 吴永忠,韩江洪,谢华.蓝牙基带层包格式简析及相关芯片简介[J].计算机应用.2001(10):17-19.
[10] 时和平,马秀芳.蓝牙技术讲座第3讲蓝牙的网络结构和信道控制[J].中国数据通信.2002.4(3):84-89.
[11] 严紫建,刘元安编著.蓝牙技术[M].北京邮电大学出版社,2001.12.
[12] 李华主编.MCS-51系列单片机实用接口技术[M].北京航空航天大学出版社,1993.
作者简介
杨媛(1993.12--),女,陕西省延安市人,硕士研究生,专业:软件工程;方珂(1995.08--),男,陕西省汉中市人,硕士研究生,专业:测绘工程。
[关键词]蓝牙技术;单片机;智能家居;家电开关
中图分类号:TS646 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)32-0080-01
0 绪论
随着经济的飞速发展,各种家用电器走进了千家万户,为人们的生活带来了极大的方便[5]。越来越多的家电放置在人们的居住环境的空间中,而室内电源开关有限,必须外接电源插板才能使用,不仅存在一定的安全隐患,经常使用插板电源插头也极不方便,因此智能家居的发展与应用将成为必然的结果。综合蓝牙控制家电开关系统的各个设计层面和功能要求,本系统主要包括电源管理部分,单片机控制模块,HC-05蓝牙通信模块,自动控制模块四大部分组成,结构简单、价格低廉、控制灵活、应用性比较强[1-4]。
1 课题研究内容
基于单片机的蓝牙家电开关控制系统设计采用STC89C52单片机为主控芯片,以及HC-05蓝牙模块,通过软件编程结合硬件实物来完成的一款无线家电开關控制系统的设计与制作[12]。主要设计任务和要求包括:(1)家电开关开启和关闭要有输出指示灯提示,通过继电器控制的灯的亮灭来模拟对应电器的开启和关闭;(2)系统接收到手机蓝牙发送的指令后能够正确的对指令解析;(3)系统需要设计完成4路家电开关的开启与关闭控制,相互之间不能有干扰。
2 概要设计
考虑到多方面的因素,决定采用蓝牙通信技术来设计一款智能家电远程遥控系统[6-7]。本设计的这个系统相对于传统的按键式开关来说,有几点区别:(1)便捷,使用该系统可以方便而又快捷的来控制家用电器;(2)节省资源和时间,可以做到使用更短的时间来控制家电开关,而选在适当的时间使用家电,也节约了资源。(3)成本低,满足普通用户的需求,会更多地符合广大群众的消费水平。(4)安全性高,用蓝牙来控制家用电器,不再需要外接电源插板,极大地提升了安全性能。
硬件环境:STC89C52单片机、一部手机、HC-05工业级2.0蓝牙模块、DC-5V松乐继电器开关。软件环境:操作系统:Android系统;开发工具:Keil、C语言;文档撰写工具:Microsoft office 2007。
基于单片机的蓝牙家电开关控制系统设计的功能是用户使用手机上的蓝牙设备就可以轻松的对家电开关进行远程遥控[8-9]。这种系统具有节约时间、成本低、耗能低、操作便捷等特点。故基于单片机的蓝牙家电开关控制系统设计更加满足人们对系统的功能需求[10]。为了实现用户手机内置蓝牙设备对家用电器的控制[11],将用户的手机装上蓝牙串口软件,系统结构图如图1所示。
3 系统的功能测试与检验
蓝牙遥控测试主要完成4路继电器的开启和关闭每路继电器输出开关上接一个LED指示灯,通过观察对应继电器输出的LED灯的亮灭来测试,具体测试方法如下所述。
手机蓝牙指令“A”、“B”、“C”、“D”各控制一路继电器1、2、3、4的开启和关闭,通过发送相应的指令,可以使相应的继电器开启或关闭,其LED灯也会点亮或熄灭。例如发送指令“A”一次继电器1吸合,LED1点亮,再次发送指令“A”继电器1断开,LED1熄灭。以此类推,依次测试。
4 系统的仿真测试
我们把安装蓝牙串口助手软件的手机作为上位机的控制软件,然后打开该软件,单片机端的蓝牙模块来与Android手机端的蓝牙进行连接配对,配对成功后,应用键盘模式,对手机的键盘进行设置,从而单片机的蓝牙模块来对用户手机端发出的指令进行识别。
5 结束语
随着计算机网络技术的快速发展,人类的生活也发生了许多变化,这些变化遍及于生活的方方面面。基于手机平台的智能家电开关控制系统的设计,所要实现的功能是通过手机蓝牙设备来远程控制家用电器。由于蓝牙的普及性,使得蓝牙控制的智能家居系统比之其他技术拥有先天的优势,而其低功耗、传输快、距离远等特点更为蓝牙技术在智能家居上的应用增分加彩。
参考文献
[1] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.
[2] 李元建.蓝牙与智能家居[J].电子技术.2007,34(2):5-7.
[3] 房胜,钟玉琢.蓝牙技术在家庭网络中的应用-家电控制[J].小型微型计算机系统.2003(10).1870-1872.
[4] 林康红,陈慧.蓝牙技术在无线家庭网中的应用[J].微计算机信息.2002(10):58-59.
[5] 吕莉,罗杰.智能家居及其发展趋势[J].计算机与现代化.2007(11):18-23.
[6] 金纯等编著.蓝牙技术[M].电子工业出版社,2001.
[7] 马建仓等编著.蓝牙核心技术及应用[M].科学出版社,2003.
[8] 赵辉,张起栋.蓝牙系统逻辑链路控制和适应协议的分析[J].沈阳工业大学学报.2002,24(1):53-56.
[9] 吴永忠,韩江洪,谢华.蓝牙基带层包格式简析及相关芯片简介[J].计算机应用.2001(10):17-19.
[10] 时和平,马秀芳.蓝牙技术讲座第3讲蓝牙的网络结构和信道控制[J].中国数据通信.2002.4(3):84-89.
[11] 严紫建,刘元安编著.蓝牙技术[M].北京邮电大学出版社,2001.12.
[12] 李华主编.MCS-51系列单片机实用接口技术[M].北京航空航天大学出版社,1993.
作者简介
杨媛(1993.12--),女,陕西省延安市人,硕士研究生,专业:软件工程;方珂(1995.08--),男,陕西省汉中市人,硕士研究生,专业:测绘工程。