基于LPC2138和藍(lán)牙技術(shù)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，智能家居逐步進(jìn)入人們的生活中。然而通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品還都存在這樣或那樣的不足，例如功能不全、成本較高、安裝維護(hù)不便等，使智能家居產(chǎn)品沒(méi)有得到很好的推廣。為此，設(shè)計(jì)了基于LPC2138和藍(lán)牙技術(shù)的智能家居系統(tǒng)。 系統(tǒng)采用菲利普公司的LPC2138作為中心控制芯片。LPC2138是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤的ARM7TDMI-STM CPU的微控制器，支持32/16位代碼，有很強(qiáng)的處

2、理能力。其具有多達(dá)47個(gè)GPIO和9個(gè)外部中斷，使系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多種功能。 系統(tǒng)應(yīng)用藍(lán)牙模塊來(lái)組建家庭內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)。藍(lán)牙技術(shù)是一項(xiàng)公開(kāi)的近距離無(wú)線連接的技術(shù)規(guī)范，工作在2.4GHz的ISM(工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段上，具有開(kāi)放性、低功耗等特點(diǎn)，傳輸距離一般為0.1m～10m，功率放大后可達(dá)100m。藍(lán)牙模塊在系統(tǒng)中的應(yīng)用，解決了智能家居系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)需重新布線的煩惱。但是，藍(lán)牙工作的ISM頻段是全球的公共頻段(大多數(shù)國(guó)家規(guī)定該頻段為240

3、0～2483.5MHz，并劃分為79個(gè)信道，每個(gè)信道帶寬為1MHz)，在使用其中某個(gè)頻段時(shí)，也就難免出現(xiàn)相互之間的干擾。為此，系統(tǒng)采用跳頻和前向糾錯(cuò)方案以確保鏈路的穩(wěn)定性。 在進(jìn)行系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)，為了提高系統(tǒng)電路的通用性，從而將系統(tǒng)分為不同的模塊。中心控制模塊，負(fù)責(zé)信息匯總處理和系統(tǒng)總體控制功能；家庭安全防范模塊，監(jiān)控并采集家庭環(huán)境信息，并通過(guò)系統(tǒng)中心控制模塊與安全設(shè)備連接可實(shí)現(xiàn)安全聯(lián)動(dòng)功能；家用電器控制模塊，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)

4、和紅外遙控來(lái)實(shí)現(xiàn)控制家用電器的功能；緊急呼叫模塊，實(shí)現(xiàn)緊急呼救功能；家庭內(nèi)部通信模塊，即為藍(lán)牙模塊，嵌入在系統(tǒng)中心控制模塊、家庭安全防范模塊、家用電器控制模塊和緊急呼叫模塊上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中心控制模塊和家庭安全防范模塊、家用電器控制模塊、緊急呼叫模塊間的通信；家庭對(duì)外通信模塊，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警和遠(yuǎn)程控制的功能。由于系統(tǒng)電路的模塊化設(shè)計(jì)和無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用，從而使得系統(tǒng)便于安裝、維護(hù)。 在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，遵循模塊化的設(shè)計(jì)思想，既考慮了各

5、模塊功能的實(shí)現(xiàn)，又兼顧了程序總體的協(xié)調(diào)性。系統(tǒng)軟件主要由一個(gè)中心控制程序和六個(gè)子程序構(gòu)成。各個(gè)子程序基本上與硬件模塊相對(duì)應(yīng)。在ARM公司推出的ADS1.2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下，利用C語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)。 論文首次將ARM單片機(jī)和藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)中；藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線連接解決了家庭布線的煩惱；系統(tǒng)的硬件和軟件都采用了模塊化設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)具有很強(qiáng)的可移植性。系統(tǒng)的各部分硬件電路均經(jīng)過(guò)聯(lián)機(jī)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，性能良好。 系統(tǒng)具有成本