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

1、隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的進步，智能家居逐步進入人們的生活中。然而通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前市場上的產(chǎn)品還都存在這樣或那樣的不足，例如功能不全、成本較高、安裝維護不便等，使智能家居產(chǎn)品沒有得到很好的推廣。為此，設(shè)計了基于LPC2138和藍牙技術(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是基于一個支持實時仿真和嵌入式跟蹤的ARM7TDMI-STM CPU的微控制器，支持32/16位代碼，有很強的處

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

3、0～2483.5MHz，并劃分為79個信道，每個信道帶寬為1MHz)，在使用其中某個頻段時，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方案以確保鏈路的穩(wěn)定性。 在進行系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計時，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，并通過系統(tǒng)中心控制模塊與安全設(shè)備連接可實現(xiàn)安全聯(lián)動功能；家用電器控制模塊，通過控制開關(guān)

4、和紅外遙控來實現(xiàn)控制家用電器的功能；緊急呼叫模塊，實現(xiàn)緊急呼救功能；家庭內(nèi)部通信模塊，即為藍牙模塊，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；家庭對外通信模塊，可實現(xiàn)自動報警和遠程控制的功能。由于系統(tǒng)電路的模塊化設(shè)計和無線通信技術(shù)的應(yīng)用，從而使得系統(tǒng)便于安裝、維護。 在進行軟件設(shè)計時，遵循模塊化的設(shè)計思想，既考慮了各

5、模塊功能的實現(xiàn)，又兼顧了程序總體的協(xié)調(diào)性。系統(tǒng)軟件主要由一個中心控制程序和六個子程序構(gòu)成。各個子程序基本上與硬件模塊相對應(yīng)。在ARM公司推出的ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境下，利用C語言進行系統(tǒng)的程序設(shè)計。 論文首次將ARM單片機和藍牙技術(shù)應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)中；藍牙技術(shù)的無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，使得系統(tǒng)具有很強的可移植性。系統(tǒng)的各部分硬件電路均經(jīng)過聯(lián)機檢測實驗，性能良好。 系統(tǒng)具有成本