青岛理工大学毕业设计（论文）
目录
前 言 ............................................................... 1 第1章 绪论 ......................................................... 3
1.1 本课题的研究背景和现状 ...................................... 3 1.2 蓝牙技术 .................................................... 3
1.2.1 蓝牙技术功能 ........................................... 3 1.2.2 蓝牙技术的特点 ......................................... 4 1.2.3 蓝牙通信的协议 ......................................... 5 1.2.4 蓝牙的应用 ............................................. 6 1.3 本课题的主要研究内容 ........................................ 7 第2章 家庭控制器方案设计 ........................................... 9
2.1设计思路 ..................................................... 9 2.2方案论证 .................................................... 10
2.2.1 蓝牙通信模块的选择 .................................... 10 2.2.2显示器的选择 .......................................... 11 2.2.3 CPU的选择 ............................................ 11 2.2.4 语音模块的选择 ........................................ 12 2.2.5 报警模块的选择 ........................................ 12 2.2.6 软件方案的设计 ........................................ 13
第3章 家庭控制器的硬件实现 ........................................ 15 3.1 主控制器及外围电路设计 ...................................... 16 3.2 传感器电路设计 .............................................. 16 3.3 继电器输出电路设计 .......................................... 18 3.4 语音电路设计 ................................................ 20 3.5 电源电路设计 ................................................ 22 3.6 单片机和蓝牙接口电路 ........................................ 23 3.7 单片机和液晶显示器接口电路 .................................. 24 第4章 家庭控制器的软件设计 ........................................ 26
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4.1 系统软件设计原理 ............................................ 26 4.2 串口通信程序 ................................................ 27 4.3 LCD液晶显示器程序 .......................................... 28 4.4 显示子程序 .................................................. 30 4.5语音子程序 .................................................. 32 4.6传感器数据采集程序 .......................................... 33 4.7 家庭控制器软件的仿真 ........................................ 34 第5章 结束语 ...................................................... 37 致 谢 .............................................................. 38 参考文献 ........................................................... 38
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前 言
随着现在高科技和信息技术的快速发展，各种信息家电不断出现。如何更好的利用信息家电为提高人们的生活品质服务，使人们享受智能化带来的多元信息，以及安全、舒适与便利的生活环境。这就要求将这些各自独立的信息家电用网络连接起来，使之形成家庭控制系统，各种信息电器在这个平台上共享资源、协同工作，随时随地为家庭成员提供包括家居自动化、语音、视频、数据等各种服务。如何建立一个高效率、低成本的家庭控制系统以成为当今世界的一个热点问题。
家庭控制系统采用先进的电子传感器技术、计算机技术和信息传感技术，在对家庭成员提供全方位的多功能服务的同时，也对住房内部的情况进行远程监控和实时管理，它包括家庭内部传输系统、家庭接入系统及智能传感/执行设备等几个部分。作为一个开放的、智能的、人性的集成型家居系统，家庭控制系统将信息家电、家庭安防设施、家居自动化与某一类型的网络进行等有机结合。从技术上讲，家庭控制系统能实现的功能有：对白色家电和其他设备的控制、调节和监测，比如灯光、电动窗帘、防盗报警器、自动门烟雾探测器、有害气体检测装置、温度和湿度控制器、各种手动的开关；沟通黑色家电和其他视频设备之间以及与外部世界之间的信息沟通，其中包括台式/手持计算机，同时还可以实现对它们的控制和监测；通过对外的接口，实现远程控制和信息交换，如：Internet、电话线、GSM技术等；紧急情况下的报警功能，报警功能往往通过预先设置的电话号码来实现。
本文要设计一个家庭控制器，要求能够实现以下功能：检测各类传感器信号，并显示各类传感信号；能控制家电、门锁、灯光的电源开关及控制电灯的亮度；实现三表的数据抄送；具有智能，便捷、安防及远程控制的功能。通过研究蓝牙技术和家庭控制器的工作原理，确定选用金瓯的BCM04蓝牙模块作为无线数据传输模块、AT89系列的AT89C52单片机作为主控制器，GSMSMS手机短消息模块作为远程控制模块，采用传感器和继电器实现数据的采集和信号的控制。在仿真中使用基于Keil平台的C语言程序，用两个单片机模拟实现家庭控制器。
基于蓝牙技术组建的家庭控制器，减少了家电间众多连线给人们带来的不变。同时，开放的智能家居系统结构使得人们能够简便地接入或移走嵌入了蓝牙模块
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的信息家电。本文以蓝牙技术为短距离无线通信手段，完善的控制和管理功能，使得人们不管是在家中还是在外出，都能了解家里的情况，控制设备的运行。本文所述的家庭控制器设计方案，整个方案功能齐全、操作简单，所需成本较低，可扩充性强。总之，随着蓝牙技术的不断发展，以此为基础的家庭控制器一定会给人们的生活方式带来质的飞跃。
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第1章 绪论
1.1 本课题的研究背景和现状
随着人民生活水平的提高，家用电器日益增多，对各种家电的控制和家庭中各种情况的检测变得日益复杂。信息技术的快速发展，使得家庭信息终端的实现变为可能，要解决家庭内部各种信息电器、设备间的数据传输，以及与外部连接的信息传输，就必须实现家庭内部组网，信息家电网络中，各种信息家电主要有两种方式连接，有线连接和无线连接。
目前，我国对基于网络技术的智能家居系统的研究还刚刚起步，主要集中在一些分散的智能家庭控制子系统的研究，如三表（电表、水表和天然气表）抄送子系统、门禁子系统、可是对讲子系统、医疗求助子系统等，这些子系统互相独立，不能实现信息共享，使得安装和使用和不方便，而只有利用网络技术，实现家庭内部和网络化，用统一的中央控制器将这些电器子系统以及电器设备连接起来，才能实现信息共享和家庭的远程智能控制。从技术的角度讲，实现一个集多种功能于一体的智能家居系统是可以的，也比较容易实现。但从实用的角度讲，家庭安全防范子系统、家庭状况实时远程监控子系统和远程家电控制子系统都是目前和未来几年内对人们非常实用的子系统。
1.2 蓝牙技术
1.2.1 蓝牙技术功能
蓝牙是一种低功耗无线技术，蓝牙技术的设计初衷就是将智能移动电话与笔记本电脑、掌上电脑以及各种数字信息的外部设备用无线方式连接起来，取代PC、打印机、传真机和移动电话等设备上的有线接口，进而形成一种个人网络，使得在其可达到的范围之内各种信息化的移动便携设备都能无缝地共享资源。蓝牙可以随时随地用无线接口来代替有线电缆连接，具有很强的移动性，可应用于多种通信场合。蓝牙无线传输是通过RF（2.4GHZ）载波进行，功耗很低，传输速度快，可同时连接多个系统，采用蓝牙技术无需任何设置，只要两个蓝牙设备互相进入
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