(完整版)基于蓝牙模块的智能家居网络毕业设计论文

摘 要

随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，人们越来越注重自己生活环境的舒适、安全与便利。近年来兴起的智能家居系统满足了人们的这种需求，它有效地在家居环境中组建家庭信息网络，将各种家电产品结合成一个有机整体，对家电设备进行集中或异地的智能化控制与管理，并且能够与外界进行信息交流。

蓝牙技术作为一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，可提供低功耗、短距离的无线空中接口，在各种固定与移动设备之间实现无线通信。在移动通信、无线数据采集、无线遥控与遥测、计算机网络及自动控制等多种领域，蓝牙技术都有着广泛的应用。

应用设计的蓝牙软硬件接口，本文开发了一个基于蓝牙模块的智能家居控制系统，在该系统中，上位机端通过USB控制蓝牙适配器，其发送的控制指令由下位机端蓝牙模块接收后传给单片机，并在单片机端编写了一个基本的蓝牙及模拟家电控制程序，从而实现了PC与模拟家电的无线控制功能。本文提供的蓝牙软硬件接口方案及数据传输模块，不仅可以用来进一步开发蓝牙高层协议，而且还可作为通用的接口函数和模块应用到多种无线场合。

关键字：蓝牙技术；智能家居；蓝牙模块

ABSTRACT

With the development of science and technology, and the improvement of people’s living standards, people are paying more and more attention to the comfortablity, safety and convenience of their living environment. The emergence of smart recent years, just meets the needs of people. It effectively constitutes appliances into a network and makes all kinds of appliances combined into an organic whole. It can intelligently control appliances locally or remotely, and exchange information with the outside world.

As a globally open wireless data and speech communication specification Bluetoo—th technology can provide low-power、short distance wireless air interface and implement wireless communication between various fixed and mobile equipments．Bluetooth technology mobile communications， wireless data collections， wireless remote control and sensing Computer network and automatic control and other areas．

Using the bluetooth smart Bluetooth module．In the system，The PC side is controlled by USB bluetooth adapter．It’s control instruction is received by the lower end of Bluetooth module which sent it to the micro controller. A basic bluetooth and program was prepared in the MCU. So,the system can realize wireless control function of PC and simulation of electrical appliances .And then，data can be transmitted between the two parts．After that，a further development which is file transmission is implemented．

Keywords: Bluetooth technology; smart )、电子家庭(Electronic Home、E-，美国联邦通信委员会．)有关OdBm电平的ISM频段的标准。由于采用扩频技术，发射功率可以达到100mW。系统最大跳频速率为1600跳秒，在2．402GHz和2．480GHz之间，采用79个间隔为1MHz的频点来实现【31。系统设计通信距离为10cm～10m，如增大发射功率，其距离可长达100m。

(2)链路控制单元

蓝牙的链路控制单元，又称基带单元，包括3个集成芯片：连接控制器、基带处理器以及射频传输接收器，此外还使用了3—5个单独调谐元件。综述链路控制单元描述了基带链路控制器的数字信号处理规范。基带链路控制器负责处理基带协议和其它一些低层常规协议。链路控制单元的主要功能包括：建立物理链路及网络连接，包括面向连接的同步链路SCO(Synchronous Connection Oriented)链路、 异步链路ACL(Asynchronous Connectionless)链路及匹克网；差错控制；在物理层提供验证和加密，其中验证基于“请求．响应”运算法则实现，为用户建立一个个人的信任域，而加密则用来保护连接中的个人信息。

(3)链路管理单元

链路管理器LM(Link Manager)软件模块设计了链路的数据设置、鉴权、链路硬件配置和其它一些协议。链路管理器能够发现其它蓝牙设备的链路管理器，并通过链路管理协议LMP(Link Mallager Protoc01)建立通信联系。链路管理器提供诸如发送和接收数据、设备号请求、链路地址查询、建立连接、鉴权、链路模式协商和建立、设备模式的切换等功能。

2.2 蓝牙协议栈

蓝牙协议栈体系结构为分层结构，具体如图2．1所示。

图2.1蓝牙协议栈体系结构

蓝牙技术规范的目的是使符合该规范的各种应用之间能够实现互操作15J。互操

作的远端设备需要使用相同的协议栈，不同的应用需要不同的协议栈。并不是任何应用都必须使用全部协议，而是可以只使用其中的一层或多层。但是，所有的应用都要使用蓝牙技术规范中的数据链路层和物理层。

2.3 蓝牙控制器接口(HCI)分析

2.3.1 HCI概述

主机控制器接口(HCI)处于蓝牙协议栈的中间层，它提供了蓝牙主机访问蓝牙主机控制器的基带与链路控制器、链路管理器、状态寄存器等硬件的统一接口。

蓝牙主机控制器(Bluctooth Host Controller)是蓝牙芯片的主要组成部分，其内部硬件结构如图2．2所示。链路控制器提供了蓝牙基带功能以及