智能家居中的智能窗帘控制.docx

《智能家居中的智能窗帘控制.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能家居中的智能窗帘控制.docx（21页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、洛阳理工学院课程设计报告课程名称物联网综合实训设计题目智能家居之窗帘控制系统专业计算机应用技术班级学号姓名完毕日期2023-01-16课程设计任务书设计题目：智能家居之窗帘控制系统设计内容与规定：基于STC90C516RD单片机的智能窗帘的设计，以51单片机为内核的控制器作为整个系统的控制关键，与蓝牙模块实现短距离通信，蓝牙模块和单片机进行串口通信，单片机接受到指令开中断控制电机驱动，电机驱动控制电机正反转，到达智能开关窗帘的J效果。规定如下：1 .软件的编写2 .掌握1298N直流电机驱动的使用措施及原理3 .掌握蓝牙模块使用措施4 .硬件模块的J整合调试5 .理解STC90C516RD单片

2、机以及晶振电路对串口通信的影响6 .负责整体的J框架以及软硬件的J整合、调试指导教师：2023年1月4日课程设计评语成绩：指导教师：第一章项目背景O1.1 项目来源O1.2 开发目日勺O第二章系统总体设计12.1 智能窗帘系统的功能特点12.2 系统总体构造图1第三章智能窗帘系统硬件部分33.1 直流电机硬件部分33.2 直流电机驱动硬件部分33.2.1 1298N简介33.2.2 1298N工作原理43.2.3 1298N实现正反转及停止的工作方式53.3 蓝牙模块硬件部分63.3.1 HC-06蓝牙模块简介63.3.2 HC-06蓝牙模块的工作原理73.3.3 HC-06蓝牙模块的串口通信

3、83.4 晶振电路硬件部分83.4.1 晶振电路的作用83.4.2 晶振电路对串口通信的影响9第四章系统功能模块的软件设计104.1 有关Android的蓝牙知识104.2 Android关键程序104.3 实训项目总体效果14第五章实训心得15参照文献16第一章项目背景1.1 项目来源伴随国民经济的发展和科学技术水平的提高，尤其是计算机技术，通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，变化了人们0生活习惯，提高了人们的生活质量，智能家居在这种形势下应运而生。在现代生活中，窗帘再不仅仅只起到遮挡光线的简朴的作用

4、。它在整体家居中0装饰作用越来越突出。据调查发现，居民因迁入新居而购置窗帘布艺产品平均每单花费在4000元以上，且不乏一次花费在2万元以上者。因此，以迁入新居或装修后进行家用纺织品消费为特性的消费需求增长，成为家用纺织品消费的主流，明显地体现为刚性需求的增长。此外，伴随人们对居住环境的规定不停地提高，智能化的家居产品在人们的生活中将会逐渐被认识和采纳，智能窗帘也正以其强大0人性化功能、惊人0发展速度以及巨大0市场前景崭露头角。1.2 开发目的本课题抓住“智能家居”这一理念，在设计中力争人性化的智能控制，给顾客带来最佳的体验。本设计以STC90C516RI）单片机为控制关键，用蓝牙控制窗帘的开关

5、，让顾客拥有更好的体验。第二章系统总体设计通过度析功能，本设计B系统模块如图2-1所示：图2-1系统模块2.1 智能窗帘系统的功能特点本智能窗帘系统的具有的功能特点是，在蓝牙通信的有效距离内，可以通过移动终端（APP）控制窗帘H开和关。2.2 系统总体构造图移动终端发送指令由蓝牙模块传播到单片机，单片机控制电机驱动模块，实现窗帘B智能开关。图2-2系统设计第三章智能窗帘系统硬件部分3.1 直流电机硬件部分本设计采用B微型直流电机进行B模拟演示，详细参数为：尺寸：20*15*25轴长：8mm、轴径：2mm、电压：1-6v、参照电流：O.35-O.4A、3v转速：17000-18000转每分钟，如

6、图3-1：图3-1直流电机3.2 直流电机驱动硬件部分3.2.1 1298N简介1298N是SGS企业B产品如图3-2,内部包括4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机0专用驱动器，即内含二个H桥B高电压大电流双全桥式驱动器，接受原则H1逻辑电平信号，可驱动46V、2A如下的电机。其引脚排列如图3-3中所示，1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器，形成电流传感信号。图3-21298N芯片=CURRENTSENSINGBOUTPUT4OUTPUT3MPUT4ENAB1EB、WPUT31OGICSUPP1YVO1TAGEVGNOINpuT2、ENABIEAINPUTISUPP1YVO1TAGEV

7、snOUTPUT2、OUTPUT1nCURRENTSENSINGA图3-31298N引脚图3.2.2 1298N工作原理1298可驱动2个电机，OUT1、0UT2和OUT3、0UT4之间分别接2个电动机。5、7、10、12脚接输入控制电平，控制电机的正反转，ENA,ENB接控制使能端，控制电机的停转。1298的逻辑功能如表I所列。表3-1逻辑功能ENA(B)IN1(IN3)IN2(IN4)电机运行情况HH1正转H1H反转H1IN2(IN4)IIN1(IN3)快速停止1XX停止3.2.3 1298N实现正反转及停止0工作方式voidGo(void)(ENA=1;/电机驱动时使能端，给高电平时，准

8、备进入工作状态INI=1;/IN1、IN2两个引脚接到单片机的IO口，单片机通过给IN1、IN2不一样IN2=0;/的高下电平，实现电机H勺正反转，DeIay_1ms(5000);调用延时函数，延时5s)voidBack(void)ENA=1;IN1=0;IN2=1;De1ay_1ms(5000);)voidStop(void)(ENA=O;/电机驱动於!使能端，给低电平时，电机驱动停止工作。IN1=O;IN2=0;)3.3 蓝牙模块硬件部分本设计采用HC-06蓝牙模块与移动终端和单片机进行通信。3.3.1 HC-O6蓝牙模块简介蓝牙(B1UeTOoth)是一种支持设备短距离通信的无线电技术，

9、功率级别分C1ASS1100米距离和C1ASS210米距离两种。能在包括移动、PDA、无线耳机、笔记本电脑、有关外设等众多设备之间进行无线信息互换。蓝牙的原则是IEEE802.15,工作在2.4GHZ频带，带宽可达3Mbs0本设计用的是HC-06型号的蓝牙模块。如图3-4.图3-4蓝牙模块3.3.2 HC-06蓝牙模块H工作原理1 .蓝牙通信的主从关系蓝牙技术规定每一对设备之间进行蓝牙通讯时，必须一种为主角色，另一为从角色，才能进行通信，通信时，必须由主端进行查找，发起配对，建链成功后，双方即可收发数据。理论上，一种蓝牙主端设备，可同步与7个蓝牙从端设备进行通讯。一种具有蓝牙通讯功能B设备，可

10、以在两个角色间切换，平时工作在从模式，等待其他主设备来连接，需要时，转换为主模式，向其他设备发起呼喊。一种蓝牙设备以主模式发起呼喊时，需要懂得对方的蓝牙地址，配对密码等信息，配对完毕后，可直接发起呼喊。2 .蓝牙的呼喊过程蓝牙主端设备发起呼喊，首先是查找，找出周围处在可被查找的蓝牙设备，此时从端设备需要处在可被查找状态，如：蓝牙耳机需要按键操作才能进入可被查找状态。主端设备找到从端蓝牙设备后，与从端蓝牙设备进行配对，此时需要输入从端设备0PIN码，一般蓝牙耳机默认为：1234或0000,立体声蓝牙耳机默认为：8888,也有设备不需要输入P1N码。配对完毕后，从端蓝牙设备会记录主端设备日勺信任信

11、息，此时主端即可向从端设备发起呼喊，根据应用不一样，也许是AC1数据链路呼喊或SCo语音链路呼喊，己配对的设备在下次呼喊时，不再需要重新配对。已配对的设备，做为从端的蓝牙耳机也可以发起建链祈求，但做数据通讯日勺蓝牙模块一般不发起呼喊。链路建立成功后，主从两端之间即可进行双向的数据或语音通讯。在通信状态下，主端和从端设备都可以发起断链，断开蓝牙链路。3.3.3HC-06蓝牙模块的串口通信蓝牙数据传播应用中，一对一串口数据通讯是最常见的应用之一，蓝牙设备在出厂前即提前设好两个蓝牙设备之间的配对信息，主端预存有从端设备的PIN码、地址等，两端设备加电即自动建链，透明串口传播，无需外围电路干预。一对一

12、应用中从端设备可以设为两种类型，一是静默状态，即只能与指定的主端通信，不被别B蓝牙设备查找；二是开发状态，既可被指定主端查找，也可以被别的蓝牙设备查找建链。3.4晶振电路硬件部分3.4.1 晶振电路B作用晶振电路B作用是为系统提供基本的时钟信号。一般一种系统共用一种晶振,便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不一样的晶振，而通过电子调整频率的措施保持同步。晶振电路一般与锁相环电路配合使用，以提供系统所需0时钟频率。3.4.2 晶振电路对串口通信0影响11.0592MHz可以精确地划提成时钟频率，与UART(通用异步接受器/发送器)常见的波特率有关。尤其是较高的波特率(19600,19

13、200),不管多么古怪的值，这些晶振都是精确，常被使用的。用U.0592MHz可以得到精确的数值，而用12MHZ就不能得到整数数值。通信是一定要精确发送和接受时，否则积累误差就会产生。第四章系统功能模块的软件设计4.1 有关Android的蓝牙知识在蓝牙中，每个服务和服务属性都唯一地由全球唯一标识符”（UU1D）来校验。正如它的名字所暗示日勺，每一种这样的标识符都要在时空上保证唯一。UU1D类可体现为短整形（16或32位）和长整形（128位）UUID0他提供了分别运用StringW16位或32位数值来创立类的J构造函数，提供了一种可以比较两个UU1D（假如两个都是128位）B措施，尚有一种可以

14、转换一种UUID为一种字符串B措施。UUID实例是不可变化的（immutab1e）,只有被UUID标示的服务可以被发现。1 .两边0UUID必须是同样B,这是一种服务B唯一标识，并且这个UU1DB值必须是OOOO11OI-OOOo-IOoO-8000-00805F9B34FB,由于何呢？由于这个是android的API上面阐明的，用于一般蓝牙适配器和android蓝牙模块连接的。2 .在连接0时候，假如电脑作为SerVer（一直监听与否有服务连接），android作为C1ient（积极和电脑建立连接），则需要在端调用这样一行代码：mmSocket.connect（）;其中mmSocket是一种

15、B1uetoothSocket类。4.2 Android关键程序AndrOid程序由蓝牙通信发送指令到单片机，如下发送B“S1E“、为三种状态，S”表达停止窗帘B开关；“E”表达窗帘B开；”W”表达窗帘的1关。/curtainupmbutton_curtain_up.setOnC1ick1istener(newOnC1ick1istenerOpub1icvoidonC1ick(Viewv)/SendamessageusingcontentoftheedittextwidgetStringmessage=S;sendMessage(message);)；/curtaindownmbutton_curtain_down.setOnC1ick1istener(newOnC1ick1istener