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基于单片机的蓝牙遥控窗帘设计

人气指数: 发布时间:2014-12-02 10:46  来源:http://www.zgqkk.com  作者: 李道龙等
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  摘 要:利用手机或电脑自带蓝牙功能作为上位机控制端,将蓝牙从模块作为遥控窗帘的遥控信号接受端,接受信号后与单片机进行通信,来完成对窗帘的遥控开关、定时、显示等系统设置,由此实现了以蓝牙为依托的新型智能家居自动化遥控方式的改变。

  关键词:单片机;蓝牙;无线电遥控;手机

  中图分类号:TP79 文献标志码:B 文章编号:1672-1098(2014)03-0064-03

  目前市场上的遥控窗帘数量种类日益增多,而作为家庭自动化集成设备的一部分,其遥控器与电视空调等遥控器均不通用。由于家居自动化程度的越来越高,所以提出由手机或电脑自带蓝牙功能作为遥控器来进行控制,从而解决需要多个遥控器来对应多个家电的问题。而本文介绍了如何利用单片机来设计蓝牙遥控窗帘。

  1 基本原理

  通过手机或电脑的蓝牙功能发送控制信号,利用蓝牙从模块对信号进行接受,并通过串口发送给单片机。单片机通过接收蓝牙信号,时钟信号,可以将时钟信号送到显示屏输出,并且完成定时功能,经功率放大电路输出对电机进行控制(见图1)。

  2 蓝牙模块简介

  蓝牙HC06模块可以让使用串口的设备摆脱线缆的束缚在10米范围内实现无线串口通信。使用该模块无需了解复杂的蓝牙底层协议,只要简单的几个步骤即可享受到无线通信的便捷。蓝牙透传模块只有4个AT指令,分别是测试通讯,改名称,改波特率,改配对密码。AT指令必须从TXD,RXD信号脚设置,不能通过蓝牙信道设置。发送AT指令的设备可以是各种类型的MCU(比如MCS51,AVR,PIC,MSP430,ARM等),也可以是电脑通过串口(PC串口接MAX232以后或者USB转串口)发送。

  3 各部分功能的实现

  在手机或电脑控制端界面上,有许多功能性按钮,例如,当在手机按下显示屏上的“打开”按键时,手机会通过蓝牙以ASCII码的形式发送一个字符“A”,释放时会发送一个字符“a”。使用51单片机的串口通信来接收发送过来的ASCII码。打开串口中断,可以在串口中断服务函数中接收到字符后,用switch()语句来判断接收到的字符。然后根据接收到的信息来驱动步进电机进行正转,从而达到打开窗帘的目的。同理可以利用接受的其他字符来进行当前时间的设定,定时开关的设定等。利用DS1302芯片自带的RAM将开窗帘时间,关窗帘时间都保存在其自带的RAM中,不需要单独的EEPRO,在系统调用里面存储的信息就能完成定时中断的功能。加入1602字符型液晶显示模块后,可以同时在手机和终端显示屏上显示当前时间、定时功能开关以及定时时间等信息。而电机驱动的部分则由具有高耐压、大电流达林顿陈列,由七个硅NPN 达林顿管组成UNL2003来完成对步进电机的驱动。通过步进电机的转子和绳索之间的传动,来达到打开或闭合窗帘的目的(见图2)。

  4 硬件设计部分

  遥控信号接收部分将蓝牙HC06从模块的TXD与单片机的RXD连接上,然后将HC06从模块的电源和地接入单片机系统内(见图3)。编写程序时,设置串口工作方式为1,打开总中断开关、打开串口中断开关。时钟控制部分将DS1302的SCLK、I/0、RST与单片机相连接,采用32.768MHz晶振,在第一次加电后,须进行初始化操作,初始化后就可以按正常方法调整时间及升降窗帘时间。

  电机驱动部分通过4.7k上拉电阻将ULN2003的IN1~4口接入单片机的P1.0~P1.4来完成(见图5)。

  图5 电机驱动电路硬件连接图 通过9V变压器外接市电(220V)后, 输出电压为9 V交流电。 同时经过3端集成稳压器LM7805稳压后输出+5 V电压VBB为电路提供电源, 5 V电源经过二极管、 限流电阻后,为单片机提供VCC电压, BATTERY是直流供电电源,电压为3~3.6 V。供电电路及整体硬件连接如图6~图7所示。

  5 小结

  目前市场的遥控设备以红外居多,所以导致在家居智能化程度越来越高的时候,对遥控器的统一就越来越迫切。本文通过利用单片机和蓝牙从模块的串口通信来,完成家居内的遥控。本人大胆设想,在不久的将来,随着手机、电脑等具有蓝牙功能设备的普及,电视、空调等大型家电的蓝牙改造方案也会逐渐的走向市场。

  参考文献:

  [1] 黄友锐.单片机原理及应用[M].合肥:合肥工业大学出版社,2006:166-208.

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  [3] 董涛,刘进英,蒋苏.基于单片机的智能小车的设计与制作[J].计算机测量与控制,2009,17(2):380-382.

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