【FireBLE申请】基于蓝牙4.0的智能家居

申请理由：随着经济的发展和后PC、物联网时代的到来，人们对自身居住环境的要求在不断地提高，智能化家居将逐渐成为中国家居市场的主流。目前，在上海、北京、广州、深圳等经济比较发达的地区都已经建立了一批智能型住宅小区，并且正飞速地向其他地区辐射。智能家居将大大改变人们的日常生活和工作方式，带动传统家电制造业、房屋智能化装修、社区信息服务、以及房地产业等相关产业的蓬勃发展。家居智能化、建筑信息化以及相关技术产品正在得到飞速地发展，智能化家居将很快将会走入人们的生活。我希望申请FireBLE 开发板，以此为基础进行我的课题研究。

项目描述：智能家居控制系统总体设计方案：
1、智能家居的主要功能
2、智能家居网络结构，包括
①家庭内部网络分析
②组网协议选择
③蓝牙控制子网
④控制子网协议结构
3、智能家居控制器硬件总体设计
4、智能家居控制器软件总体设计
设计原理：
1、主控系统的设计
主控 电路由2个模块组成： 单片机控制模块和蓝牙模块，其中单片机控制模块包括C8051F020芯片和信号灯系统，红色信号灯为 电源指示灯，绿色信号灯为建立连接指示灯，以及用于生成指令的键盘系统和液晶显示模块。蓝牙模块使用101007芯片用于完成无线发射任务，C8051F020单片机通过串口与ROK101007连接，在实际使用时，将它设计成一种手持式的无线遥控发射机，采用电池供电方式，因此整个电路具有体积小、耗电量低、操作方便等特点。其工作原理是：首先接通主控发射器的电源，红灯闪亮表示发射系统处于通电状态，然后系统自动搜索其周围的所有网内的蓝牙从设备，同时和从设备建立连接，连接的实际状态可以在液晶显示器上显示，并且绿色指示灯闪烁提醒用户系统处于连接过程中，待从设备连接成功后，通过按键就可以向从设备发送指令数据，从设备根据接收到的指令数据做相应的动作，一般在家居控制系统中大多数的情况是一些开关控制量,所以本系统设计的指令数据主要用于开关量的控制。发射指令编码格式为：一帧数据由12字节组成,帧头字段占4字节，由于微微网中从设备只能有7个处于活动状态，所以指令数据格式设计为2个字节，前3位用于表示从设备号，后13位用于表示每一个从设备控制的开关量，最多可以控制13个电器的开关。指令信息在一帧中重复发送3次指令码共6个字节，其目的是增加其抗干扰能力。接收机在对该信息解码时，接收到的这3组码中只要有一组码的误码没有超出可纠错的范围,即可正确执行相应动作，不必再等待接收下帧数据，可减少延迟时间。最后2个字节用于汉明校验，增强其纠错能力。
2、接收机的设计
接收机是蓝牙的从设备，根据指令特点,每个接收机可以控制13个电器设备的开关。蓝牙模块与微控制器相连,蓝牙模块收到的遥控发射机发出的含有遥控指令编码信息的数据传给微控制器；由微控制器对该指令编码进行译码、变换后经由相应的驱动电路隔离和放大，然后控制对应的被控对象动作。由于接收机用于控制家用电器设备，所以接收机的供电由市电提供,这样可以使从设备一直处于待机状态，减轻用户因使用电池带来的不必要麻烦。接收机的微控制器收到的信息理论上应和发射机指令编码数据相同，但由于数据在传输过程中经由射频无线传输，更有可能因干扰等原因出现误码，使得接收到的信息与发送方的信息不一致，这就需要再次对收到的编码信息进行纠错处理。本系统对开关量信息采取加大码组间汉明距离的方法增加其纠错能力，来减小误码的影响。