基于蓝牙手机的家电控制器

基于蓝牙手机的家电控制器

作者：王百川杨志成李崇圆

来源：《电子世界》2012年第21期

【摘要】本文提出利用手机的智能技术和蓝牙技术，与家用电器的控制技术相结合，构成一种新的控制方法，可以方便的遥控控制家用电器的。本文在蓝牙技术的工作原理、家用电器的控制特点进行了详细研究，通过实验说明基于蓝牙手机的家电控制器达到了预期要求。

【关键词】蓝牙技术；智能手机；家用电器；远程控制

1.引言

随着科学技术的不断发展，我国家用电子科学技术也不断普及，家居智能化由此得到发展。通过基于蓝牙手机的家电控制器，人们可以将有限范围内多台设备通过无线方式连接起来，统一控制，减少电缆和遥控器的使用，使得使得凌乱的居室变得整洁，人们的生活变得更加方便简单而且舒适。

2.智能家居的总体结构

智能家居网络指的是在一个家居中建立一个通信网络，将各种家电设备通过无线蓝牙适配器互相连接起来，实现对所有智能家居网络上的家电设备的远程使用和控制及任何要求的信息交换。智能家居网络控制系统结构图如图1所示，主要由远程控制终端、智能网关、具有蓝牙功能的手机和家电控制端等部分组成，它们之间通过网络和蓝牙适配器进行通信。其中，基于蓝牙手机的家电控制器是智能家庭网络的一个重要组成部分，他涵盖家电设备以外的全部设备。蓝牙手机的家电控制器有通讯功能、控制功能、自动报警等。起到核心的管理、控制和与外部网络通讯作用。

2.1 蓝牙技术的工作原理

蓝牙技术是一种支持设备短距离通信的无线电技术。能在包括移动电话等相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用蓝牙技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM频段。其数据速率为1Mbps。

蓝牙通讯的干扰小，可靠性高。蓝牙无线收发器采用扩展频谱跳频技术。扩展频谱指的是用频率、时间或其它方法分割可用无线带宽的几种不同的技术。跳频是扩展频谱常用的方法之一，在一次传输过程中，信号从一个频率跳到另一个频率，这样蓝牙传输不会长时间保持在一个频率上，也就不会受到该频率信号的干扰。蓝牙具有自动同步、自动连网功能。蓝牙技术支持各种设备之间的短距离无线通讯，包括数据和语音的通讯。这种通讯不需要用户的直接干

涉，一旦一个支持蓝牙的设备发觉另一个同样支持蓝牙的设备，它们就自动同步，并建立一种无线网络。

蓝牙工作包括以下步骤：设备充电、设备开机、开启Bluetooth功能、设备设置为可见、删除或断开与信任设备的连接、作为安全措施的输入密码。

2.2 模块选择

选用蓝牙模块的要求是：价格便宜、体积小，使用方便。符合条件的蓝牙模块产品很多。设计选用的是GC-02蓝牙模块，此蓝牙模块内部带有对象交换协议（OPP）文件接收功能。蓝牙模块处于待机模式时，已配对过的手机向蓝牙模块发送文件，未配对的手机需先进行配对，输入正确配对密码即可配对。

2.3 智能网关的作用

智能手机可以下连接家庭蓝牙通信控制器家电设备，也可以将智能家居信息通过因特网或电话网络上传管理中心和用户，形成智能小区，具有联动互防的优势。

3.信号放大与输出驱动

智能手机已经普及，且手机的智能化程度也发展到技术可兼有电脑的一些技术。现在制造商已经将蓝牙技术引入到手机和家庭中的电器设备，人们已经将手机控制端和无线耳机等设备建立了通信。如果再将家电设备之间通过无线使其建立通信，房间里的灯，电视的开关，智能窗的调节，以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙控制系统的一部分，这使人们生活的更加的简捷化。但是居室内的家电受相关用电设备的电磁干扰，部分信号容易丢失，所以要将小信号进行放大，并且有功放功能，设计电路如图2所示。U1为检测信号，U2为基准信号，两个信号分别通过放大、整形后再进行加减运算，再放大后送输出端VO处，直接送到蓝牙控制器的控制端或单片机的输入端。

针对有的家电设备需要具备调节功能，如智能窗的开关、自动车库的库门开关等需要远程操作，可以用手机的蓝牙装置将信号发送出去，蓝牙装置接收方将接收到的信号通过图2电路处理，再送到单片机的输入端口，单片机进行运算处理。单片机的输出信号控制驱动电路33886芯片，通过放大的信号可以驱动智能窗、自动车库等电机的启动、停止。其电路如图3所示。

4.结束语

用某品牌智能手机对实验室10米远的智能窗遥控，基于蓝牙手机的家电控制器工作正常。在打开和关上活动窗实验中，达到预期效果。实验证明，在实际的家电控制过程中，运用具有无线通讯能力的蓝牙适配器，有效地减少有线电缆的使用，给现代生活带来了取多方便，

提高家庭办公效率。即使身在外地，也可对家电进行远程遥控，对杜绝隐患、增加安全感有良好的意义。

参考文献

[1]刘永富，焦斌亮.刘庆赟基于蓝牙的智能家居控制系统[J].现代建筑电气，2010，12.

[2]齐鼎利.蓝牙数据控制技术在风力发电系统中的应用[J].科技创新导报，2011，12.

[3]李元建.蓝牙与智能家居[J].电子技术，2007，2.

作者简介：

王百川，男，大学本科，北京“启明星”大学生科技创新项目负责人，研究方向：机械电子控制。