【正文】 電平嘉興學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)3 硬件電路的設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn) android 系統(tǒng)的信息轉(zhuǎn)接功能，對于接入網(wǎng)關(guān)的方式上我們主要采用的是無線技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)，無線主要用于對底層設(shè)備的控制，藍(lán)牙主要用于與 android 終端設(shè)備相連接。此外，功耗和抗干擾性也是我們需要考慮的一個(gè)問題，單片機(jī)能隨時(shí)進(jìn)入低功耗狀態(tài)。足夠本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)為了考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定性選擇了外接一個(gè)晶振進(jìn)行時(shí)鐘信號的提供。時(shí)分雙工 傳輸方案被用來實(shí)現(xiàn) 全雙工傳輸。在本次的設(shè)計(jì)中采用從機(jī)模塊。3） 波特率為 1200，2400 ，4800，9600, 19200，38400，57600，115200用戶可設(shè)置。在硬件上的連接也比較簡單，只需將藍(lán)牙的 TX 和 RX 連接到單片機(jī)的串口。在這次的設(shè)計(jì)主要是實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙接口。在串行端口工作于模式 1，其波特率將由計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器 1（本次設(shè)計(jì)中采用該型號單片機(jī)自帶的波特率發(fā)生器）來產(chǎn)生，通常設(shè)置定時(shí)器工作于模式2（自動(dòng)再加模式） 。然后考慮通信時(shí)鐘誤差。硬件上的連接上文已給出，單片機(jī)串口的初始化程序如下： void UART1_Init() //獨(dú)立波特率發(fā)生器初值,1T 模式{ //串行通信初始化 獨(dú)立波特率發(fā)生器SCON = 0x50。ES = 1。//打開串口1 該型號單片機(jī)雙串口}到目前為止，網(wǎng)關(guān)已經(jīng)能夠和客戶端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互了，能夠在客戶端上對網(wǎng)關(guān)進(jìn)行訪問了。由于控制無線收發(fā)的芯片種類和數(shù)量比較多，各有優(yōu)勢，無線收發(fā)芯片的選擇在整個(gè)設(shè)計(jì)中是至關(guān)重要的，合理的選擇可以減輕開發(fā)的難度，縮短開發(fā)的周期，降低成本，更快地將產(chǎn)品推向市場。因?yàn)榻邮漳K本身不帶解碼集成電路，所以它可以配合各種不同的解碼電路進(jìn)行硬解碼，或者使用單片機(jī)軟解碼，在設(shè)計(jì)使用上靈活方便?？梢耘浜铣Ｓ玫某偕邮针娐坊虺獠罱邮针娐饭ぷ?，androidhome 家庭通訊網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)15具有較高的頻率穩(wěn)定度。工作電壓為12V 時(shí)該模塊具有較好的無線發(fā)射效果，發(fā)射電流大概在 60 毫安左右，在空曠地區(qū)的傳輸距離為 700～800 米，發(fā)射功率約 500 毫瓦。具體見下圖所示：圖 38 無線發(fā)射端的設(shè)計(jì) PT2262 和 PT2272 通訊電阻匹配問題PT2262 內(nèi)部并沒有射頻振蕩電路，一般用 17 腳來控制外部的一個(gè)射頻振蕩器，當(dāng)控制射頻振蕩器的電源通斷時(shí)，對射頻電路實(shí)現(xiàn)幅度鍵控（ASK 調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為 100%的調(diào)幅。 穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì)在穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì)上，主要采用穩(wěn)壓芯片。嘉興學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)后邊章節(jié)請參見另一部分 。對藍(lán)牙模塊的供電，采用 芯片輸出的 。但這個(gè)振蕩器的頻率與外部射頻振蕩器的頻率沒有直接的關(guān)系。圖 36 無線接收模塊引腳功能：ANT：天線接口 GND：接地 DATA：發(fā)射數(shù)據(jù)輸入 VCC：工作電源 DC 3～12V。該無線發(fā)射模塊的工作電壓比較寬，范圍在 3～12V 。PT2272 最多可有 12 位(A0A11)三態(tài)地址端管腳(高電平,低電平，懸空), 最大可提供 531441 地址碼。因此，在本次的設(shè)計(jì)中，接收端主要接收 315MHZ 的無線數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)上采用 PT2272+超再生接收模塊方法，發(fā)射端主要是發(fā)送 433MHZ 的無線數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)上發(fā)射端采用 PT2272+超再生發(fā)射模塊的設(shè)計(jì)方法。 終端設(shè)備無線通訊設(shè)計(jì)在本次的設(shè)計(jì)中，網(wǎng)關(guān)需要接收來自安防系統(tǒng)的信號和輸出對燈光系統(tǒng)的控制信號，為此，我們采用兩種不同頻率的無線。OpenUART1()。BRT = 0xDC。為了通信的穩(wěn)定，我們應(yīng)該盡量選擇時(shí)鐘誤差最小的頻率進(jìn)行通信。在選擇波特率的時(shí)候需要考慮兩點(diǎn)：首先，系統(tǒng)需要的通信速率。MSC 51 串行端口在四種工作模式下有不同的波特率計(jì)算方法。圖 33 藍(lán)牙接口設(shè)計(jì) 單片機(jī)通訊串行通訊對單片機(jī)而言意義重大，不但可以實(shí)現(xiàn)將單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)端，而且也能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對單片機(jī)的控制。配對密碼：1234。更重要的是可直接與單片機(jī)的串口相連接，使用極為方便。為了方便和單片機(jī)相連接，采用帶串口的 HC06 藍(lán)牙模塊，與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)串行通訊，如何實(shí)現(xiàn)串行通訊將在單片機(jī)的設(shè)計(jì)部分中體現(xiàn)。單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)如下：嘉興學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)圖 33 單片機(jī)最小系統(tǒng) android 接口的設(shè)計(jì) 藍(lán)牙接口的設(shè)計(jì)藍(lán)牙工作在全球通用的 ISM(即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段。4）此單片機(jī)的超強(qiáng)抗干擾能力也是本次選擇的重要依據(jù)，為了保證網(wǎng)關(guān)的正?？煽窟\(yùn)行，必須要有超強(qiáng)的抗干擾能力，否則，整個(gè)網(wǎng)關(guān)將癱瘓，甚至是讓整個(gè)智能家居系統(tǒng)崩潰。此外，還有具有一下的優(yōu)點(diǎn)：1）是單時(shí)鐘/機(jī)器周期的單片機(jī)，速度比普通的快 812 倍，工作頻率范圍在 035Mhz，相當(dāng)于普通 8051 單片機(jī)的 0420Mhz，這樣的速度，足以滿足我們本次設(shè)計(jì)的要求。根據(jù)要求，本次設(shè)計(jì)整體方案如下圖（圖 31）所示：圖 31 androidhome 家庭通訊網(wǎng)關(guān)為此，本次設(shè)計(jì)的硬件電路按照功能上主要可以分為單片機(jī)電路的設(shè)計(jì)、android 接口設(shè)計(jì)、終端設(shè)備無線通訊設(shè)計(jì)和穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì)。為了能夠表示地址碼和數(shù)據(jù)碼，我們采用不同的脈沖寬度來實(shí)現(xiàn)，具體見表 21：表 21 電平表示方法0 1 F（懸空）兩個(gè)窄脈沖 兩個(gè)寬脈沖 一個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖圖 22 超再生接收模塊數(shù)據(jù)接收波形androidhome 家庭通訊網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)7上面是我們從接收模塊信號輸出引腳上截獲的一段波形，可以明顯看到，圖上半部分是一組一組的編碼，每組編碼之間利用同步碼隔開，因此如果采用單片機(jī)軟解碼時(shí)，只需在程序中判斷出同步碼，然后對后面的編碼進(jìn)行脈沖寬度的識別即可。1）控制：對藍(lán)牙接收到來自客戶端的數(shù)據(jù)，經(jīng)網(wǎng)關(guān)處理，改變 PT2262 的引腳電平,使 PT2262 將 8 位地址引腳和 4 位數(shù)據(jù)引腳的電平編碼后輸出，經(jīng)PT2262 編碼后的信號通過 433M 無線發(fā)射模塊調(diào)制后發(fā)送出去。在客戶端上，用戶可以對連入網(wǎng)關(guān)的各種設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和控制。3）利用 PT2262 編碼芯片以及無線發(fā)射模塊，通過無線對電器設(shè)備（在本次的設(shè)計(jì)中主要是燈光系統(tǒng)）進(jìn)行控制。經(jīng)過網(wǎng)關(guān)，將控制信號發(fā)送給底層設(shè)備，對家庭內(nèi)部的電氣設(shè)備進(jìn)行集中控制，同時(shí)，又可以將底層設(shè)備的一些信息反饋給終端設(shè)備。第四章主要是軟件部分的設(shè)計(jì)，主要是單片機(jī)程序的設(shè)計(jì)。為此，將 android 引入到智能家居的控制系統(tǒng)中，具有巨大的前景。終端廠商方面，企業(yè)紛紛開始從單純出售手機(jī)向終端+服務(wù)/ 應(yīng)用的業(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)型，操作系統(tǒng)作為承載應(yīng)用的平臺，對于智能手機(jī)終端廠商的重要性不言而喻。根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)