基于基于 AndroidAndroid 平台的智能家电设计与实现平台的智能家电设计与实现 石文平石文平（西南科技大学（西南科技大学 计算机信息技术管理）计算机信息技术管理）【内容摘要内容摘要】：此项目通过一个简单低成本中间件，实现便携智能设备与现在家庭中已有的通过红外控制家电之间经行通讯，实现不用任何改造，无需购买昂贵的终端，通过已有的便携智能设备安装对应 APP，既可以直接智能控制家中任意家电。家庭中的灯具，厨具等都稍加改造即亦可以通过你的智能终端控制。【关键词关键词】：智能家控 智能终端 APP 通讯 安卓The design and implementation of intelligent home appliance controller based on the Android Shi Wenping(southwest university of science and technology, computer information technology management) 【 abstract 】 :The project through a simple low cost middleware, realizes the portable intelligent device and now existing in the family through the lines of communication between infrared control home appliances, without any modification, without having to buy expensive terminal, through the existing corresponding APP portable intelligent equipment installation, can be directly any intelligent control home appliances. Lamps and lanterns of the family, kitchen utensils and appliances and so on are slightly modified can also through your smart terminal control.【 key words 】 :Intelligent home control intelligent terminal communications android APP目录目录序 言 .4一、实现目标 .4二、硬件设计 .5（一）MCU STC89C52 简介 .5 （二）蓝牙通讯 .5 （三）红外学习遥控接收电路设计 .6 （四）红外学习遥控发送电路设计 .6三、软件设计 .7（一）红外学习遥控程序设计 .7 (二) 安卓程序设计 .8 2、ANDROID开发环境的搭建 .8四、结论 .12参 考 文 献： .12序序 言言随着智能终端越来越普及，它给带来的人机交互感彻底的颠覆了传统的概念。人们对于智能和人机交互的控制感觉有了更深的体验，对于智能的追求又到了一个新的纪元。智能家电控制在电子兴起的时候就被人们所提起过，并有好多人为此努力过，但是现在仍然处在一个很低的阶段，如家电单一的遥控功能，窗帘按钮等等都是。而且目前各个厂家各种不同规格的，不同通讯协议，在现在这个状态很难统一。所以根据现在的情况我们制作一个中间产品连接起现有的家电和智能终端，达到通过最简单途径实现智能家电控制的任务能达到很好的交互体验。一、实现目标一、实现目标(一) 设计一个小巧中间件里面包括 MCU 控制面板，与智能终端通讯的蓝 牙模块，与家电通讯的红外通讯模块，红外模块具有自我学习功能能通过 对特定遥控学习并把它存储在智能终端上以便下次继续使用。(二) 设计安卓智能操作系统终端 APP，能很好实现的人机体验通过文件 系统根据拟定的协议与单片机通讯，根据不同家电给定特定的伪代码能够使单 片机产生特定的通讯格式完成对不同家电的控制，间接实现家电通讯的统一， 省去家庭中几乎所有遥控器使得一个终端遥控所有的功能，APP 具有上网更新 及下载资料功能，提供学习到遥控代码的功能。通过 APP 嵌入销售信息增加对 产品的销售，APP 使用量也是一笔很多财富。图 1 功能示意图 二、硬件设计二、硬件设计（一）（一）MCUMCU STC89C52STC89C52 简介简介STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构） ，全双工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选 （二）蓝牙通讯（二）蓝牙通讯 该项目采用的是低功耗透明传输的蓝牙从机模块 HC-07，主要应用方面是 用于单片机跟电脑或者手机配对通讯。从机是被动设备，只能等待手机或者电 脑去配对它，它不可以主动去搜索周围的蓝牙设备。从机模块是透明串口，不 需要单片机去做任何配置，也不用管蓝牙的任何事情。对于单片机来讲，模就 是根串口线，手机配对连接了模块，就相当于手机跟单片机之间有根串口线连 着了，直接串口通讯就行了。这样简化了开发过程如果一门的去考虑蓝牙的东 西，就会是开发非常的复杂。 用的方法是给模块连接电源，因为使用单片机是 5V 所以则连接模块的 5V 排针接口。然后把模块的通信线 RXD TXD 连接到单片机的 TXD 和 RXD，另外两 个引脚 AT 是给主从一体用发送 AT 指令用的的，RS 是给模块复位的，正常通讯 不用连接。TX: 传送数据RX: 接收数据 5V：提供 5V 电源 3.3V：提供 3.3V 电 源RS：复位引脚 GND：地线AT： AT 指令图 2 蓝牙模块底片图图 3 HC-07 蓝牙模块实物图（三）红外学习遥控接收电路设计（三）红外学习遥控接收电路设计所有红外遥控器的输出都是用编码后的串行数据对 38kHz40kHz 的方波进行脉冲幅度调制而产生的。如果直接对已调波进行测量，而其脉宽只有 20 多微秒，由于单片机的指令周期是微秒级，会产生很大的误差。因此，先要对已调波进行解调，对解调后的波形进行测量。将 CX20106 或一体化红外接收头解调出的遥控编码脉冲直接连入 STC89C52 单片机的 INT0 和 T0 脚，定时器 T0 和 T1都初始化为定时工作方式 1，T0 的 GATE 位置位。每次外部中断首先停止定时，记录 T0、T1 的计数值，然后将 T0、T1 的计数值清零，并重新启动定时。T0 的值即为高电平脉宽，T1T0 的值为低电平脉宽。T0、T1 与红外编码信号脉宽的对应关系并且存储到外部储蓄器 24C256 中等待发送调用。图 4 红外学习遥控接收电路设计123567vss4vdd8cx20106IC1CX20106C3330C1 1U C2 3.3UC4 100UR1R2 200KR3 10KVCCGND到到到到（四）红外学习遥控发送电路设计（四）红外学习遥控发送电路设计遥控信号的还原是通过 STC89C52 的 T2 特殊输出口进行二进制脉冲码的高电平与低电平的调制输出，其中调制为利用单片机特殊功能进行内部调制这也是本设计的一个创新点，调制后的信号如图 3.5-2 驱动红外发光管工作。该设计的硬件电路相对简单，因此系统的调试重点在软件上。图 5 红外学习遥控发送电路设计三、软件设计三、软件设计（一）红外学习遥控程序设计（一）红外学习遥控程序设计设计的主要思路是通过对红外二进制脉冲的宽度进行测量，从而获得红外遥控的波形信息，进而实现存储、还原。根据遥控信号编码和发射过程，遥控信号的识别（也叫解码过程）是去除 38KHz 载波信号后识别出二进制脉冲码中的 0 和 1。红外接收头的解调信号送到 INT0 引脚，由内部定时器完成高低电平长度的采集，然后进行数据保存，由单片机进行高电平与低电平的宽度的测量。遥控信号的还原是通过 P1.0（T2）输出二进制已调脉冲。对遥控信号还原的调制在单片机的内部进行，利用了定时器 2 的捕获工作方式，定时器 2 是一个 16位定时/计数器。它既可当定时器使用，也可作为外部事件计数器使用，其工作方式由特殊功能寄存器 T2CON 的 C/T2 位选择。定时器 2 有三种工作方式：捕获方式，自动重装载（向上或向下计数）方式和波特率发生器方式，工作方式由T2CON 的控制位来选择，在捕获方式下，通过 T2CON 控制位 EXEN2 来选择两种方式。如果 EXEN20，定时器 2 是一个 16 位定时器或计数器，计数溢出时，对 T2CON 的溢出标志 TF2 置位，同时激活中断。如查 EXEN21，定时器 2 完成相同的操作，而当 T2EX 引脚外部输入信号发生 1 至 0 负跳变时，也出现 TH2和 TL2 中的值分别被捕获到 RCAP2H 和 RCAP2L 中。另外，T2E