基于安卓系统的智能家居控制系统（前三章）

摘 要

        智能家居是计算机技术、自动控制技术、网络技术向传统建筑渗透的产物,

通过家庭信息管理平台将家居中各子系统相结合,实现了更加安全、舒适、节能

的现代化住宅生活,随着人们生活水平的提高,消费观念的转变,以及智能家居

技术的成熟、物联网的发展,智能家居已悄然走进人们的生活。物联网使物体与

物体可以通过各种无线、有线的通讯网络进行信息交换并相互控制,形成庞大的

网络体系,给物体赋予“智慧”,从而现人类社会和物体系统的整合,物联网的出

现为智能家居控制系统提供了全新的切入点。相比于传统的家居操作繁琐、布

线复杂、维护难度大等缺点已经不能满足现在家庭的需要。另外,家用电器和灯

具越来越多,但是每个家居都是独立的个体,因此需要一一操作,这种操作很零

碎混乱,每天面对这些家居消耗了很多的时间成本。近几年来物联网和无线通信

技术的快速发展,给传统的家居带来了新的生机,给我们带来了安全、舒适与便

利的生活环境。如何建立一个高效率、低成本的智能化家居系统就在这种形势

下产生了。本文设计的家居控制系统基于蓝牙技术,通过移动终端与蓝牙的无线

连接可以对嵌入了蓝牙模块的灯、 蜂鸣器 统一控制和管理,使其由原来分散的操

作变为一个有机的整体,由手机终端进行统一的操作,让家居变得更加实用易操

作。

关键词：智能家居、蓝牙、手机终端、灯、蜂鸣器

 

一、实验目的

        1.掌握如何使用蓝牙模块 HC-05；

        2.掌握 STC12C5A60S2 系列单片机的用法，重点在于串口中断的使用；

        3.掌握如何通过蓝牙模块 HC-05 控制 STC12C5A60S2 芯片的引脚。

二、实验任务

        使用 STC12C5A60S2 系列单片机，通过蓝牙 APP 发出控制指令，控制 3 个以

上 LED 灯亮灭和蜂鸣器报警和关闭。

三、实验内容

1、STC12C5A60S2 系列单片机的引脚及其功能介绍

        VCC：供电电压，其工作电压为 5.5V-3.3V(5V 单片机);

        GND：接地;

        P0 口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每个管脚可吸收 8TTL 门电

流。当 P0 口的管脚写“1”时，被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据

存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在 FLASH 编程时，P0 口作为原码

输入口，当 FLASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P0 外部电位必须被拉高;

        P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能接

收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入“1”后，电位被内部上拉为高，可用作输

入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在

FLASH 编程和校验时，P1 口作为第八位地址接收;

        P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收，

输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚电位被内部上拉电阻拉高，

且作为输入。作为输入时，P2 口的管脚电位被外部拉低，将输出电流，这是由

于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进

行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉的优

势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的

内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号;

        P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL

门电流。当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为

输入时，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流(ILL)，也是由于上拉的缘故。

        P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口：

        P3.0 RXD(串行输入口)

        P3.1 TXD(串行输出口)

        P3.2 INT0(外部中断 0)

        P3.3 INT1(外部中断 1)

        P3.4 T0(记时器 0 外部输入)

        P3.5 T1(记时器 1 外部输入)

        P3.6 WR (外部数据存储器写选通)

        P3.7 RD (外部数据存储器读选通)

        同时 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号;

        RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高平

时间;

        ALE / PROG ：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地

址的低位字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE

端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用

作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存

储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。

此时， ALE 只有在执行 MOVX，MOVC 指令时 ALE 才起作用。另外，该引脚被略微

拉高。如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效;

PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取址期间，每个

机器周期 PSEN 两次有效。但在访问内部数据存储器时，这两次有效的 PSEN 信

号将不出现;

        EA/VPP：当 EA 保持低电平时，访问外部 ROM;注意加密方式 1 时，EA 将内

部锁定为 RESET;当 EA 端保持高电平时，访问内部 ROM。在 FLASH 编程期间，此

引脚也用于施加 12V 编程电源(VPP);

        XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入;

        XTAL2：来自反向振荡器的输出;

2、HC-05 蓝牙模块使用注意事项

        (1)采用 CSR 主流蓝牙芯片，蓝牙 V2.0 协议标准;

        (2)输入电压:3.6V--6V,禁止超过 7V;

        (3)波特率为 1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200 用

户可设置;

        (4)带连接状态指示灯,LED 快闪表示没有蓝牙连接;LED 慢闪表示进入 AT 命

令模式;

        (5）板载 3.3V 稳压芯片,输入电压直流 3.6V-6V;未配对时,电流约 30mA(因

LED 灯闪烁,电流处于变化状态);配对成功后,电流大约 10mA。

        (6）用于 GPS 导航系统，水电煤气抄表系统，工业现场采控系统;

        (7)可以与手机蓝牙、蓝牙笔记本电脑、电脑加蓝牙适配器等设备进行无缝

连接。

        (8) HC-05 嵌入式蓝牙串口通讯模块（以下简称模块）具有两种工作模式:

命令响应工作模式和自动连接工作模式，在自动连接工作模式下模块又可分为

主(Master）、从(Slave）和回环(Loopback）三种工作角色。当模块处于自动

连接工作模式时，将自动根据事先设定的方式连接的数据传输;当模块处于命令

响应工作模式时能执行下述所有﹑AT 命令,用户可向模块发送各种 AT 指令，为

模块设定控制参数或发布控制命令。通过控制模块外部引脚（PIO11)输入电平，

可以实现模块工作状态的动态转换。