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【】Android操作系统系统的操作复杂、可移动性差

时间:2021-10-18 16:17:30来源:网络整理

导读 : 针对传统智能家居系统存在的操作复杂、可移动性差、升级维护成本高等缺点,本文提出了一种基于Android的智能家居系统的设计和实现方案。二、系统硬件平台设计将设计好的硬件电路在PCB板上进行设计,搭建整个智能家居系统实验平台,把设计好的移动终端程序和服务器程序分别安装和移植到智能手机和处理器上,在实验室环境下进行了全面的实验和调试。...

针对传统智能家居系统操作复杂、移动性差、升级维护成本高等缺点,提出了一种基于Android的智能家居系统的设计与实现。以搭载Android操作系统的智能手机或平板电脑作为家居控制终端,以智能开关和以模块为核心的处理器作为家居控制器,通过无线路由器搭建整个智能家居系统平台.

一、系统结构和工作流程

智能家居系统主要由移动终端设备、传输设备、智能开关和控制单元4部分组成,其中移动终端设备为常用的智能手机或平板电脑;传输设备为无线路由器;智能开关主要由WI-FI模块、CPU主控模块、AC-DC电源模块和可控硅开关模块组成;控制单元是家用照明设备。

移动终端设备主要采用Android操作系统。WI-FI模块主要以cc3000-WG1300为核心器件,接收无线路由器传输的信息。CPU主控模块主要包含32位STM32F103-48ARM处理器通过SPI串行外部接口与WI-FI模块连接读取WI-FI模块的转换信息;AC-DC电源模块用于为WI-FI模块、CPU主控模块、可控硅开关模块供电;可控硅开关模块用于控制灯的状态。

系统结构布局如图1所示:

AC-DC供电模块上电后,给Wi-Fi模块、CPU主控模块、可控硅开关模块供电;

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准备就绪后,用户可以根据需要在智能手机(或平板电脑)上进行操作,发送命令并通过无线路由器传输;

WI-FI模块接收无线路由器传来的信息,经过相应的转换,通过SPI串行对外接口传送给CPU主控模块;

CPU主控模块进行相应的处理并向晶闸管开关模块发出指令,晶闸管开关模块识别该指令并执行相应的动作来控制电灯或电视机等用电设备的状态;

另一方面,用户也可以通过按键操作直接实现电器设备的开启和关闭。

二、系统硬件平台设计

智能家居系统的硬件电路主要由WI-FI模块、ARM处理器、存储单元、电源模块、JTAG接口等组成。

(1)WI-FI 模块

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WI-FI模块采用CC3000-WG1300芯片实现远程数据传输。是一款内置无线网络协议IEE802.11协议和TCP/IP协议的自成一体的无线解决方案,可实现用户串口或TTL电平数据到无线网络的转换,降低设计并大大提高了主控制器处理其他数据的能力,如图2所示。

从图2中可以看出,R5、R7、R9、R46、R47电阻都是0,但用途不同教你搭建自己的智能家居系统,其中电阻R5、R< @7、R8是隔离用的,电路中的电阻R46-R49是为了方便在PCB上调试。

(2)ARM 处理器

ARM处理器主要采用STM32F103为核心芯片,是一款低端的32位ARM微控制器。该系列芯片就生产出来了。其内核为Cortex-M3,工作频率为72MHz,内置高速内存,丰富的增强型I/O口和连接两条APB总线的外设。其最小化电路如图3所示。

(3)EEPROM 内存

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EEPROM 是一种带电可编程只读存储器,可由用户擦除和写入。它是一种只读存储器,可由用户更改。它可以通过比正常更高的电压擦除和重写。与 EPROM 芯片不同,EEPROM 可以在不从计算机中取出的情况下进行修改。电路图如图4所示。

(4)电源模块

电源模块采用USB-MINI接口,防错性能优良,体积相对较小,为用户常用。此外,还使用了 LM1117 低压差稳压器。LM1117 提供电流限制和热保护。它与美国国家半导体的工业标准器件 LM317 具有相同的引脚排列。它有一个可调电压版本,可以通过2个外部电阻实现1.25~13.80V的输出电压范围。还有5种固定电压输出型号。本系统使用该稳压器实现3.30V的固定电压输出。电路如图5所示。

(5)JTAG 接口

JTAG 接口由测试访问端口 TAP 控制器、旁路寄存器、指令寄存器和数据寄存器以及兼容 JTAG 的 ARM 架构处理器组成。处理器的每个管脚都有一个移位寄存器单元,连接JTAG电路预处理器和逻辑电路教你搭建自己的智能家居系统,同时将处理器核心逻辑电路和芯片管脚隔离,所有边界扫描单元构成边界扫描寄存器BSR,这个寄存器电路只在JTAG测试时有效,处理器核正常工作时无效。其接口电路如图6所示。

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