基于ARM7GSM蓝牙技术的家庭服务机器人设计方案

首届“ST-Embest杯”嵌入式电子设计大赛小组名称：“拇指派”作品编号：A474基于ARM7+GSM+蓝牙技术的家庭服务机器人设计方案为给人们提供一个更加舒适、便捷、高效、安全的生活环境，建立一个高效率、低成本的智能家居系统已成为当今的一个热点问题，近年来，国际上许多大公司都提出相应的解决方案，但至今为止，这一领域的国际标准尚未成熟。针对目前利用公共电话、国际互联网、有线电视网或者电力网实现的智能家庭服务系统的局限性，本设计提出一种基于ARM7+GSM+蓝牙技术的低成本智能家庭服务机器人系统，将给普通居民家庭生活方式带来变革。智能家庭服务机器人系统采用电子传感技术、计算机技术和信息传输技术，对用户提供全方位的服务，同时对住房内情况进行远程监控和实时管理。它包括家庭内部传感系统、家庭接入系统及实时管理。它包括家庭内部传感系统、家庭接入系统及智能传感/执行设备等几个部分。智能家庭服务机器人系统具有以下功能：（1）住宅保安监控报警（警情报知）。（2）火警、烟警、有毒气体泄露报警。（3）阀控功能：有线电视信号、水、煤气、各类家用电器通/断控制。（4）室内空气、温度、湿度、光线的自动调节功能。（5）声音报警。（6）GSM远程报警。随着现代社会人们生活水平的不断提高、家居舒适理念和品位的不断提升。家庭服务型机器人必将成为越来越多家庭的理想选择，它将服务型机器人直接应用于人们的日常生活当中，不仅能够帮助人们安全可靠的、合理的、昀优化的完成一些日常家居事务，还能节约水电等宝贵的能源，从而极大的提高人们的生活质量并改善人们的生活方式。我们“拇指派”团队设计的基于ARM7+GSM+蓝牙技术的家庭服务机器人，正是迎合了现代社会人们的这种需求。该机器人秉承网络家电的设计理念，能够与手机的短信通讯，使用户可以在户外任何时间和地点与家中的机器人沟通，给它“发号施令、布置任务，它将按照用户的要求和意愿做事，完成各种服务，实现在家时人为控制，外出时短信控制，从而使用户能真正体验到机器人给人们生活带来的便利，享受舒适、美好和快乐的生活,尝试机器人带给我们的快乐。1首届“ST-Embest杯”嵌入式电子设计大赛小组名称：“拇指派”作品编号：A474基于ARM7+GSM+蓝牙技术的家庭服务机器人的具体实现构架，和它所能实现的功能介绍。1.主控制器模块，实现机器人对GSM模块,蓝牙模块和报警装置和显示及操作界面的的全面优化控制。使用STR710FZ2T6作为主控制器，STR710FZ2T6是整个系统的核心。它作为一个嵌入式网关，将外部网络与所有的网络家电连接在一起,是整个系统运行的平台。2.短信通信GSM装置（机器人和用户之间）。随着通信事业的发展，移动通信应用领域的不断扩大，移动终端的设计也逐渐倍受关注。本方案使用Siemens公司的GSM模块TC35、TI公司的电平转换芯片MAX3238等器件，及其构成的移动终端的硬件电路。该设计可以完成短消息收发、语音传输、与PC机进行数据传输等功能，已应用在基于GSM短消息的GPS车辆监控系统中，实现用户对机器人利用短信这一简便快捷方式实现控制，用户可以通过短信获取机器人状态并传达命令。3蓝牙通讯装置（机器人和各电器之间，包括接收和发送）。实现机器人对受控电器的开关控制，从而完成用户对远程设备的无线控制。采用爱立信(Ericsson)公司的ROKl01007型电路作为蓝牙无线通信模块，实现智能机器人与上位机Pc的通信和与其他基于蓝牙模块的家用电器的通信。4．报警装置通过实时监控电器的安全状态，通过外部传感器接口检测火源，烟源和有毒气体源等，还可监控有线电视信号，水，煤气等，实现防盗，报警，安全检测等功能，提高家居环境的安全质量。5.显示及操作界面模块设置友好显示界面，便于人机交互；设置良好的操作界面，便于用户操作，实现对机器人的优化控制。通过LCD显示信号源，处理命令，用户与控制对象实现信息交互。一．系统总体结构设计家庭服务机器人系统由主控制器模块，GSM模块，蓝牙通讯模块，系统安全报警模块和显示及操作界面模块组成。STR710FZ2T6是整个系统的核心。它作为一个控制中心，将手持终端设备通过外部无线通讯网络与所有的网络家电连接在一起,是整个系统运行的平台。具有双向交互功能，家庭传感器模块获得的信息可以通过该中心将信号通知用户。首先，在远程操纵家电方面，STR710FZ2T6负责从TC35接收到的短消息和从蓝牙模块接收到的家用电器信号提取出有用信息，然后根据用户提供的操作指令操纵相应的网络家电或者查2首届“ST-Embest杯”嵌入式电子设计大赛小组名称：“拇指派”作品编号：A474询其运行情况，昀后再通过TC35以短消息的形式,并由蓝牙模块将控制信号传给带有蓝牙接口的终端设备，实现用户对家用电器，防盗，报警信号的监控。其次，在人机交互方面，STR710Fz2T6的任务就是在LCD上显示相应的操作信息和各个被控对象的状态信息，即家用电器的工作状态，通过良好的界面指导用户完成设置，实现友好的人机交互功能。同时，监控显示家庭安全状况，一旦出现紧急或危险的状况时，及时采取必要的保护措施，并通过TC35发送警告信息。STR710FZ2T6主控制器TC35GSM模块蓝牙通讯模块带有蓝牙模块的家用电器外部传感模块外界环境信号（火，烟，水等）显示及操作界面移动手持设备图1系统总体结构Copyright@2007ShandongUniversity.3