一种家居智能控制系统
阅读：996发布：2024-01-01
专利汇可以提供一种家居智能控制系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种智能控制领域，具体涉及一种家居智能控制系统。包括WIFI总控制总 节点 、 液晶 显示 电路 、智能插座控制电路、室内温湿度检测节点、人防节点、室内烟雾检测节点、红外学习遥控节点、手机客户端；通过利用线性电源对WIFI总控制节点进行供电，通过WIFI主控芯片IMAG601 WIFI模 块 接入任意路由并与主控节点MSP430F169 单片机 进行串口通信，将路由名称与IP地址写入液晶并显示，主节点通过 无线通信模块 与温湿度监测、红外入侵、燃气监测、智能插座、红外遥控 子节点 模块进行通信，将当前各子节点的状态用液晶显示，最后将所有节点状态及安防信息利用手机客户端展现给用户。，下面是一种家居智能控制系统专利的具体信息内容。
1.一种家居智能控制系统，其特征在于：包括WIFI总控制总节点、智能插座节点、室内温湿度检测节点、人防节点、室内烟雾检测节点、红外学习遥控节点、液晶显示电路、手机客户端；通过利用线性电源对WIFI总控制节点进行供电，通过WIFI主控芯片IMAG601 WIFI模块接入任意路由并与主控节点MSP430F169单片机进行串口通信，将路由名称与IP地址写入液晶并显示，WIFI总控制总节点通过无线通信模块与温湿度监测、红外入侵、燃气监测、智能插座、红外遥控子节点模块进行通信，将当前各子节点的状态用液晶显示，最后将所有节点状态及安防信息利用手机客户端展现给用户。
2.根据权利要求1所述的一种家居智能控制系统，其特征在于：具体包括电源模块、与电源模块连接的MUC微控制器和IMAG601WIFI模块、与IMAG601WIFI模块连接的遥控家电类开关模块、智能插座及检测模块、与MUC微控制器连接的温度及光强传感模块、人防节点模块、防火节点节点模块、按键模块、LCD显示屏。
3.根据权利要求1所述的一种家居智能控制系统，其特征在于：无线通信模块采用NRF24L01，NRF24L01使用SPI接口与单片机进行连接；NRF2401的收发模式采用的是增强Shock Burst TM收发模式来进行数据传输。
4.根据权利要求2所述的一种家居智能控制系统，其特征在于：所述温度及光强传感模块采用DHT11数字温湿度传感器；所述温湿度监测节点主要由MSP430 Lunch Pad作为子节点的MCU，同时用无线收发芯片NRF2401使子节点与MSP430F169主节点进行无线通信，将温湿度检测的信息发送至WIFI主控制节点并显示，利用IMAG601WIFI模块将温湿度数据发送至手机客户端；所述防火节点节点模块采用MQ2气体传感器模块；所述燃气监测节点主要由MSP430 Lunch Pad作为子节点的MCU，将信息采集到后判断是否达到界限，达到将控制继电器通断；同时用无线收发芯片NRF2401使子节点与MSP430F169主节点进行无线通信，将气体检测检测的信息发送至主控制节点并显示，利用IMAG601WIFI模块将信息传送至手机客户端；所述人防节点模块采用HC-SR501人体红外模块；所述人体安防监测节点主要由MSP430 Lunch Pad作为子节点的MCU，将信息采集到后判断是否检测到有人，有人时输出端口电平会发生变化，进而将数据传送至Lunch Pad控制蜂鸣器报警；同时用无线收发芯片NRF2401使子节点与MSP430F169主节点进行无线通信，将安防信息发送至主控制节点并显示，利用IMAG601WIFI模块将信息传送至手机客户端。
5.根据权利要求2所述的一种家居智能控制系统，其特征在于：所述智能插座模块采用强电控制弱电，将交流电的火线接至继电器的常开触点，将交流电的地线接至继电器的常闭触点，将线圈引脚两端接入直流电压；当继电器线圈通电时，继电器将会吸合，火线输出端导通，插座开启，家电正常工作；所述智能插座模块主要是由两部分构成，220V交流电及继电器为一路，微控制器Lunch Pad及无线通信NRF24L01是一路，两路由220V转5V的集成模块连接在一起，通过NRF2401无线模块多对一通信将数据信息发送给主控WIFI节点，再经过路由发送给手机客户端，同样的，手机客户端将开启或关闭的信息经路由发送给主控WIFI，再经由无线模块发送至子节点实现通断。
6.根据权利要求2所述的一种家居智能控制系统，其特征在于：所述红外遥控的发射电路采用普通的红外发射管，采用红外解码实现；所述红外解码将遥控发射出的红外遥控编码脉冲所对应的值解码出来，使用专用的红外遥控作为控制信号发出装置，当按下遥控器的不同键后，HS0038接收到并进行解码，解码后将信号送到MSP430 Lunch Pad，由单片机查表判断这个信号是开关还是对应某个键值，当确认是何种设置信号后，将解码信号送给红外发射管再发射出射给主控WIFI节点，经路由发送给手机并赋值给对应按键；从而实现手机按键智能学习红外遥控的功能；对于接收电路，采用HS0038红外一体化接收管，它接收红外信号频率为38kHz，周期约26μs，同时能对信号进行放大、检波、整形，得到完整的TTL电平的编码信号。
7.根据权利要求1所述的一种家居智能控制系统，其特征在于：采用12864为点阵液晶显示模块，所述液晶显示采用蓝底白字的128×64。
8.根据权利要求1所述的一种家居智能控制系统，其特征在于：本系统主要用到的有三种开发工具，WIFI模块选用的是基于ARM-M3的内核的微处理器，使用的是Keil-ARM编译器；
MSP430F169及Lunch Pad使用的是IAR5.3编译器，而手机界面使用的是JAVA的Eclipse编译器。
一种家居智能控制系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种智能控制领域，具体涉及一种家居智能控制系统。
背景技术
[0002] 智能家居是3C技术(即计算机技术、网络通信技术、信息控制技术)改变传统家电的必然结果。从大的社会背景来说，信息化飞速发展，通讯技术逐渐自由化、高层次化与人类对生活环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大为增加；此外在科学技术方面，由于计算机网络控制技术的发展与电子信息通讯技术的成长，促成了智能家居的诞生。通过WIFI技术的运用以及相关软件的发展将会使家用电器完成功能上的飞跃。通过网络将各种家电连接，可实现功能上的飞跃和资源的节约有效利用。构成智能化、多功能的现代家居智能系统、提供更舒适、安全、便捷的智能家居生活空间，优化人们的生活方式，从而给人们带来更舒适的家居生活，因此本发明特提供一种家居智能控制系统。
发明内容
[0003] 本发明解决的技术问题是提供一种家居智能控制系统。
[0004] 本发明采用的技术方案为：一种家居智能控制系统，包括WIFI总控制总节点、液晶显示电路、智能插座控制电路、室内温湿度检测节点、人防节点、室内烟雾检测节点、红外学习遥控节点、手机客户端；通过利用线性电源对WIFI总控制节点进行供电，通过WIFI主控芯片IMAG601WIFI模块接入任意路由并与主控节点MSP430F169单片机进行串口通信，将路由名称与IP地址写入液晶并显示，主节点通过无线通信模块与温湿度监测、红外入侵、燃气监测、智能插座、红外遥控子节点模块进行通信，将当前各子节点的状态用液晶显示，最后将所有节点状态及安防信息利用手机客户端展现给用户。
[0005] 本发明中具体包括电源模块、与电源模块连接的MUC微控制器和IMAG601WIFI模块、与IMAG601WIFI模块连接的遥控家电类开关模块、智能插座及检测模块、与MUC微控制器连接的温度及光强传感模块、人防节点模块、防火节点模块、按键模块、LCD显示屏。
[0006] 本发明中的MSP430F169作为WIFI节点主控，用来控制IMAG601WIFI模块接入路由后通过无线模块与各子节点进行数据收发、通信及显示。
[0007] 本发明中的主控节点包括子节点MSP430Lunch Pad控制器，和子节点MSP430G2553。
[0008] 本发明中的无线通信模块采用NRF24L01，NRF24L01使用SPI接口与单片机进行连接，如果单片机有硬件SPI接口则可与NRF24L01的SPI接口连接，如果不具备硬件SPI接口，单片机I/O口进行SPI时序模拟也是可以的，NRF24L01内部有FIFO可以与各种以高低速时钟运行的微处理器接口，也便于使用低成本单片机连接使用。
[0009] 本发明中NRF2401的收发模式采用的是增强Shock Burst TM收发模式来进行数据传输。
[0011] 本发明中的温湿度监测节点主要由MSP430Lunch Pad作为子节点的MCU，同时用无线收发芯片NRF2401使子节点与MSP430F169主节点进行无线通信，将温湿度检测的信息发送至WIFI主控制节点并显示，利用IMAG601WIFI模块将温湿度数据发送至手机客户端。
[0012] 本发明中的防火节点模块采用MQ2气体传感器模块。本发明中的防火节点主要由MSP430Lunch Pad作为子节点的MCU，将信息采集到后判断是否达到界限，达到将控制继电器通断。同时用无线收发芯片NRF2401使子节点与MSP430F169主节点进行无线通信，将气体检测检测的信息发送至主控制节点并显示，利用IMAG601WIFI模块将信息传送至手机客户端。
[0013] 本发明中人防节点模块采用HC-SR501人体红外模块。本发明中人体安防监测节点主要由MSP430Lunch Pad作为子节点的MCU，将信息采集到后判断是否检测到有人，有人时输出端口电平会发生变化，进而将数据传送至Lunch Pad控制蜂鸣器报警。同时用无线收发芯片NRF2401使子节点与MSP430F169主节点进行无线通信，将安防信息发送至主控制节点并显示，利用IMAG601WIFI模块将信息传送至手机客户端。
[0014] 本发明中的智能插座模块采用强电控制弱电，将交流电的火线接至继电器的常开触点，将交流电的地线接至继电器的常闭触点，将线圈引脚两端接入直流电压。当继电器线圈通电时，继电器将会吸合，火线输出端导通，插座开启，家电可正常工作。所述智能插座模块主要是由两部分构成，220V交流电及继电器为一路，微控制器Lunch Pad及无线通信NRF24L01是一路，两路由220V转5V的集成模块连接在一起。通过NRF2401无线模块多对一通信将数据信息发送给主控WIFI节点，再经过路由发送给手机客户端，同样的，手机客户端将开启或关闭的信息经路由发送给主控WIFI，再经由无线模块发送至子节点实现通断。
[0015] 本发明中所述遥控家电类开关模块发出的信息经过红外解码后将解得的码再经过红外发射发给主控节点，主控WIFI收到时将信息发送给插座模块进行接收，将插座设置为设备终端，控制插座的通断电。本发明中的红外遥控的发射电路采用普通的红外发射管，采用红外解码实现系统整体功能；所述红外解码是指将遥控发射出的红外遥控编码脉冲所对应的值解码出来。使用专用的红外遥控作为控制信号发出装置，当按下遥控器的不同键后，HS0038接收到并进行解码，解码后将信号送到MSP430Lunch Pad，由单片机查表判断这个信号是开关还是对应某个键值，当确认是何种设置信号后，将解码信号送给红外发射管再发射出射给主控WIFI节点，经路由发送给手机并赋值给对应按键；从而实现手机按键智能学习红外遥控的部分功能。对于接收电路，采用HS0038红外一体化接收管，它接收红外信号频率为38kHz，周期约26μs，同时能对信号进行放大、检波、整形，得到完整的TTL电平的编码信号。
[0016] 本发明中的采用12864为点阵液晶显示模块，所述液晶显示采用蓝底白字的128×64。
[0017] 本系统主要用到的有三种开发工具，WIFI模块选用的是基于ARM-M3的内核的微处理器，使用的是Keil-ARM编译器；MSP430F169及Lunch Pad使用的是IAR5.3编译器，而手机界面使用的是JAVA的Eclipse编译器。
[0018] 本发明的有益效果：
[0020] 图1为本发明的系统图。
[0021] 图2为MSP430F169最小系统原理图。
[0022] 图3为MSP430G2553芯片引脚图。
[0023] 图4为NRF2401芯片引脚图
[0024] 图5为温湿度监测节点模块的原理图。
[0025] 图6为MQ2气体检测模块原理图
[0026] 图7为红外人防节点模块的原理图。
[0027] 图8为智能插座的原理图。
[0028] 图9为128×64液晶显示原理图。
[0029] 图10为红外遥控节点的原理图。
[0030] 图11为WIFI模块主要流程图。
[0031] 图12为WIFI通信流程图。
[0032] 图13为NRF24L01主节点程序流程图。
[0033] 图14为NRF24L01分节点程序流程图。
具体实施方式
[0034] 一种家居智能控制系统，包括WIFI总控制总节点、液晶显示电路、智能插座控制电路、室内温湿度检测节点、人防节点节点、室内烟雾检测节点、红外学习遥控节点、手机客户端；通过利用线性电源对WIFI总控制节点进行供电，通过WIFI主控芯片IMAG601WIFI模块接入任意路由并与主控节点MSP430F169单片机进行串口通信，将路由名称与IP地址写入液晶并显示，主节点通过无线通信模块与温湿度监测、红外入侵、燃气监测、智能插座、红外遥控子节点模块进行通信，将当前各子节点的状态用液晶显示，最后将所有节点状态及安防信息利用手机客户端展现给用户。
[0035] 本发明中具体包括电源模块、与电源模块连接的MUC微控制器和IMAG601WIFI模块、与IMAG601WIFI模块连接的遥控家电类开关模块、智能插座及检测模块、与MUC微控制器连接的温度及光强传感模块、人防节点模块、防火节点防火节点模块、按键模块、LCD显示屏。
[0036] 本发明中MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)公司推出的16位的超低功耗处理器MSP430最小系统主要包括MSP430系列单片机的CPU，时钟电路，电源电路，仿真接口电路，串行接口电路功能部件，以单片机CPU为核心，时钟电路为单片机提供稳定的8M时钟振荡信号，电源电路使用AMS117芯片将5V的电压转化为3.3V单片机电源电压，JTAG仿真接口电路可以用来为MSP430单片机烧入程序和在线仿真调试。串行接口电路主要是为单片机提供了与PC机收发数据的功能。
[0037] 本发明中的MSP430F169最小系统作为WIFI节点主控，用来控制IMAG601WIFI模块接入路由后通过无线模块与各子节点进行数据收发、通信及显示。MSP430F169最小系统原理图如图2，主节点，IMAG601及MSP430F169，IMAG601主要接法：其中ADP_IN1，ADP_IN2均为2×5牛角座，
[0038] 1脚I2C_SCL接ADP_IN1的4脚
[0039] 2脚I2C_SCA接ADP_IN1的6脚
[0040] 3、6、9、31脚接地
[0041] 4脚GPIO_PA2接ADP_IN1的8脚
[0042] 5脚GPIO_PA0接ADP_IN1的10脚
[0043] 7脚PWM1接接ADP_IN1的3脚
[0044] 8脚PWM2接接ADP_IN1的5脚
[0045] 10脚ADC_AIN2接ADP_IN2的4脚
[0046] 11脚ADC_AIN1接ADP_IN2的6脚
[0047] 12脚ADC_AIN0接ADP_IN2的8脚
[0048] 13脚OTG_DP接Micro_usb的DP脚
[0049] 14脚OTG_DM接Micro_usb的DM脚
[0050] 21脚DAC0接ADP_IN2的3脚
[0051] 22脚DAC0接ADP_IN2的5脚
[0052] 27脚UART_TXD接MAX232的DIN1脚
[0053] 28脚UART RXD接MAX232的ROUT1脚
[0054] 32脚ANT接SMB天线
[0055] ADP_IN1接至MSP430F169的P4.0-P4.6口、P3.5-P3.7口
[0056] ADP_IN2接至MSP430F169的P6.6、P6.7口P1.0-P1.3口P2.2-P2.5、P2.7、P3.4口[0057] 本发明中的主控节点包括子节点MSP430Lunch Pad控制器，和子节点MSP430G2553。
[0058] Launch Pad是MSP-EXP430G2系列单片机的一款低成本实验板，其基于USB的集成性仿真器可以方便的为单片机器件的开发和应用提供所需的闪存编程器和程序调试，也可为将单片机的串口转接为USB接口，方便与PC机的连接，方便了PC机与单片机的串行通信。它为14/20引脚DIP封装的MSP-EXP430G2系列单片机提供了具有集成仿真功能的目标板。由于MSP430闪存的功耗极低，无需外部电源就可使单片机擦除闪存并对其进行编程。板上Flash仿真工具使Launch Pad可以直接连接至PC轻松进行编程、调试和评估。
[0059] MSP430G2553作为MSP430单片机系列中G2系列的中一款产品，它具有1块嵌入式仿真模块可支持在线仿真调试，16KB的闪存和512B的RAM可满足简单的控制应用，在设计中可充分完成对分节点的控制。此外，MSP430G2553单片机的最小系统极为简单，3.3V的电源供电电路以及一个电容和电阻构成的复位电路便可使它正常工作，并不需要额外的时钟电路，所以由它构成的系统极为简单，系统设计起来也非常快捷方便。此外它还具有通用串行通信接口、在设计中足够用的20个I/O引脚、一个内置的10位模数(A/D)转换器。MSP430G2系列单片机可采用IAR Embedded Workbench集成开发环境(IDE)或Code Composer Studio(CCS)编写、下载和调试应用程序。MSPG2553芯片的引脚图如图3
[0060] 本发明中的无线通信模块采用NRF24L01，NRF24L01使用SPI接口与单片机进行连接，如果单片机有硬件SPI接口则可与NRF24L01的SPI接口连接，入不具备硬件SPI接口，单片机I/O口进行SPI时序模拟也是可以的，NRF24L01内部有FIFO可以与各种以高低速时钟运行的微处理器接口，也便于使用低成本单片机连接使用。其引脚图如图4，子节点与主节点通过NRF2401进行无线通信，不需要连接，所有子节点都配备NRF2401与MSP430G2553，NRF2401与MSP430G2553的接法，1脚接地，2脚接外Micro_usb口供电，3脚CE接MSP430G2553的IO口P2.0，4脚CSN接MSP430G2553的IO口P2.1，5脚SCK接MSP430G2553的IO口P2.2，6脚MOSI接MSP430G2553的IO口P2.3,7脚MISO接MSP430G2553的IO口P2.4，8脚IRQ接MSP430G2553的IO口P2.5。
[0061] 本发明中NRF2401的收发模式采用的是增强Shock Burst TM收发模式来进行数据传输，器具体Enhanced Shock Burst TM发射流程：
[0062] A.把接收机的地址和要发送的数据按SPI时序送入NRF24L01；
[0063] B.配置CONFIG寄存器为发送模式等；
[0064] C.微控制器把CE端口置高电平(至少10us)；
[0065] D.NRF24L01用Enhanced Shock Burst TM模式发射出数据。
[0066] Enhanced Shock Burst TM接收流程：
[0067] A.配置本机地址和要接收的数据包大小；
[0068] B.配置CONFIG寄存器为接收模式，CE置高。
[0069] C.130us后，NRF24L01进入监视状态，等待数据包的到来；
[0070] D.接收到正确的无线数据包
[0071] E.NRF24L01把STATUS寄存器的RX_DR置位，也可用拉低IRQ引脚向微控制器发送中断；
[0072] F.微控制器通过SPI接口将数据从NRF2401读出；
[0073] G.数据读取完毕后，为了下次通信的使用可以清除STATUS寄存器位。
[0074] 本发明中的温度及光强传感模块采用DHT11数字温湿度传感器。
[0075] 本发明中的温湿度监测节点主要由MSP430Lunch Pad作为子节点的MCU，同时用无线收发芯片NRF2401使子节点与MSP430F169主节点进行无线通信，将温湿度检测的信息发送至WIFI主控制节点并显示，利用IMAG601WIFI模块将温湿度数据发送至手机客户端。温湿度监测节点模块的原理图如图5，DHT11的1脚VCC接Micro_usb口供电电源，2脚DATA接MSP430G2553的IO口P1.7，4脚GND接地。MSP430G2553由AMS1117供电，AMS1117再给MSP430G2553供电，同时本节点也配备NRF2401与MSP430G2553。
[0076] 本发明中的防火节点防火节点模块采用MQ2气体传感器模块。
[0077] 本发明中的防火节点主要由MSP430Lunch Pad作为子节点的MCU，将信息采集到后判断是否达到界限，达到将控制继电器通断。同时用无线收发芯片NRF2401使子节点与MSP430F169主节点进行无线通信，将气体检测检测的信息发送至主控制节点并显示，利用IMAG601WIFI模块将信息传送至手机客户端。原理图如图6，防火节点MQ2与MSP430G2553的接法，MQ2的1脚VCC接Micro_usb口供电电源，2脚DATA接MSP430G2553的IO口P1.3，4脚GND接地。MSP430G2553由AMS1117供电，AMS1117再给MSP430G2553供电，同时本节点也配备NRF2401与MSP430G2553。
[0078] 本发明中人防节点节点模块采用HC-SR501人体红外模块。
[0079] 本发明中人体安防监测节点主要由MSP430Lunch Pad作为子节点的MCU，将信息采集到后判断是否检测到有人，有人时输出端口电平会发生变化，进而将数据传送至Lunch Pad控制蜂鸣器报警。同时用无线收发芯片NRF2401使子节点与MSP430F169主节点进行无线通信，将安防信息发送至主控制节点并显示，利用IMAG601WIFI模块将信息传送至手机客户端，原理如图7，人防节点HC-SR501与MSP430G2553的接法，HC-SR501的1脚GND接地，2脚DATA接MSP430G2553的IO口P1.5，3脚VCC接Micro_usb口供电电源。MSP430G2553由AMS1117供电，AMS1117再给MSP430G2553供电，同时本节点也配备NRF2401与MSP430G2553。
[0080] 本发明中的智能插座模块采用强电控制弱电，将交流电的火线接至继电器的常开触点，将交流电的地线接至继电器的常闭触点，将线圈引脚两端接入直流电压。当继电器线圈通电时，继电器将会吸合，火线输出端导通，插座开启，家电可正常工作。所述智能插座模块主要是由两部分构成，220V交流电及继电器为一路，微控制器Lunch Pad及无线通信NRF24L01是一路，两路由220V转5V的集成模块连接在一起。通过NRF2401无线模块多对一通信将数据信息发送给主控WIFI节点，再经过路由发送给手机客户端，同样的，手机客户端将开启或关闭的信息经路由发送给主控WIFI，再经由无线模块发送至子节点实现通断，原理如图8；插座220V通过220V转5V变压器得到5V直流电，引至AMS1117(5V转3.3V的电源芯片)的3脚IN，AMS1117的2脚接外部Micro_usb口供电，同时将5V直流电接至继电器5脚，1、2脚接220V交流电，同时也配备NRF2401与MSP430G2553。
[0081] 红外遥控的发射电路采用普通的红外发射管，采用红外解码实现系统整体功能；所述红外解码是指将遥控发射出的红外遥控编码脉冲所对应的值解码出来。使用专用的红外遥控作为控制信号发出装置，当按下遥控器的不同键后，HS0038接收到并进行解码，解码后将信号送到MSP430Lunch Pad，由单片机查表判断这个信号是开关还是对应某个键值，当确认是何种设置信号后，将解码信号送给红外发射管再发射出射给主控WIFI节点，经路由发送给手机并赋值给对应按键；从而实现手机按键智能学习红外遥控的部分功能。对于接收电路，采用HS0038红外一体化接收管，它接收红外信号频率为38kHz，周期约26μs，同时能对信号进行放大、检波、整形，得到完整的TTL电平的编码信号，如图10所示：红外遥控节点HC-SR501与MSP430G2553的接法，HC-SR501的1脚GND接地，2脚DATA经红外收发电路后接MSP430G2553的IO口P1.3，3脚VCC接Micro_usb口供电电源。MSP430G2553由AMS1117供电，AMS1117再给MSP430G2553供电，同时本节点也配备NRF2401与MSP430G2553。
[0082] 本发明中的采用12864为点阵液晶显示模块，所述液晶显示采用蓝底白字的128×64，其电路原理图如图9。
[0083] 本系统主要用到的有三种开发工具，WIFI模块选用的是基于ARM-M3的内核的微处理器，使用的是Keil-ARM编译器；MSP430F169及Lunch Pad使用的是IAR5.3编译器，而手机界面使用的是JAVA的Eclipse编译器。
[0084] 所述WIFI模块上使用的福州瑞芯微电子有限公司的RKNanoC微处理芯片配套一片SPI FLASH做为程序存储器，瑞芯提供了专用的固件生成软件和固件烧写软件，分别是RKNanoTool.exe和RKDevelopTool.exe。
[0085] 固件生成工具使用前要选择固件所需资源的正确文件目录，其中系统代码就是WIFI模块程序使用编译器编译生成的可执行文件。填写固件信息之后点击“生成固件”按钮即可生成固件。
[0086] 使用RKDevelopTool.exe固件升级工具升级WIFI模块的固件。升级固件前，需要按住升级按钮不放，同时将设备连接到PC USB端口。如果之前没有安装过设备驱动，则需要安装设备驱动。
[0087] MSP430单片机使用的是IAR Embedded Workbench开发环境，IAR Embedded Workbench是一套用于既可以编译又可以在线调试嵌入式系统应用程序的集成开发工具。它提供完整的一系列全套的集成开发环境，包括工程管理器、编辑器、编译链接工具、调试仿真工具。它不仅包含了编译器的一般的全局性的优化，也包含针对特定厂商特定芯片的低级优化，可以充分利用所选芯片拥有的性能，确保了较小的代码尺寸。IAR Embedded Workbench支持许多不同的微控制器芯片制造商制造的品类类繁多的8位、16位甚至32位单片机芯片。
[0088] Android应用程序使用Java编程语言编写的，它拥有跨平台、面向对象、泛型编程的特点。Java程序依赖于各种不同平台上的Java虚拟机来解释执行程序，从而可以实现“一次编译、到处执行”的这种跨平台特性。使用Java语言必须有JDK(Java Development Kit)，JDK是整个Java的核心部件，它包括了Java的运行环境(Java Runtime Envirnment)和一堆Java工具和Java的基础的类库(rt.jar)。所以需要下载和安装JDK。主流的JDK是美国Sun公司发布的JDK。针对Java语言的集成开发环境有很多，其中Eclipse是较常用到的一个。Eclipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展的开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务的集成，但可通过添加插件组件构建完整的开发环境。Eclipse本身附带了一个标准的插件集，含有常用的开发工具。要想实现Android编程还要下载Android SDK(Software Development Kit)和在Eclipse安装ADT插件。SDK一般是一些用于为特定的软件包、硬件平台、操作系统等建立应用软件的开发工具的集合。Android SDK提供了开发Android应用程序所需的API库和构建、测试和调试Android应用程序所需的开发工具。安装ADT插件可以使Android应用的开发更为简单。
[0089] 本发明的具体实施步骤为：
[0090] (1)WIFI模块上电后，主程序开始运行。首先对时钟和中断进行初始化，对硬件外设初始化，如果是检测到固件升级按键按下，即连接至AD的按键S1，则进入固件升级更新状态，配合固件烧入软件下载新固件，否则开始扫描搜索WIFI，选择已保存网络密码的最近连接的无线WIFI接入点连接。如果监听WIFI按键未按下，即连接I/O口的S2按键未按下，则WIFI模块进入监听模式。同样的，在没有发现已保存网络密码的WIFI接入点的情况下，也进入监听模式。监听由路由发出的加密的SSID和密码，监听模式下，手机软件可将手机接入的路由器的SSID和密码无线发出，WIFI模块监听由路由发出的加密的SSID和密码，就可获取无线热点的密码，然后接入热点。如果按下了监听按键WIFI模块在扫描可用的接入点后，直接进入监听模式，主要流程图如图11所示。
[0091] (2)WIFI模块接入路由获取到IP地址后，要与同时接入路由的手机客户端进行通信，这时就使用到IP协议中的UDP协议进行通信，手机客户端和WIFI模块使用了指定的UDP端口。首先要手机客户端通过UDP广播向特定的端口发送特定数据，WIFI模块在指定的本地端口收到特定的数据之后，也发送特定地回复数据，这样手机客户端便可通过UDP广播找到WIFI模块的IP地址，WIFI模块也得到了手机客户端的IP地址。然后手机客户端和WIFI模块可以方便的使用IP地址进行通信了。
[0092] (3)WIFI模块设定UDP端口之后等待接收来自手机客户端的无线数据。在接收到无线数据之后，从无线数据中解析出IP地址。根据现在是否完成了一次完整的通信过程执行不同动作。如完成则与任何IP地址进行通信，无论这个IP是否与原先的通信IP地址一样，如未完成回复“BUSY”，等待与旧的IP地址所代表的设备完成一次完整通信，方可与新的IP进行通信，流程图如图12所示。
[0093] (4)主节点的任务主要是将WIFI模块的数据发送给分节点，并显示有用的数据在液晶屏上，主节点上电后开始初始化定时器，串口，LCD，NRF24L01等。然后等待WIFI模块连接网络成功、获取IP地址之后便可进行网络通信了。程序首先会检查定时器时间，在一定的时间时，就会分别执行与各分节点的NRF24L01通信，与温湿度节点通信获取温度和湿度，与烟雾节点通信获取是否有烟雾，与人体红外节点通信获取是否有人体活动，从红外遥控节点获取按键值。并将有用的数据发送给手机客户端。程序中也会检查是否接收到了客户端发送的数据，根据接收的数据类型，部分数据将直接处理，并发送一个回复，部分数据将发送到分节点，由分节点处理或执行相应的动作。程序流程图如图13所示。
[0094] (5)分节点设计的是作为特定功能节点，节点有传感器功能，如温湿度传感器，人体红外，燃气检测等等，分节点也有控制功能，如红外遥控、插座开关控制。分节点在上电执行初始化之后，将NRF24L01设置为接收模式，等待接收来自主节点的数据。单片机检查到来自主节点的数据之后，读取并保存数据，在一定的延时等待主节点发送完数据变为接收模式之后，分节点将NRF24L01设置为发送模式，发送节点的数据到主节点，发送完之后将NRF24L01设置为接收模式准备接受下一次数据。在完成收发数据之后就可以对收到数据进行处理了，如果节点带有传感器，采集传感器数值保存好，以便下次通信时直接发送出去，程序流程图如图14所示。
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