【FireBLE申请】智能家居控制系统

申请理由：之前没有用过NXP ARM COTEX_M0  MCU做过产品设计，但是有了解这家MCU，就是一直没有用到实际设计上。今天很高兴在电子发烧友论坛看见次活动，想借此活动来学习NXP MCU及蓝牙并且用FireBLE开发板做核心实现智能家居控制系统并且把个人开发心得分享到本论坛。

项目描述：一、项目概述
   随着科技的进步，无线应用无处不在，智能家居开始一步一步走进越来越多的普通家庭。
  本项目以低价格、低功耗、高可靠性为主要设计理念，探究FireBLE开发板基于NXP公司Cortex-M0和单模式BT4.0 Low Enery而设计的BLE单芯片系统QN9021应用蓝牙无线控制方法实现监控无线烟感温感一体探测器、无线煤气泄漏探测器及控制无线智能插座。其过程是如果发生火灾或者有煤气泄漏探测器把相关信息发给QN9021 MCU然后通过SIM900A GSM/GPRS模块发短信给手机警告或者通过蓝牙发达手机APP上及警告显示信息；而无线智能插座上的设备如灯、电视等可以通过手机上的APP控制关开信息以自带的蓝牙发送给QN9021 MCU主机然后处理再发出给智能插座关掉或开信号。核心板上的显示OLED也同时显示当前信息。
   FireBLE开发板有丰富的资源和外设便于实现外围通信及控制，缩短开发周期：
1-BLE单芯片系统QN9021有96KBROM、64KB SRAM c存储空间；有4通道12位ADC，电池检测和温度检测，双通道模拟比较器；定时外围有4个定时器timer、WDT看门狗、RTC实时时钟、2路PWM。
2-MPU6050-6轴加速度重力传感器。
3-复位按键、joystick五向按键。
4-3*LED可编程。
5-JTAG仿真口，支持SWD在线仿真版下载USB转串口下载，无需要制定下载器。
6-预留OLED显示屏接口，3V电池接口
7-预留UART、SPI、 I2C、PWM、GPIO方便接外部设备

二、硬件设计
本项目硬件设计选用protel99或AD09画原理图和PCB板
1-无线烟感温感一体探测器
烟感选择为光电感应式，其是利用起火是产生的烟雾能够改变光的传播特性原理；温度感应式是用火灾时温度升上感应原理，选择性价比ＮＴＣ热敏电阻做探测。微控制处理器采用ST公司低功耗系列的STM8Lxx系列。
2-无线煤气泄漏探测器
通过气体传感器多空气密度敏感输出电信号，经过放大信号给微控制处理器STM8Lxx做处理通过无线发给信息主机
3-无线智能插座
智能插座，可以智能手机的客户端来进行功能操作的插座，可以遥控插座通断电流，设定插座的定时开关。其功能还可以通过数码管显示当前开状态电压电流情况，也可以防雷电、防高压，单雷电和高压出现时其马上断开，以保护设计作用。本设计也是选择STM8Ｌｘｘ为处理器，AC转DC电源管理芯片用初步选用TI的。
4-SIM900A GSM/GPRS 收发短信模块
其为工业级双频 GSM/GPRS 模块：SIM900A，工作频段双频：900/1800Mhz，可以低功耗实现语音、SMS短信 、数据和传真信息的传输，进入 SLEEP 模式时，对应最小电流12mA。
5-OLED显示模块
选择0.96 OLED为显示当前监控模块信息，其睡眠状态下功耗为10uA，工作状态下少于10mA，通信接口选择SPI通信节省I/O口。
注：以上硬件设计中用的蓝牙模块待选中。
硬件框架图：
三、软件设计
本项目开发环境选用IAR和KIEL进行编写软件应用程序。
1-独立无线烟感温感一体探测器软件探测程序编写
2-独立无线煤气泄漏探测器软件探测程序编写
3-独立无线智能插座软件控制程序编写
4-独立SIM900A GSM/GPRS 收发短信模块软件程序编写
综合软件系统框架
                   手机短信函数处理
                        |   
                  SIM900A函数处理
                        |           ——智能手机APP函数处理
开始--硬件初始化--主机处理函数——{ ——智能插座收发数据函数处理
                        |        ——探测器采集数据及收发信息函数处理
               OLED信息显示处理函数  
四、项目设计的重点难点
本项目在蓝牙无线收发传送信息、低功耗、手机APP以及SIM900A GSM/GPRS 收发短信实现为重点难点。
蓝牙与蓝牙之间通信将是重点学习与应用。
五、项目设计预计效果
预计效果将完成以FireBLE开发板做核心实时监控烟感温度探测器、煤气泄漏探测器，把探测器报警信息上传到手机或发短信通知以及控制智能插座开关并显示在OLED屏上，同时探测器和智能插座设计也实现低功耗。在此把我的个人开发过程分享到论坛。