单片机的wifi智能灯设计
本文主要论述了智能家居以及5G时代的即将到来，以WIFI智能灯为例阐述了它们到来给我们带来的便利，介绍了关于智能家居方面的知识，智能家居在将来将会快速发展，因为它更加符合时代的变化与潮流，而本设计正对应了智能家居在智能照明系统以及WIFI通信技术等领域的体现。本文从硬件和软件等方面分析了WIFI智能灯的主要工作原理，以及介绍了如何实现手机APP通过网络异地控制LED灯。本设计以51单片机为核心，WIFI模块为辅助，以及一些其他元器件的支持，可以实现LED灯通过无线网络远程异地使用智能手机APP进行控制，并且LED 灯的亮度可以调节。
引言 1
一、系统机构与基本功能介绍 2
（一）系统整体介绍 2
（二）设计的基本功能 2
二、硬件部分的设计 2
（一）单片机最小系统 2
（二）WIFI模块简介 5
（三）LM1117稳压电路 6
（四）LED灯模块电路 7
（五）按键电路 7
（六）供电电路 8
（七）部分硬件清单 8
三、系统的软件设计 9
（一）系统总流程介绍 9
（二）WIFI模块控制程序设计 10
（三）LED灯控制程序设计 10
（四）按键控制程序设计 11
四、仿真与调试 12
（一）仿真 12
（二）程序烧入 13
（三）手机连接与调试 13
总结 16
致谢 17
参考文献 18
附录 19
（一）电路图 19
（二）实物图 19
（三）部分程序 20
引言
科技的进步以及人们生活日新月异，对于家居也有了更高的要求，随之而生的就是智能家居这一名词，他的出现让家具生活变得更加简单化、人性化和智能化，从而使人们的生活变得更加舒适化、方便化。智能家居是在物联网的影响下的产物，智能家居作为种新新领域，虽然发展了很长时间，也在不断的扩大市场占比与影响范围，一些国内优秀的智能家居生产商也在研究这一技术调入的相当多的财力和人力，但是智能家居这个概念大众对 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
此比较陌生，虽说现在有一些家庭已经装上一些智能家居设备，但是由于高成本、没有整体性，以及产品作为新产品，并不被大众所了解和接受。
但随着科技的不断进步，智能家居的成本和售价也在不断降低，一些产品已经推入市场，智能家居的放量增长说明智能家居行业进入了一个拐点，未来的五到十年内，家居的智能程度将会被消费者划入是否要购买的一项重要的因素，所以智能家居的发展已不可逆转，传统家具的变革将会带来很大的机遇。
智能家居的出现，让一座被动的建筑变成了一种更为智能、舒适、高效和节能的设备，将万物拟人化，人可以与他们之间进行“交流”，未来将是一个智能的时代，人们的衣食住行等等都会有巨大的改变。如果从系统的角度来分析的话，智能家居将原先零碎无联系的传统家居变成一个有组织的整体，使多个家居形成互动，你也可以很轻松的去控制它们。试想一下，未来人们可以一个手机控制家里所有家电，可以监控每个电器用了多少度电，也可以检查家里电器有无异常。在你出去上班时，扫地机器人会自己慢慢打扫房间，在你下班快回家时，会自动为你亮灯、开启空调、放好洗澡水等等，这些就是科技给生活带来的便利，智能让家变得更加温馨，不再是冷冰冰的家具摆在哪里，而是更加懂你的需求。智能家居是时代进步的成果，人们需求的产物，智能家居还在不断进步，所以需要科研技术人员的不断努力。
本设计是基于单片机WIFI智能灯控制,可实现LED通过联网可以使用手机远程异地控制，也可以使用按键进行控制，是智能家具在照明设备领域、手机远程控制领域的一种体现，是实现万物互连的一种方式。
一、系统机构与基本功能介绍
（一）系统整体介绍
本设计以STC89C51单片机为核心控制，分析来自WIFI模块（ESP8266芯片）以及按键模块输入的控制信号，然后单片机再对相应LED灯进行控制，最终可以通过WIFI模块接收来自网络的手机控制信号，控制相应的灯的亮与灭，也能通过按键开关来控制六组LED灯，并且LED灯的亮度可以控制调节。系统总框架图如图11所示。
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图11 系统总框架示意图
（二）设计的基本功能
本设计可实现LED灯远程使用手机控制亮和熄灭，也可以用按键分别控制对应LED灯。该设计以51单片机为核心，通过ESP8266模块以及一些电路原件，可实现使用手机数据流量远程发送控制数据给远程服务器，服务器通过ESP8266模块将数据输送给51单片机，由单片机对输送进来的信号进行判断和处理，然后对相应的LED灯进行控制，以及有手动按键发送信号给单片机，单片机再分别执行对应的LED灯控制程序，并且LED灯的亮度可调。
二、硬件部分的设计
（一）单片机最小系统
单片机最小系统，也可以称作最小的应用系统。如图21给出的是STC89C51单片机的最小系统电路图作为电子元件，单片机只是一个芯片，想要让芯片正常工作，还需要在芯片外部接上电源、时钟电路以及复位电路，这就是单片机系统正常工作的必要条件。一般STC89C51单片机的最小系统一般由STC89C51单片机本体、外接晶振电路模块以及复位电路模块构成。
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图21 STC89C51单片机最小系统示意图
1.STC89C51单片机概述
STC89C51单片机是本设计的核心控制器，它具有片内程序存储可擦除并且可以直接在线编程与调试以及所需的供电电压低，运行电压范围大、运行耗电少等诸多优点，性能方面比较可靠而且价格低廉。STC89C51有40个引脚，其中有32个双向I/O端口，如图22给出的是单片机引脚图。
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图22 STC89C51部分引脚示意图
单片机引脚在本设计的介绍：40号引脚VCC与20号引脚GND分别接+5V电源还有接地，为单片机进行供电；9号引脚RST接外置复位电路，为单片机提供复位信号；18号引脚XTAL2和19号引脚XTAL1接外置时钟震荡电路，为单片机提供时钟信号；单片机的10号引脚RXD与11号引脚TXD分别为单片机串行通信的信号接收引脚和发送引脚，引脚接到下载排针可对单片机程序进行烧入，引脚接到WIFI模块电路实现与单片机进行串行通信；单片机的21号到26号引脚分别接6个按键，为单片机提供按键控制信号；1号、8号、14号、15号、16号、17号引脚分别接六路LED灯，由单片机进行控制。
引言 1
一、系统机构与基本功能介绍 2
（一）系统整体介绍 2
（二）设计的基本功能 2
二、硬件部分的设计 2
（一）单片机最小系统 2
（二）WIFI模块简介 5
（三）LM1117稳压电路 6
（四）LED灯模块电路 7
（五）按键电路 7
（六）供电电路 8
（七）部分硬件清单 8
三、系统的软件设计 9
（一）系统总流程介绍 9
（二）WIFI模块控制程序设计 10
（三）LED灯控制程序设计 10
（四）按键控制程序设计 11
四、仿真与调试 12
（一）仿真 12
（二）程序烧入 13
（三）手机连接与调试 13
总结 16
致谢 17
参考文献 18
附录 19
（一）电路图 19
（二）实物图 19
（三）部分程序 20
引言
科技的进步以及人们生活日新月异，对于家居也有了更高的要求，随之而生的就是智能家居这一名词，他的出现让家具生活变得更加简单化、人性化和智能化，从而使人们的生活变得更加舒适化、方便化。智能家居是在物联网的影响下的产物，智能家居作为种新新领域，虽然发展了很长时间，也在不断的扩大市场占比与影响范围，一些国内优秀的智能家居生产商也在研究这一技术调入的相当多的财力和人力，但是智能家居这个概念大众对 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
此比较陌生，虽说现在有一些家庭已经装上一些智能家居设备，但是由于高成本、没有整体性，以及产品作为新产品，并不被大众所了解和接受。
但随着科技的不断进步，智能家居的成本和售价也在不断降低，一些产品已经推入市场，智能家居的放量增长说明智能家居行业进入了一个拐点，未来的五到十年内，家居的智能程度将会被消费者划入是否要购买的一项重要的因素，所以智能家居的发展已不可逆转，传统家具的变革将会带来很大的机遇。
智能家居的出现，让一座被动的建筑变成了一种更为智能、舒适、高效和节能的设备，将万物拟人化，人可以与他们之间进行“交流”，未来将是一个智能的时代，人们的衣食住行等等都会有巨大的改变。如果从系统的角度来分析的话，智能家居将原先零碎无联系的传统家居变成一个有组织的整体，使多个家居形成互动，你也可以很轻松的去控制它们。试想一下，未来人们可以一个手机控制家里所有家电，可以监控每个电器用了多少度电，也可以检查家里电器有无异常。在你出去上班时，扫地机器人会自己慢慢打扫房间，在你下班快回家时，会自动为你亮灯、开启空调、放好洗澡水等等，这些就是科技给生活带来的便利，智能让家变得更加温馨，不再是冷冰冰的家具摆在哪里，而是更加懂你的需求。智能家居是时代进步的成果，人们需求的产物，智能家居还在不断进步，所以需要科研技术人员的不断努力。
本设计是基于单片机WIFI智能灯控制,可实现LED通过联网可以使用手机远程异地控制，也可以使用按键进行控制，是智能家具在照明设备领域、手机远程控制领域的一种体现，是实现万物互连的一种方式。
一、系统机构与基本功能介绍
（一）系统整体介绍
本设计以STC89C51单片机为核心控制，分析来自WIFI模块（ESP8266芯片）以及按键模块输入的控制信号，然后单片机再对相应LED灯进行控制，最终可以通过WIFI模块接收来自网络的手机控制信号，控制相应的灯的亮与灭，也能通过按键开关来控制六组LED灯，并且LED灯的亮度可以控制调节。系统总框架图如图11所示。
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图11 系统总框架示意图
（二）设计的基本功能
本设计可实现LED灯远程使用手机控制亮和熄灭，也可以用按键分别控制对应LED灯。该设计以51单片机为核心，通过ESP8266模块以及一些电路原件，可实现使用手机数据流量远程发送控制数据给远程服务器，服务器通过ESP8266模块将数据输送给51单片机，由单片机对输送进来的信号进行判断和处理，然后对相应的LED灯进行控制，以及有手动按键发送信号给单片机，单片机再分别执行对应的LED灯控制程序，并且LED灯的亮度可调。
二、硬件部分的设计
（一）单片机最小系统
单片机最小系统，也可以称作最小的应用系统。如图21给出的是STC89C51单片机的最小系统电路图作为电子元件，单片机只是一个芯片，想要让芯片正常工作，还需要在芯片外部接上电源、时钟电路以及复位电路，这就是单片机系统正常工作的必要条件。一般STC89C51单片机的最小系统一般由STC89C51单片机本体、外接晶振电路模块以及复位电路模块构成。
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图21 STC89C51单片机最小系统示意图
1.STC89C51单片机概述
STC89C51单片机是本设计的核心控制器，它具有片内程序存储可擦除并且可以直接在线编程与调试以及所需的供电电压低，运行电压范围大、运行耗电少等诸多优点，性能方面比较可靠而且价格低廉。STC89C51有40个引脚，其中有32个双向I/O端口，如图22给出的是单片机引脚图。
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图22 STC89C51部分引脚示意图
单片机引脚在本设计的介绍：40号引脚VCC与20号引脚GND分别接+5V电源还有接地，为单片机进行供电；9号引脚RST接外置复位电路，为单片机提供复位信号；18号引脚XTAL2和19号引脚XTAL1接外置时钟震荡电路，为单片机提供时钟信号；单片机的10号引脚RXD与11号引脚TXD分别为单片机串行通信的信号接收引脚和发送引脚，引脚接到下载排针可对单片机程序进行烧入，引脚接到WIFI模块电路实现与单片机进行串行通信；单片机的21号到26号引脚分别接6个按键，为单片机提供按键控制信号；1号、8号、14号、15号、16号、17号引脚分别接六路LED灯，由单片机进行控制。
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