手机app自动光照度调节系统
摘 要随着社会的发展，人们对生活质量的要求越来越高，照明在能耗中所占的比例日益增加,因而照明节能也日显重要。现如今日光灯的使用已经成为千家万户的必备品，为人们的生活提供了方便以及光明，但是目前的日光灯控制还是采用普通的机械按键开关来控制灯光，这样的控制方式在操作的时候很不方便，特别是在晚上如果要开灯就需要抹黑找到开关的位置所在，这使得人们的体验感很差，另外虽然也有通过红外遥控的方式控制灯光，相比传统的机械开关虽然体验有提升，但是还是不够方便，如果用手机来控制开关就能很好的解决以上问题，并且为了更加智能，我们通过在系统中增加光敏电阻，光敏电阻能很好的反应出环境光的变化，根据环境光的变化来调整LED的亮度，更加智能化。本设计就是基于手机的APP软件通过蓝牙作为载体，与51单片机之间通信，从而实现控制单片机从而去控制LED灯，不仅可以改变灯光的颜色，而且还可以调节灯光的亮度。
目 录
引言 6
一、 设计思路和系统构成 6
（一）设计思路 6
（二）系统构成 7
二、 基于手机APP自动光照度调节系统的硬件设计 8
（—）蓝牙模块电路 8
（二）单片机控制电路 11
1、STC15W404AS简介 11
2、光敏电阻的特性介绍 12
3、单片机控制电路硬件设计 12
4、WS2813驱动电路设计 13
5、光敏电阻电路设计 13
三、基于手机APP自动光照度调节系统软件结构设计 14
（一）系统软件设计说明 14
（二）算法设计 15
1、主程序 15
2、蓝牙接收子程序 16
3、LED控制子程序 16
4、光敏电阻采样子程序设计 17
四、蓝牙串口APP 19
（一）蓝牙串口概述 19
（二）蓝牙串口开发软件的设计 19
（三）蓝牙串口APP开发手机端环境 20
（四）蓝牙串口APP应用截图 21
五、基于手机APP自动光照度调节系统调试 24
结 论 27
致 谢 28
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
参考文献 29
附录A 系统设计原理图 30
附录B 程序清单 30
附录C 实物图 43
引言
随着当下的社会经济快速发展,人民生活水平不断的提高,所以国民也有了更多的选择，就拿我们平日里的LED灯来说。LED灯家家户户都有，它是一种能够将电能转换成可见光的固态半导体。使用安全可靠,易于维护。中国照明用电占发电总量的12%。所以，这就说明了在照明这一块上面，人们的需求是非常大的。但现在普遍都是采用机械式按键开关，有时候这很影响我们对于便捷生活的需求。所以打算通过手机遥控LED灯的开关，毕竟现在手机也成了人们所离不开的工具。
目前单片机已经融入到我们的日常生活领域。几乎很难找到哪个领域没有单片机的影子，飞机上仪表的控制，导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，录像机，电子宠物等。单片机具有高集成度，体积小，高可靠性，控制能力强，低电压低功耗易扩展。优异的性能价格比。
本文主要阐述了基于手机APP控制LED的系统设计方案。其基本原理是以蓝牙通信为传输载体，将移动电话与蓝牙模块连接，然后将移动电话中应用程序发出的控制命令通过蓝牙传输到单片机上，单片机在接收到控制命令后。作出相应的行动来控制LED动作，使开关LED能实时遥控，操作方便，省电。
一、 设计思路和系统构成
（一） 设计思路
目前市面上控制日光灯和LED灯具基本上采样的都是传统的机械式接触开关和红外遥控开关，这种传统的开关面世已经几十年了，虽然经历过市场的考验，具有可靠性和稳定性高等优点，但是同样它的缺点也很明显，控制方式不够灵活，操作体验感差，只能近距离接触式操作，影响体验。而红外遥控开关，虽然相比传统的机械开关有很大的进步，能够实现远距离的控制，但是红外遥控的确定也比较明显，基于红外遥控技术，是利用红外线通过38KHZ的载波来传输信号，根据红外发射管的特性，它的发射角度比较小，因此发射端和接收端的角度比较小，也就是说遥控的时候，遥控器要正对着接收设备，否则会出现遥控失灵的问题，而且还要专门配备遥控器，携带也不够方便，容易遗失，而在本设计中我们采用的基于蓝牙技术的遥控方式，蓝牙通信基于无线射频传输,所以不会出现红外遥控接收角度的问题。主要模块有,51单片机模块和蓝牙传输模块以及LED灯驱动模块。本设计的主要任务是实现硬件电路设计和软件程序编写,实现对LED灯的控制。应用程序的主要设计思路：从手机发送控制指令,通过蓝牙模块传输到单片机模块,单片机接收到指令后驱动LED模块,从而实现控制灯的开关和亮度以及颜色的变换,同时增加了光敏电阻模块,该系统可以检测环境光的强度,根据外部环境光线的强度从而调节灯光的亮度。原理框图如图1所示。
/
图1系统总体框图
（二）系统构成
基于APP手机控制LED系统的工作原理就是通过蓝牙作为通信的桥梁将手机端和单片机之间联系起来，另外蓝牙模块目前市面上都是做成了模块的形式，模块的输出接口是UART，因此蓝牙模块和单片机的通信是UART通信，STC15单片机的串口中断中接收到相关信息，然后单片机驱动WS2813集成的LED灯，从而实现LED的开关和颜色切换以及亮度的调整，另外通过光敏电阻模块检测外界环境光的强弱也可以调节灯光的强弱。其系统设计框图如图2所示。/
图2 系统设计框图
二、 基于手机APP自动光照度调节系统的硬件设计
基于手机APP自动光照度调节系统的硬件设计主要包括以下几部分：STC15单片机最小系统模块、蓝牙模块电路、WS2813集成LED灯驱动电路模块以及光敏电阻模块，整个硬件的工作过程由手机应用程序通过蓝牙电路发送指令，然后单片机接收到控制指令，接着输出控制LED灯相关动作，同时根据光敏电阻测试环境光强度调节LED灯的亮度。
（—）蓝牙模块电路
1、蓝牙模块简介
目 录
引言 6
一、 设计思路和系统构成 6
（一）设计思路 6
（二）系统构成 7
二、 基于手机APP自动光照度调节系统的硬件设计 8
（—）蓝牙模块电路 8
（二）单片机控制电路 11
1、STC15W404AS简介 11
2、光敏电阻的特性介绍 12
3、单片机控制电路硬件设计 12
4、WS2813驱动电路设计 13
5、光敏电阻电路设计 13
三、基于手机APP自动光照度调节系统软件结构设计 14
（一）系统软件设计说明 14
（二）算法设计 15
1、主程序 15
2、蓝牙接收子程序 16
3、LED控制子程序 16
4、光敏电阻采样子程序设计 17
四、蓝牙串口APP 19
（一）蓝牙串口概述 19
（二）蓝牙串口开发软件的设计 19
（三）蓝牙串口APP开发手机端环境 20
（四）蓝牙串口APP应用截图 21
五、基于手机APP自动光照度调节系统调试 24
结 论 27
致 谢 28
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
参考文献 29
附录A 系统设计原理图 30
附录B 程序清单 30
附录C 实物图 43
引言
随着当下的社会经济快速发展,人民生活水平不断的提高,所以国民也有了更多的选择，就拿我们平日里的LED灯来说。LED灯家家户户都有，它是一种能够将电能转换成可见光的固态半导体。使用安全可靠,易于维护。中国照明用电占发电总量的12%。所以，这就说明了在照明这一块上面，人们的需求是非常大的。但现在普遍都是采用机械式按键开关，有时候这很影响我们对于便捷生活的需求。所以打算通过手机遥控LED灯的开关，毕竟现在手机也成了人们所离不开的工具。
目前单片机已经融入到我们的日常生活领域。几乎很难找到哪个领域没有单片机的影子，飞机上仪表的控制，导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，录像机，电子宠物等。单片机具有高集成度，体积小，高可靠性，控制能力强，低电压低功耗易扩展。优异的性能价格比。
本文主要阐述了基于手机APP控制LED的系统设计方案。其基本原理是以蓝牙通信为传输载体，将移动电话与蓝牙模块连接，然后将移动电话中应用程序发出的控制命令通过蓝牙传输到单片机上，单片机在接收到控制命令后。作出相应的行动来控制LED动作，使开关LED能实时遥控，操作方便，省电。
一、 设计思路和系统构成
（一） 设计思路
目前市面上控制日光灯和LED灯具基本上采样的都是传统的机械式接触开关和红外遥控开关，这种传统的开关面世已经几十年了，虽然经历过市场的考验，具有可靠性和稳定性高等优点，但是同样它的缺点也很明显，控制方式不够灵活，操作体验感差，只能近距离接触式操作，影响体验。而红外遥控开关，虽然相比传统的机械开关有很大的进步，能够实现远距离的控制，但是红外遥控的确定也比较明显，基于红外遥控技术，是利用红外线通过38KHZ的载波来传输信号，根据红外发射管的特性，它的发射角度比较小，因此发射端和接收端的角度比较小，也就是说遥控的时候，遥控器要正对着接收设备，否则会出现遥控失灵的问题，而且还要专门配备遥控器，携带也不够方便，容易遗失，而在本设计中我们采用的基于蓝牙技术的遥控方式，蓝牙通信基于无线射频传输,所以不会出现红外遥控接收角度的问题。主要模块有,51单片机模块和蓝牙传输模块以及LED灯驱动模块。本设计的主要任务是实现硬件电路设计和软件程序编写,实现对LED灯的控制。应用程序的主要设计思路：从手机发送控制指令,通过蓝牙模块传输到单片机模块,单片机接收到指令后驱动LED模块,从而实现控制灯的开关和亮度以及颜色的变换,同时增加了光敏电阻模块,该系统可以检测环境光的强度,根据外部环境光线的强度从而调节灯光的亮度。原理框图如图1所示。
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图1系统总体框图
（二）系统构成
基于APP手机控制LED系统的工作原理就是通过蓝牙作为通信的桥梁将手机端和单片机之间联系起来，另外蓝牙模块目前市面上都是做成了模块的形式，模块的输出接口是UART，因此蓝牙模块和单片机的通信是UART通信，STC15单片机的串口中断中接收到相关信息，然后单片机驱动WS2813集成的LED灯，从而实现LED的开关和颜色切换以及亮度的调整，另外通过光敏电阻模块检测外界环境光的强弱也可以调节灯光的强弱。其系统设计框图如图2所示。/
图2 系统设计框图
二、 基于手机APP自动光照度调节系统的硬件设计
基于手机APP自动光照度调节系统的硬件设计主要包括以下几部分：STC15单片机最小系统模块、蓝牙模块电路、WS2813集成LED灯驱动电路模块以及光敏电阻模块，整个硬件的工作过程由手机应用程序通过蓝牙电路发送指令，然后单片机接收到控制指令，接着输出控制LED灯相关动作，同时根据光敏电阻测试环境光强度调节LED灯的亮度。
（—）蓝牙模块电路
1、蓝牙模块简介
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