基于蓝牙控制led灯系统设计计计【字数：10046】
摘 要当今社会上，嵌入式智能产品与低功耗设备不断发展变化，相较于传统系统，嵌入式智能控制系统其作用表现出极大的优势。本设计以智能控制系统为研究出发点，通过手机app与单片机蓝牙无线通信产生PWM波，调节占空比，利用简单的数字脉冲，反复开关LED的驱动器。通过输入端输入不同占空比的数字信号，改变电路输出端的电流实现对LED开关和亮度调节。本设计采用STC89C52单片机与使用易安卓开发的手机app在JDY-31蓝牙模块下无线通信达到对四个LED灯的短距离无线控制。相比传统机械按键控制，蓝牙无线控制更具有实效性与方便性，并且传统的控制遥控器控制手段单一，然而随着家用电器的逐步增加，要相对多种电器分辨并遥控是很困难的，手机app却可以实现各种想控制的电器的控制，只需要程序开发出相应的功能即可。
目录
1. 绪论 1
1.1 课题背景与现状 1
1.2 课题研究的目的与应用前景 1
2. 系统设计方案 3
2.1 系统的任务要求 3
2.2 微控制器方案选择 3
2.2.1 51单片机 3
2.2.2 PIC单片机 4
2.2.3 STC单片机 4
2.3 无线通信方式方案选择 5
2.3.1 蓝牙 5
2.3.2 WiFi 5
2.4 调光方式方案选择 5
2.4.1 模拟调光 6
2.4.2 数字调光 6
2.5 系统方案总结 6
3. 硬件电路的设计 8
3.1 单片机最小系统电路 8
3.1.1 STC89C52 8
3.1.2 时钟电路 8
3.1.3 复位电路 8
3.1.4 电源电路 10
3.2 JDY31蓝牙模块 10
3.2.1 产品简介与应用 10
3.2.3 串口AT指令集合 11
3.2.4 引脚功能与电路 12
3.3 LED电路模块 13
3.4 系统硬件电路连接方案 13
4. 系 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
统软件设计 14
4.1 单片机工程软件总体框架设计 14
4.1.1 串口初始化模块 14
4.1.2 主函数模块 15
4.1.3 定时器中断模块 15
4.1.4 串口中断模块 16
4.2 app的设计 16
5. 系统测试与分析 18
5.1 软件仿真与分析 18
5.2 硬件测试与分析 19
5.3 app界面 20
结束语 21
参考文献 22
附录 23
附录一 单片机程序 23
附录二 app主窗口代码...........................................................................................24
致谢 27
绪论
1.1 课题背景与现状
在当今时代，互联网技术飞速发展，各类智能无线产品层出不穷，极大的促进了人类社会的发展，不客气地说，人类已经进入了信息化时代。但是，网络技术并不是完美无瑕的，现在大部分网络通信技术还是用着传统的有线电缆电线进行通信。就拿家居来说，现在开关一盏灯，玩个游戏需要连接一下鼠标键盘，上面的线总是绕来绕去，簇成一团，如果能有一种无线通信的技术能够完成这些连接，实现与家电的智能控制的话，那是非常令人喜悦的，这就有了蓝牙技术的应用空间。
蓝牙技术是一种无线技术，其功耗低，传输距离短，主要特点是可以在没有数据传输线的情况下实现短程数据通信。它可以允许人在摆脱计算机的情况下实现通信，但是在一般情况下，他的通讯距离不超过十米，但是如果加大功率输出，他的传输距离可以远远扩大是本甚至更多。
在一开始，爱立信和诺基亚等公司提出蓝牙技术并予以实施细则。这就是古老的蓝牙1.0版本。但是，由于技术研发的不成熟，容易在传输过程中失去信息的秘密性，但是开发者们的不泄努力之下，蓝牙技术逐渐纯熟并被广泛应用到各个领域中[1]。2010年SIG在电源使用寿命，功耗和蓝牙类型上对蓝牙进行了改进。2012年蓝牙4.0问世，由于它的在延迟性，设计成本与功耗和传输距离上的改进，它被广泛的应用在智能手机上。
现在，全世界各地的人们几乎都知道了蓝牙。蓝牙耳机，蓝牙台灯，蓝牙鼠标键盘等等，人们深刻体会到了蓝牙无线技术带来的便利。只要两个设备上都装有蓝牙模块，人们就可以随时使用它来与自己身边的另一个蓝牙设备完成数据连接，建立起即时的无线通信网络，也就是piconet。许多高科技产品也使用蓝牙技术，如手机、电脑等，蓝牙技术的应用前景依然很良好。现在的市场上蓝牙用户基数极其庞大，已经达到10亿规模，近乎占了全球人口的七分之一，这还没有结束，移动通信技术的发展和将来智能家居的到来会为蓝牙技术提供更为广阔的市场空间。
1.2 课题研究的目的与应用前景
平时人们通常会遇到躺在床上玩手机疲倦之后想睡觉，却又不想下床去关灯，或者是早晨上班或者上学匆忙，忘记把家中电器关掉。又或者室内活动时，觉得灯光太刺眼或者太灰暗需要调节灯光亮度，还有晚上打开家门，在一片漆黑中一点点的寻找家里电灯的开关等等。这些都是现实生活中遇到的比较不方便的事情。并且现有的有线按键控制开关在便利性与使用的安全性上有很大的危险，有时为了方便，还有人进行私接电线。随着智能手机的普及与信息技术的飞速发展，人们如果能通过手机来实现短距离内对设备的控制，那是让人非常喜悦的，而蓝牙因其短距离简单的组网技术在智能家居上面也有广阔的应用[2]。
本设计是个极具特色的物联网毕业设计，也是一个小小的嵌入式控制系统，在未来嵌入式有着极大的市场发挥价值[3]。随着科学技术的进步，微型计算机技术飞速发展，人们对生活质量的要求越来越高，希望研发出来的产品更加具备智能水准，同时希望能够尽量降低市场价格，这些种种迫不及待的要求促使嵌入式产品飞速发展，包括平常使用的手机电脑和电视到国家方面的航空航天，国防技术等都有用到嵌入式技术，这也离不开国家对对电子与物联网和计算机技术的支持。最重要的，也是嵌入式发展的巨大动力，就是市场的需求，有需求就有市场，就有供给，这是经济学永恒的定律，据报告显示，每年80%以上的计算机芯片是为嵌入式产品设计的，台式电脑和笔记本电脑的占有率只剩不到20%，这决定了嵌入式行业未来巨大的发展前景，中国著名院士沈绪榜对未来的嵌入式产品发展也予以了殷切的期待。
目录
1. 绪论 1
1.1 课题背景与现状 1
1.2 课题研究的目的与应用前景 1
2. 系统设计方案 3
2.1 系统的任务要求 3
2.2 微控制器方案选择 3
2.2.1 51单片机 3
2.2.2 PIC单片机 4
2.2.3 STC单片机 4
2.3 无线通信方式方案选择 5
2.3.1 蓝牙 5
2.3.2 WiFi 5
2.4 调光方式方案选择 5
2.4.1 模拟调光 6
2.4.2 数字调光 6
2.5 系统方案总结 6
3. 硬件电路的设计 8
3.1 单片机最小系统电路 8
3.1.1 STC89C52 8
3.1.2 时钟电路 8
3.1.3 复位电路 8
3.1.4 电源电路 10
3.2 JDY31蓝牙模块 10
3.2.1 产品简介与应用 10
3.2.3 串口AT指令集合 11
3.2.4 引脚功能与电路 12
3.3 LED电路模块 13
3.4 系统硬件电路连接方案 13
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统软件设计 14
4.1 单片机工程软件总体框架设计 14
4.1.1 串口初始化模块 14
4.1.2 主函数模块 15
4.1.3 定时器中断模块 15
4.1.4 串口中断模块 16
4.2 app的设计 16
5. 系统测试与分析 18
5.1 软件仿真与分析 18
5.2 硬件测试与分析 19
5.3 app界面 20
结束语 21
参考文献 22
附录 23
附录一 单片机程序 23
附录二 app主窗口代码...........................................................................................24
致谢 27
绪论
1.1 课题背景与现状
在当今时代，互联网技术飞速发展，各类智能无线产品层出不穷，极大的促进了人类社会的发展，不客气地说，人类已经进入了信息化时代。但是，网络技术并不是完美无瑕的，现在大部分网络通信技术还是用着传统的有线电缆电线进行通信。就拿家居来说，现在开关一盏灯，玩个游戏需要连接一下鼠标键盘，上面的线总是绕来绕去，簇成一团，如果能有一种无线通信的技术能够完成这些连接，实现与家电的智能控制的话，那是非常令人喜悦的，这就有了蓝牙技术的应用空间。
蓝牙技术是一种无线技术，其功耗低，传输距离短，主要特点是可以在没有数据传输线的情况下实现短程数据通信。它可以允许人在摆脱计算机的情况下实现通信，但是在一般情况下，他的通讯距离不超过十米，但是如果加大功率输出，他的传输距离可以远远扩大是本甚至更多。
在一开始，爱立信和诺基亚等公司提出蓝牙技术并予以实施细则。这就是古老的蓝牙1.0版本。但是，由于技术研发的不成熟，容易在传输过程中失去信息的秘密性，但是开发者们的不泄努力之下，蓝牙技术逐渐纯熟并被广泛应用到各个领域中[1]。2010年SIG在电源使用寿命，功耗和蓝牙类型上对蓝牙进行了改进。2012年蓝牙4.0问世，由于它的在延迟性，设计成本与功耗和传输距离上的改进，它被广泛的应用在智能手机上。
现在，全世界各地的人们几乎都知道了蓝牙。蓝牙耳机，蓝牙台灯，蓝牙鼠标键盘等等，人们深刻体会到了蓝牙无线技术带来的便利。只要两个设备上都装有蓝牙模块，人们就可以随时使用它来与自己身边的另一个蓝牙设备完成数据连接，建立起即时的无线通信网络，也就是piconet。许多高科技产品也使用蓝牙技术，如手机、电脑等，蓝牙技术的应用前景依然很良好。现在的市场上蓝牙用户基数极其庞大，已经达到10亿规模，近乎占了全球人口的七分之一，这还没有结束，移动通信技术的发展和将来智能家居的到来会为蓝牙技术提供更为广阔的市场空间。
1.2 课题研究的目的与应用前景
平时人们通常会遇到躺在床上玩手机疲倦之后想睡觉，却又不想下床去关灯，或者是早晨上班或者上学匆忙，忘记把家中电器关掉。又或者室内活动时，觉得灯光太刺眼或者太灰暗需要调节灯光亮度，还有晚上打开家门，在一片漆黑中一点点的寻找家里电灯的开关等等。这些都是现实生活中遇到的比较不方便的事情。并且现有的有线按键控制开关在便利性与使用的安全性上有很大的危险，有时为了方便，还有人进行私接电线。随着智能手机的普及与信息技术的飞速发展，人们如果能通过手机来实现短距离内对设备的控制，那是让人非常喜悦的，而蓝牙因其短距离简单的组网技术在智能家居上面也有广阔的应用[2]。
本设计是个极具特色的物联网毕业设计，也是一个小小的嵌入式控制系统，在未来嵌入式有着极大的市场发挥价值[3]。随着科学技术的进步，微型计算机技术飞速发展，人们对生活质量的要求越来越高，希望研发出来的产品更加具备智能水准，同时希望能够尽量降低市场价格，这些种种迫不及待的要求促使嵌入式产品飞速发展，包括平常使用的手机电脑和电视到国家方面的航空航天，国防技术等都有用到嵌入式技术，这也离不开国家对对电子与物联网和计算机技术的支持。最重要的，也是嵌入式发展的巨大动力，就是市场的需求，有需求就有市场，就有供给，这是经济学永恒的定律，据报告显示，每年80%以上的计算机芯片是为嵌入式产品设计的，台式电脑和笔记本电脑的占有率只剩不到20%，这决定了嵌入式行业未来巨大的发展前景，中国著名院士沈绪榜对未来的嵌入式产品发展也予以了殷切的期待。
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