一种基于智能手机的家庭.docx

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引言 1

1系统方案的选择与确定 1

1.1设计任务 1

1.2方案论证和选择 1

1.2.1单片机系统芯片选择 1

1.2.2蓝牙模块选择 2

1.2.3时钟模块选择 2

1.2.4显示模块选择 2

1.2.5电源模块选择 3

1.2.6照明模块选择 3

1.2.7存储模块选择 3

1.3系统整体方案 4

1.4系统原理 4

2硬件电路设计 5

2.1照明模块电路设计 5

2.2LED灯亮度控制原理 6

2.3电源模块 6

2.3.1LM2596S电源模块介绍 6

2.4蓝牙模块电路 7

2.4.1HC-05蓝牙模块介绍 7

2.4.2HC-05蓝牙模块工作方式 7

2.5AT24C02存储模块 7

2.5.1AT24C02存储模块介绍 7

2.5.2AT24C02存储模块工作方式 8

2.6显示模块 8

2.6.1OLED显示模块介绍 8

2.6.2OLED显示模块电路工作方式 9

2.7DS1302模块 10

2.7.1DS1302模块介绍 10

2.7.2DS1302模块工作方式 10

2.8STM32F103C8T6模块 11

2.8.1STM32F103C8T6模块介绍 11

3软件设计 12

3.1手机APP介绍 12

3.2用户使用APP控制灯光流程 12

4系统调试 14

4.1硬件存在问题及解决方法 14

4.2系统功能测试 14

4.2.1蓝牙连接测试 14

4.2.2灯光改变亮度及颜色测试 15

4.2.3定时功能测试 15

附录 19

TOC\f\h\z\t标题1,2,标题2,3,标题3,4,引言,1,附录,8,谢辞,6,参考文献,7,结论,5

引言

本课题是研究一种基于智能手机的家庭灯光控制系统设计，在智能家居灯光应用愈加普及的今日，照明设计不单纯是灯光照明，它更是从智能家居的生活场景、空间规划和建筑构架的角度，构思关于智能科技、居住环境、健康节能的有机统一和完美结合。在绿色环保的大环境下，降低功耗，节能减排也是应用研究中重要的一环。

在当前的照明控制领域，尽管智能照明系统已经取得了显著的进步，然而，传统有线控制照明系统依然占据着市场的主流地位。长期以来，人们习惯于通过实体按键来直接控制灯具的开关与亮度。然而，随着无线通信技术特别是蓝牙技术的飞速发展，现代家庭对照明系统提出了更为智能化的需求。首先，从经济成本的角度考虑，传统照明系统的安装与后期维护往往涉及复杂的布线工作和定期维护，导致成本高昂，对于家庭用户而言，这是一笔不小的开销。此外，传统灯具在能耗上也相对较高，长期运行下来，能耗费用亦不可小觑。其次，从使用便捷性的角度来看，传统家庭灯光的亮度调节通常需要通过安装额外的调光设备来实现，操作繁琐且不够灵活。在节能环保日益受到重视的今天，人们可以根据外部环境轻松调节亮度，以节约能源并营造更为舒适的居住环境。特别是在夜间，传统灯具的高亮度往往会让人感到刺眼，不利于眼睛的保护。最后，对于拥有多个房间和多个开关的家庭而言，传统有线照明系统的布线与开关安装不仅增加了施工难度和成本，而且在使用上也显得尤为繁琐。家庭成员需要记住每个开关对应哪个房间的灯具，这在一定程度上降低了生活的便捷性。

鉴于以上传统照明系统的弊端以及现代家庭对照明系统的新要求，本文提出一种基于蓝牙技术的无线照明控制系统。该系统通过蓝牙实现灯具的无线控制，不仅降低了安装成本，而且后期的维护与扩展也更为方便。用户可以根据自己的喜好和需求，轻松调节灯具的亮度，实现个性化照明，大大提高了使用的便捷性。

1系统方案的选择与确定

1.1设计任务

设计一款基于智能手机的家庭灯光控制系统，功能包含：

设计硬件电路，并制作相应的灯光控制系统样品；

实现智能手机作为控制终端；

支持定时、数据记录等功能。

1.2方案论证和选择

1.2.1单片机系统芯片选择

方案一：使用STC89C52RC芯片作为主控芯片。

STC89C52RC的单片机是一款十分常见的单片机，价格便宜，使用简单且有良好的性能，下载程序方便。

方案二：使用STM32F103C8T6芯片作为主控芯片。

STM32F103C8T6芯片是基于ARMCortex-M内核开发的32位微控制器，价格便宜，功能强大，常应用在嵌入式领域，如智能车、无人机、机器人、无线通信、物联网、工业控制、娱乐电子产品等。

综上所述，在成本相近的情况下选择STM32F