侯惠芳 侯 芳

（1.鄭州威科姆科技股份有限公司，河南 鄭州 450002；2.上海新僑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，中國 上海 200000）

0 前言

安卓手機藍(lán)牙技術(shù)是一種短距離、低成本無線通訊技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)語音和數(shù)據(jù)的無線傳輸，因此，無線通信的"藍(lán)牙"技術(shù)引起了通信界廣泛關(guān)注。本設(shè)計是利用手機藍(lán)牙來實現(xiàn)無線控制電燈開關(guān)工作。

本文在參考了大量資料的基礎(chǔ)上，進行程序編制及仿真調(diào)試，一步步完善設(shè)計方案，從而實現(xiàn)了手機藍(lán)牙技術(shù)遙控電燈開關(guān)設(shè)計。

1 手機藍(lán)牙無線技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

所謂藍(lán)牙(Blue tooth)技術(shù)，實際上是一種短距離無線電技術(shù)。利用藍(lán)牙技術(shù)，能夠有效地簡化掌上電腦、筆記本電腦和手機等移動通信終端設(shè)備之間的通信，也能夠成功地簡化以上這些設(shè)備與因特網(wǎng)（Internet）之間的通信，從而使這些現(xiàn)代通信設(shè)備與因特網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，為無線通信拓寬道路。

藍(lán)牙技術(shù)支持多種電子設(shè)備之間的短距離無線通信，這種通信不需要任何線纜，亦不需要用戶直接手工干涉；每當(dāng)一個嵌入了藍(lán)牙技術(shù)的設(shè)備發(fā)覺另一同樣嵌入藍(lán)牙技術(shù)的設(shè)備，它們就能自動同步，相互通信，實現(xiàn)資源共享。

2 電燈控制方案及信號交換技術(shù)方案的確定

2.1 電燈控制方案對比

目前能夠用于控制電燈的控制方案有三種，普通遙控器控制，拷貝型遙控器控制以及手機藍(lán)牙無線技術(shù)控制。

用普通遙控器控制一盞燈，那么如果燈的數(shù)量比較多，需要的遙控器數(shù)量會隨之增多，遙控器多了很容易混淆?？截愋瓦b控器，它具有學(xué)習(xí)功能，可以與學(xué)習(xí)型控制器自動對碼，直接使用，不需要編碼?？截愋瓦b控器可以和其他遙控器一起使用?？截愋瓦b控器運用起來也會出現(xiàn)很多問題。

手機藍(lán)牙無線控制技術(shù)已經(jīng)被人們用于遙控玩具小車。玩具小車的前進后退，轉(zhuǎn)向等均能利用手機藍(lán)牙技術(shù)控制。因此，我們可以利用手機藍(lán)牙技術(shù)控制電燈開關(guān)。

2.2 信號交換技術(shù)方案對比

該設(shè)計中讓手機發(fā)出一個信號，再利用一個設(shè)備接收手機發(fā)出的信號，從而輸出一個和原來相反的電平，以此再帶動一個接觸器，就可以實現(xiàn)開和關(guān)的動作。A手機-B手機信號交換成本比較高，裝接觸器的A手機必須要保持不停機。手機wifi比藍(lán)牙傳輸距離更遠(yuǎn)，也更穩(wěn)定，運用范圍比較廣。但是當(dāng)手機已經(jīng)連接一個wifi網(wǎng)絡(luò)進行下載時，想要連接另外的wifi網(wǎng)絡(luò)進行關(guān)燈遙控就必須要先退出下載，這樣操作比較繁瑣。利用藍(lán)牙技術(shù)，可以無線控制電視、空調(diào)、電飯鍋等等家用電器。。因此我們可以利用手機藍(lán)牙技術(shù)實現(xiàn)無線傳輸從而控制電燈開關(guān)。

3 系統(tǒng)硬件選擇

通過對手機遙控玩具汽車的研究分析，手機藍(lán)牙和汽車藍(lán)牙是利用藍(lán)牙模塊的芯片進行信息傳輸。藍(lán)牙模塊按功能可以分成三類：主機模塊、從機模塊、主從一體模塊。主機模塊是只能在設(shè)置從機模塊時和從機模塊連接。從機模塊主要是主機模塊或者PC的藍(lán)牙適配器、PDA、藍(lán)牙手機進行通訊。

3.1 從機模塊配置

1）ATUS：藍(lán)牙狀態(tài)輸出，持續(xù)高電平表示數(shù)據(jù)鏈路已經(jīng)連通?？梢越訂纹瑱C的IO口來查詢藍(lán)牙的狀態(tài)。

2）VCC：+5V 電源接口。

3）GND：電源負(fù)極接口。

4）TXD：數(shù)據(jù)輸出接口。

5）RXD：數(shù)據(jù)接收接口。

6）MCLR：主模塊清除配對功能的管腳。

3.2 主機模塊和從機模塊的識別：

1）主機模塊有按鈕，從機模塊沒有按鈕。

2）主機模塊主芯片上有一個白點，從機模塊沒有白點。

3）主機模塊只能和從機模塊通訊，從機模塊可以和主機模塊或者PC的藍(lán)牙適配器、PDA、藍(lán)牙手機通訊。

跳線1：用于選擇是用3.3V對模塊進行供電，還是5V對模塊供電。跳線1短路表示用3.3V對系統(tǒng)供電，跳線1斷開表示用5V對模塊供電。

跳線2：如果用于和STM32開發(fā)板鏈接，這個跳線短路。Arduino開發(fā)板基本都是5V的所以此跳線不用短路(出廠默認(rèn)不短路)。

跳線3：如果用于和STM32開發(fā)板鏈接，這個跳線短路。Arduino開發(fā)板基本都是5V的所以此跳線不用短路(出廠默認(rèn)不短路)。

4 系統(tǒng)程序設(shè)計

通過對手機藍(lán)牙遙控玩具小車的研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)牙遙控小車中單片機和手機是通過藍(lán)牙從機模塊進行信號交換的。根據(jù)藍(lán)牙遙控玩具小車的單片機程序編制手機藍(lán)牙遙控電燈開關(guān)程序如下：

該輸出端口有兩個sbit p0=P2^7;sbit p1=P2^6;一個端口可以接一個接觸器，此程序可以控制兩盞燈。按鈕及輸出情況見表1。

表1 輸入輸出端口表

如果按下s按鈕p0端口接觸器閉合，按w斷開，按下a和d沒反應(yīng)。

5 系統(tǒng)程序調(diào)試

5.1 單片機模塊調(diào)試

用Keil uVision3軟件，點擊新建工程創(chuàng)建文件位置，選擇飛利浦公司中的P89C51RC2X XX的單片機。點擊target1跳出source group1，再點擊任務(wù)欄的文件新建，在保存時后綴改為點c。將以上程序復(fù)制進去，保存后再點擊編譯，最后產(chǎn)生相應(yīng)的hex文件，這就是下一步將下載進單片機的文件。

單片機開發(fā)板和電腦用usb數(shù)據(jù)進行連接，打開STC_ISP_V483.exe軟件，選擇單片機STC89C52RC，找到相應(yīng)串口和剛才的hex文件，選擇單片機中晶振頻率，最后點擊下載。

5.2 系統(tǒng)電路的配置及調(diào)試

51單片機最小系統(tǒng)板、單片機STC89C52RC、松樂T73型繼電器DC5V繼電器、單面萬用板電木板7*9cm、杜邦線單芯線20cm、接線端子3P。通過三個部分來完成這套無線控制開關(guān)。第一個是信號傳輸?shù)乃{(lán)牙模塊部分，第二個是進行下達(dá)指令的單片機部分、第三個是完成執(zhí)行任務(wù)的繼電器部分。

當(dāng)單片機輸出高電平時，對應(yīng)的腳會輸出一個5v的電壓。這樣只要當(dāng)p2.7腳輸出一個高電平時繼電器動作。

單片機此時輸出的是接近5v的高電平電壓，但是電流只有0.8微安，P2.7和GND底線直接短接電流也只有17微安，而此時單片機的輸出電流需要71.4毫安。因此還需考慮電流的放大。

三極管又稱“晶體三極管”或“晶體管”，是一種起放大、振蕩或開關(guān)等作用的半導(dǎo)體電子器件。我們利用一個NPN型的三極管來實現(xiàn)單片機輸出電流的放大，使輸出電流放大為71.4毫安。

6 仿真調(diào)試

圖1為該設(shè)計的電路接線總圖，共有以下五部分組成，分別是無線藍(lán)牙控制電路、單片機電路、放大電路、主電路、手動控制。

將單片機和藍(lán)牙模塊以及繼電器接上5v直流電壓，通以220v交流電，打開手機藍(lán)牙找到AC的藍(lán)牙設(shè)備，輸入密碼，再打開下載軟件，點擊w按鈕，電燈即能正常開關(guān)。

即：手動開關(guān)開燈后，電燈亮，然后點擊手機上的按鈕，電燈可以熄滅，反之也可以實現(xiàn)。

圖1 整體控制接線圖

7 展望

我們只要通過手機，就可以對生活中的各種電氣設(shè)備進行無線控制。例如：對手機藍(lán)牙遙控汽車報警上鎖，開關(guān)空調(diào)、電熱水器，還可以用手機提前給等在門口的朋友開門、提前打開家里電燈、遠(yuǎn)程澆花等。因此手機藍(lán)牙遙控電燈開關(guān)設(shè)計具有很大的意義，對人們生活帶來很多便利。

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