李紅巖，鄭明秋

（長春信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院，長春 130103）

基于Android系統(tǒng)的智能電燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

李紅巖，鄭明秋

（長春信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院，長春 130103）

隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長，建立一個(gè)低成本、高效率的智能家居系統(tǒng)已成為當(dāng)今世界的一個(gè)熱點(diǎn)話題。智能燈不同于傳統(tǒng)燈具，而是智能設(shè)備的一種，除了智能燈體，還有一個(gè)手持智能控制設(shè)備，本設(shè)備具備計(jì)算能力和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接能力，通過應(yīng)用程序，功能可以不斷擴(kuò)展。智能燈的核心功能是控制燈光顯示效果。本文研究 Android 電燈控制系統(tǒng)使用8051單芯片作為控制基礎(chǔ)，透過手機(jī)將鍵盤上輸入相對應(yīng)的按鈕、訊號發(fā)給8051，再經(jīng)由8051單芯片判斷得出相對功能，再傳送至繼電器的控制燈光開關(guān)。

智能家居；藍(lán)牙；傳感器；遠(yuǎn)程控制；Android

現(xiàn)今許多家庭都在考慮利用適當(dāng)方法控制家中電器的使用以達(dá)到省錢的目的。傳統(tǒng)的節(jié)能系統(tǒng)僅能做到開與關(guān)，或控制配額用電量，但受到傳輸媒介及裝潢布線的限制，較難真正融入大眾消費(fèi)市場?，F(xiàn)今雖然許多類似的系統(tǒng)已漸漸使用無線網(wǎng)絡(luò)做為溝通的方式，但這樣的系統(tǒng)無法直接融入家電現(xiàn)有控制方式。我們運(yùn)用Android智能型手機(jī)來解決這一問題，通過手機(jī)開發(fā)的App應(yīng)用程序，發(fā)送不同的指令，經(jīng)由中控端達(dá)到控的效果。本系統(tǒng)希望利用智能手機(jī)來遙控家中電器，并開發(fā)對應(yīng)的手機(jī)應(yīng)用程序，利用藍(lán)牙系統(tǒng)來實(shí)時(shí)管理家中電器電源及相關(guān)居家信息。

1　設(shè)計(jì)背景

家居智能化系統(tǒng)起源于20世紀(jì)70年代的美國，后傳播到歐洲等國并發(fā)展。在我國智能家居推廣較晚，在90年代末家居智能化系統(tǒng)才進(jìn)入國內(nèi)。而智能聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，給傳統(tǒng)的智能電器、智能家居帶來了新的產(chǎn)業(yè)機(jī)會，通過它可以將家中的各種電器運(yùn)用無線方式方便地組織起來，形成一個(gè)自動化系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)無線感知并完整管理。這種以前無法想象并深具挑戰(zhàn)性的應(yīng)用，今天使用無線傳輸技術(shù)連接會變得輕松、方便、有趣。這些應(yīng)用不僅提高了生活質(zhì)量，更將成為現(xiàn)代家庭的最基本需求。

首先，從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看，目前的家庭電器與昔日沒有聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)非常相似，當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)多扮演打字、存儲的角色，其催生的只是從CPU到硬件技術(shù)產(chǎn)業(yè)罷了。后來因計(jì)算機(jī)的連網(wǎng)功能，產(chǎn)生了許多物聯(lián)網(wǎng)自動化產(chǎn)業(yè)。智能家居也將經(jīng)歷這樣的升級，因家電數(shù)量遠(yuǎn)超計(jì)算機(jī)、手機(jī)，若加上智能電器開關(guān)和各種無線傳感器、控制器，智能家居可應(yīng)用的裝置數(shù)量是手機(jī)的50多倍，更是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的100倍以上，單無線智能家居市場可能就是一般物聯(lián)網(wǎng)的20倍以上。從該角度看，家庭市場將是物聯(lián)自動化最重要的市場，市場規(guī)模遠(yuǎn)大于智能交通、智能電力等產(chǎn)業(yè)。從某種程度講，離開智能家居，智能地球就失去了存在的基礎(chǔ)。

2　研究動機(jī)

隨著科技進(jìn)步與能源需求的提升，人們開始重視環(huán)保，不斷尋找類似太陽能這般的綠色替代能源。全球暖化導(dǎo)致氣候變遷對于我們環(huán)境造成威脅，卻沒有想過該如何控制我們所消耗掉的能源才是最大問題。2014年中國全社會用電量55 233億千瓦時(shí)，一般認(rèn)為工業(yè)用電占了總用電量的2/3，而民生用電量只占1/3。筆者認(rèn)為，不僅因?yàn)楣I(yè)用電量過高，主要原因是因?yàn)槟承┤肆?xí)慣浪費(fèi)電，就像天沒有很悶熱卻習(xí)慣性開冷氣，或是明明很亮卻又要開燈等，諸如此類的浪費(fèi)，可能是因?yàn)閲鴥?nèi)能源較為便宜。但是，由于國際石油價(jià)格的攀升，人們開始意識到節(jié)約能源的重要性。

3　研究目標(biāo)

本文將Android智能手機(jī)與8051芯片組做結(jié)合，來做到以前要用多支遙控器才能做到的工作，本系統(tǒng)可以通過App應(yīng)用程序與藍(lán)牙模塊以及8051芯片組結(jié)合，來達(dá)到控制電器的目的，首先本文會利用App應(yīng)用程序來整合控制指令，再經(jīng)由藍(lán)牙模塊傳輸控制指令，最后由8051接收控制指令，控制繼電器工作，通過動作來做到控制電器的目的。

本文的Android 電燈控制系統(tǒng)，主要是要結(jié)合不同平臺的電器經(jīng)由繼電器來做開關(guān)切換，以達(dá)到方便性且功能化的設(shè)計(jì)。而Android為目前用戶最常使用的隨身裝置平臺，因此選擇使用Android做為開發(fā)基底，通過與App應(yīng)用程序的整合，讓手機(jī)、平板也能做到控制家電的目的，即手機(jī)就是遙控器，遙控器又是手機(jī)。

4　研究方法

本系統(tǒng)由Android 智能手機(jī)進(jìn)行指令的傳送，使用藍(lán)牙模塊將指令傳至 8015上做判斷分析，比對指令是什么以后再經(jīng)由不同的腳位送出訊號給繼電器，使繼電器的回路切換。本文使用8051做為控制的芯片組，是因?yàn)?051這個(gè)芯片組容易開發(fā)且價(jià)格低，并且能發(fā)送訊號控制的腳位多，因此選用8051做為控制整個(gè)系統(tǒng)的主要核心部分。而傳輸?shù)拿浇閯t是選用藍(lán)牙模塊，因?yàn)樗{(lán)牙模塊現(xiàn)在是很普遍的，雖然藍(lán)牙模塊有一對一的指向性問題，但可以通過8051模塊將這個(gè)問題給解決掉，故傳輸?shù)拿浇槭褂盟{(lán)牙模塊。為了避免掉藍(lán)牙模塊的鮑率以及傳輸?shù)闹噶钤斐慑e(cuò)誤，所以需要MAX232 來檢測傳輸指令。

主要參考文獻(xiàn)

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10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.22.110

TP273.5

A

1673-0194（2015）22-0141-01

2015-10-09