羅云松

摘要：隨著生活水平的提升以及電子信息技術和無線技術的發(fā)展，人們對于各種家具設備的操作便捷性以及功能的多樣性等的要求也越來越高。而通過智能手機來完成對各種家用電子產(chǎn)品的無線便攜控制是當今各種家用電子產(chǎn)品發(fā)展的新趨勢。本文利用STM32F407系列單片機與藍牙模塊以及各種傳感器設計了一種低成本、高靈活性、通用的手機藍牙控制的調(diào)光調(diào)色的LED燈的設計。

關鍵詞：STM32F407;PWM;藍牙;無線通信

中圖分類號：TM923.34?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-9129（2020）16-0089-01

1 引言

通過手機遠程控制電子產(chǎn)品，屬于物聯(lián)網(wǎng)范疇。將電子產(chǎn)品的控制功能添加在手機上，用戶可以通過手機隨時隨地掌握各種電子產(chǎn)品的工作狀態(tài)，更加智能化和人性化。并且可以在手機上設定一些規(guī)則。通過這些規(guī)則對各種電子設備的運行進行調(diào)控，可以提升產(chǎn)品的安全性、便利性、舒適性、藝術性，并且更加環(huán)保節(jié)能。隨著全球?qū)δ茉春铜h(huán)境的要求越來越高，這類設計在節(jié)能方面的效果優(yōu)勢非常明顯，因此具有非常廣闊的市場前景。

2 系統(tǒng)的硬件設計

本次設計的LED燈調(diào)光調(diào)色系統(tǒng)的主體硬件設計框圖如圖1所示。

在這個系統(tǒng)中，核心控制芯片是STM32F407ZGT6單片機，它負責把信息收集處理后通過觸控顯示屏顯示，并將其處理變成PWM的占空比，并控制相應端口輸出PWM的電壓，進而控制LED燈的顏色和亮度。送到單片機中的信息有四個途徑，分別是手機通過藍牙、WiFi送入單片機，以及外界的溫度和光照強度信息通過溫度傳感器和光照強度傳感器采集后送入單片機。而且，在藍牙調(diào)節(jié)和WiFi調(diào)節(jié)模式下，也可通過操作觸控屏來進行調(diào)節(jié)。

3 系統(tǒng)的軟件設計

本次設計使用的STM32F407ZGT6單片機，在MDK5軟件中用C語言完成程序編寫。系統(tǒng)軟件設計框圖如下圖2所示。

程序開始運行后，系統(tǒng)初始化，屏幕上顯示用戶選擇界面，用戶通過按鈕來選擇工作模式。在選定工作模式后，進入相應模式的程序段運行。工作模式分別有藍牙控制模式，WiFi控制模式，溫度傳感器自行調(diào)控模式和光強傳感器自行調(diào)控模式。

4 設計成果

本次設計的最終成果是一個基于STM32F407ZGT6單片機的既可通過手機APP遠程控制又可通過傳感器或者手動控制的實現(xiàn)對LED燈調(diào)光調(diào)色的系統(tǒng)。在手機端，可通過藍牙或者WiFi與單片機完成通訊，實現(xiàn)對LED燈顏色亮度的無線調(diào)節(jié)。在單片機端，既可通過電容觸控屏手動調(diào)節(jié)LED燈的顏色及亮度，也可通過溫度傳感器或者光敏傳感器自動調(diào)節(jié)燈的顏色及亮度。

選擇藍牙控制模式，并與手機藍牙完成連接后，可以看出能夠通過手機APP無線控制LED燈的顏色及亮度，如圖3所示。

選擇WiFi控制模式，并與手機藍牙完成連接后，可以看出能夠通過手機APP無線控制LED燈的顏色及亮度。

選擇溫度傳感器控制模式，單片機接收來自溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)，系統(tǒng)根據(jù)溫度的變化自動調(diào)整LED燈的亮度和色溫。

選擇光強傳感器控制模式，單片機接收來自光強傳感器的光強數(shù)據(jù)，系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境光線的變化自動調(diào)整LED燈的亮度。

5 總結

本次設計是手機藍牙控制的調(diào)光調(diào)色的LED燈的設計。設計中使用了STM32F407ZGT6單片機，建立了一個既可通過手機APP遠程控制又可通過傳感器或者手動控制的實現(xiàn)對LED燈調(diào)光調(diào)色的系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠低成本，低功耗的實現(xiàn)對LED燈顏色亮度的調(diào)節(jié)，同時又使系統(tǒng)不失靈活性和可靠性。

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