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蓝牙灯的总体结构分为手机终端 APP、蓝牙通信、MCU 控制3个部分。手机终端 APP部分实现用户对灯泡的远程操作指令的发送;蓝牙通信部分实现接收操作指令并传送到 MCU控制器:MCU 控制部分实现对接收到的操作指令进行处理。 2蓝牙灯的便件设计 2.1MCU 控制 MCU控制部门选用 Arduino 作为主控板。Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开放源代码的软硬件平台。硬件具有丰富的接口有 3.3V和V 电源供电、数字口、模拟口同时支持串口通信。软件编程语言没有复杂的单片机底层代码直接调用简单实用的函数就能实现功能。以下设计以Arduino Uno 主控板为例。 2.2蓝牙通信 蓝牙模块分为主模块和从模块主模块既能接收信号也能发送信号而从模块只能接收信号而不能发送信号。本设计中灯泡只需要接收控制信号选用 HC-06 蓝牙从模块来接收控制信号。HC-06 模块有四个引脚: VCC (3.3V)、GND(接地)、TXD(发送端)、RXD(接收端)。蓝牙模块与 Arduino 通过串口通信。Arduino 的数字端口01是开发板串口的RX(接收端)和 TX(发送端)分别与 HC-06 的 TXD、RXD 相连。 2.3 灯泡 灯泡属于大电流和高电压设备无法直接用 Arduino 的数字端口进行驱动所以选用继电器控制电灯的开和关。继电器是利用弱电信号控制继电器的吸起和落下实现电路的闭合和断开。从而实现 Arduino 用弱信号控制大电流、高电压通断间接控制灯泡回路中的电流通和断、灯泡的亮和灭的目的。
我国照明采用三相四线制供电系统要求中线(零线)上不允许安装开关和保险(熔断器)继电器实际就是一个开关所以将灯泡的电源正极的连线从中间断开分别连接继电器的公共端和常开端。 Arduino 判断接收到的信号如果是“开灯”相应的将数字端口(本文选用数字端口 8)赋高电平(I)高电平送到继电器 S端继电器常开开关闭合灯泡点亮:判断接收到的信号如果是“关灯”相应的将数字口 8赋值底电平(0)底电平送到继电器 S端继电器常开开关复位灯泡熄灭。蓝牙灯具体硬件连接和程序: 2.4 蓝牙灯硬件测试结果 使用手机蓝牙串口调试助手监控串口数据。根据 Arduino 蓝牙灯程序中的编写在手机蓝牙中口调试助手窗口中输入 1时收到“dengliang”字符串继电器吸合灯泡亮;输入 0时收到“dengmie”字符串继电器复位灯泡灭。检测结果说明蓝牙灯硬件能实现接收信处理信号的功能。 3蓝牙灯手机 APP的设计 手机终端 APP 部分实现用户对灯泡的蓝牙远程操作。本设计采用某公司专门开发了-款图形化手机编程软件 App Inventor。这款软件不需要具备一定专业知识也可以使用软件已经事先将按钮、文字输入输出等软件代码编写成不同的模块用户只需根据自己的需求拼装就可以。 手机终端 APP 部分需要具有搜索蓝牙设备、连接蓝牙设备、断开蓝牙设备、灯泡的亮灭功能。 编写的 Android 程序将生成 APK 文件通过扫描二维码下载或者手机数据线下载到手机上。安装后会在手机桌面形成蓝牙灯 APP 图标。打开图标进入到 APP 界面。 4蓝牙灯的调试 蓝牙灯 APP对灯泡硬件的完全控制还需要两部分合起来进一步的调试。需要注意 APP中“开”和“关”按钮操作所代表的数值是“1”和“0”而蓝牙灯控制部分 Arduino 程序中也要对““1”和“0”做出判断。 首先打开手机的蓝牙功能让手机与 HC-06 配对输入配对秘密“1234”配对成功。其次打开手机安装好的 ApP点击“搜索蓝牙”按钮连接蓝牙提示 APP 已连接上 HC-06 蓝牙模块。最后点击灯泡灭图片灯泡亮:点击灯泡亮图片灯泡灭。通过调试最终实现了手机App对蓝牙灯远程控制。 出处 电脑知识与技术
原标题 基于Arduino的蓝牙灯的设计与实现
作者 刘佳玲 参考资料 https://www.hooketech.com/bluetooth-light-control.html
