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基于Android 平台的家庭灯光控制系统

2014-12-15 09:32| 发布者: dzly| 查看: 567| 评论: 0|原作者: 林伟铭

摘要: 本文提出一种利用Android 平台手机进行家庭灯光无线控制的系统,用户在家庭内部只需手持Android 平台手机,就可以 对室内的灯光进行控制。本系统利用Android 平台手机的蓝牙功能连接到Arduino 无线蓝牙模块,该模块与ZigBee 模块通过串口连接 传递数据。然后利用ZigBee 模块与灯具端的ZigBee 模块形成的无线开关功能对灯光进行控制。
  一、引言
  科技的发展让人们的生活越来越便利,智能化家具的概念或实物也越来越频繁的出现,作为家居里的灯光控制也出现了不少实现方案[1]~[3]。早期的通过击掌声控制灯光的方式,让使用者不需要移动到灯具开关处就可以利用击掌声来控制灯光的开关。但是其控制方式并不是很可靠,且不容易实现多台灯具的控制,所以并没有广泛应用。随着无线技术的发展不少灯光控制开始使用ZigBee 技术[2],该方式可以通过无线控制灯光,但是也需要单独的遥控设备。
  本文提出了一种结合ZigBee 和蓝牙技术的灯光无线控制系统。在ZigBee 无线开关的基础上,利用Android 平台手机的蓝牙功能连接到ZigBee 无线开关,实现对灯光的无线遥控目的。使用者只需要在手机上安装相应的软件程序,就可以在程序界面上对灯光进行控制操作。由于手机作为通信设备,不少人都随身携带,可以方便的控制灯光。
  二、系统设计
  本文设计的家庭灯光无线系统主要有一个主控板和灯具处的ZigBee 接收电路。其中主控板上有两个模块:蓝牙模块和ZigBee 模块。ZigBee 模块与灯具处的ZigBee 接收电路形成多路无线开关的功能,可以通过ZigBee 模块对多台灯具的开关进行控制。蓝牙模块主要负责与手机蓝牙的连接,接收手机软件发送过来的开关指令。蓝牙模块与ZigBee 模块通过串口进行连接。系统结构图如图1 所示:
  本系统的ZigBee 模块采用CC2430芯片进行设计,CC2430是一款集成了ZigBee 无线收发功能的微控制器,其内核是8051。因此采用该芯片来作为ZigBee 无线开关的收发器。同时利用该芯片的USART 串口连接到蓝牙模块,发送指令控制蓝牙模块的工作模式,接收蓝牙模块转发送过来的灯光控制信息,根据灯光控制信息通过ZigBee 无线控制灯具的开关。
  本系统的蓝牙模块采用HC06蓝牙转串口模块,HC06蓝牙模块集成了蓝牙RF 收发功能与串口接口,蓝牙端处于从机模式,并且能将蓝牙无线接口与串口进行转换。该模块工作前需要通过串口进行配置,配置方式使用AT 指令集。
  可以配置串口波特率、蓝牙名称、蓝牙配对密码等。因此在初次使用的时候CC2430通过串口发送一系列的AT 指令对HC06蓝牙模块进行配置。


  HC06蓝牙模块的配置信息可以掉电保存,只需配置一次即可。当用户需要修改蓝牙参数时,通过手机软件发送修改信息,CC2430收到修改信息后对HC06的配置进行修改。
  HC06的配置串口波特率、蓝牙名称、蓝牙配对密码过程:
  手机端控制软件是在Android 平台上开发的可以通过手机蓝牙设备向主控板发送控制消息的软件。该软件与主控板配对后,可以通过界面让用户选择开关某盏灯具,也可以发送亮度调节消息,前提是该灯具可以支持调节亮度。同时该软件与主控板配对后还可以发送配置修改信息,对主控板的配置进行修改。手机端的主界面如图2 所示。
  三、结束语
  本文设计了一种利用ZigBee 和蓝牙无线技术来实现Android 平台手机对家庭灯关的无线控制系统。用户手持手机,通过相应软件上的操作就可以对家里的灯光进行遥控。
  本文设计的系统不止可以应用在家庭灯光的控制,进行一定的改进后也可以应用在其他家电的开关控制上。
  参 考 文 献
  [1] 姜琳颖,靳松,张永庆,徐怀宇. 基于无线技术数字家庭灯光系统的设计与实现[J]. 小型微型计算机系统,2010(2):381-384.
  [2] 王文钊,李斌. 基于ZigBee 的智能家庭照明系统的设计[J]. 电脑与电信,2012(6):40-42.
  [3] 唐礼科,刘志勤,王耀彬等. 基于ZigBee 的智能双模照明系统设计[J]. 西南科技大学学报,201328(4):77-80
    

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