基于STM32的多通讯方式智能LED灯实验平台设计.pdfVIP

产业与科技论坛 2016 年 第 15 卷 第 24 期 基于 STM32 的多通讯方式智能LED灯 实验平台设计 □黄健鑫　 高罗卿 【内容摘要】随着智能家居的概念逐步走进人们的家庭生活中,越来越多的无线通讯方式也相应应用到终端产品中去,本平台 为了便捷实现蓝牙、WIFI、无线等多种通讯方式在智能灯泡中的切换,满足学生对智能灯泡控制与实现原理的学 习,实现调色、PWM控制、通讯距离与方式的实验。 【关键词】智能灯泡;蓝牙;WIFI;PWM控制 【基金项目】本文为江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目(编号:201513101002Y)研究成果。 【作者简介】黄健鑫,常州轻工职业技术学院 高罗卿(1981.9~),女,河北无极人;常州轻工职业技术学院讲师;研究方向:机电一体化 　 　 一、平台简介 路USART,2路SPI,2路I2C,有6 路定时器,可以提供PWM 随着经济发展和社会信息化的程度不断提高,智能家居 输出。 处理器通过 USART 口与蓝牙或者WIFI等通讯模块 作为物联网技术在家庭中的典型应用,倡导了一种健康舒 通讯,通过标准的AT指令,实现无线通讯数据的读取。 电源 适、快捷便利、低碳节能的生活方式。 智能LED灯采用嵌入 模块实现220V输入,通过降压模块,输出18V给LED灯珠使 式物联网核心技术,将无线通讯核心模块嵌入到LED灯泡, 用,再将18V降压到3.3V 给处理器和通讯模块等使用。 处 将互动服务的软件系统植入手机,构成了室内照明与电子设 理器通过定时器输出4路PWM波,利用占空比的控制,调节 备的握手与链接。 供电平均电压,实现红绿蓝灯珠的混色,白色灯珠的照明亮 目前智能照明的网络技术有蓝牙、WIFI、zigbee,这也是 度控制。 目前智能家居的主要实现手段。 此三种方式都有着自身的 优势。 WIFI 的优势是应用广泛,已经普及到千家万户;zigbee 的优势是低功耗和自组网;蓝牙的优势是组网简单。 未来将 会有更多的无线通讯方式应用到智能家居终端产品中,利用 智能LED灯的产品特点,构建一个兼容多种无线通讯方式的 实训平台,对学生的硬件制作能力、无线通讯知识的应用、固 件程序的开发等方面都有极大的帮助。 二、总体设计 如图1显示,平台主要由两个部分组成:移动终端 APP 图1　 智能LED 系统结构图 和智能LED灯终端设备。 移动终端APP 主要是通过手机已 三、硬件设计 有的WIFI或蓝牙设备,实现人机交互体验的设定,对用户习 (一)主处理器与通讯模块。 主处理器采用 STM32 芯 惯喜好的设定,将这些设定组成命令码,通过蓝牙或者WIFI 片,采用8M外部晶振,主要由复位电路,ISP编程电路,实时 等通讯模块,发送到智能灯泡终端设备上的蓝牙或WIFI模 时钟,调试接口,运行指示灯,PWM 脉冲输出等组成。 US- 块,处理器通过AT指令协议,将命令码读取到处理器中,处 ART2 口作为和蓝牙或WIFI 的通讯接口。 理器通过解析协议,通过控制PWM 的输出占空比,实现 R、 蓝牙模块采用JDY-08透传模块,基于蓝牙4.0协议标 G、B、W灯的颜色控制,从而实现调色。 准,工作频段为2.4GHZ范围,调制方式为GFSK,最大发射功 (一)移动终端。 移动终端设备也不仅仅局限于手机,还 率为0db,最大发射距离80 米,采用TICC2541芯片设计,支 包括一些嵌入式智能设备,可能支持无线或者zigbee通讯, 持用户通过AT命令修改设备名、服务UUID、发射功率、配对 这种智能设备终端利用嵌入式 LINUX 系统或者 WINCE 系 密码等指令。 电路图如图2显示。 统,也支持APP程序,给用户提供一个人性化的交互简单的 (二)电源处理模块。 电源处理模块的主要作用是实现 使用界面。