基于單片機(jī)和WIFI的LED無線照明設(shè)計(jì)與制作

V基于單片機(jī)和WIFI的LED無線照明設(shè)計(jì)與制作摘要網(wǎng)絡(luò)與智能化的快速發(fā)展,我國(guó)已成為和情報(bào)信息的最顯著特征之一,人們的日常生活,各種現(xiàn)代智能建筑,已成為建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。通過使用智能監(jiān)控系統(tǒng),可以進(jìn)行一個(gè)完整的監(jiān)控大樓內(nèi)務(wù)的總體環(huán)境,幫助照明系統(tǒng)自動(dòng)亮度控制,使得智能發(fā)展、環(huán)保、高效能源上。LED具有質(zhì)量輕、體積略小、節(jié)約性能強(qiáng)、方向好、動(dòng)態(tài)更變、壽命長(zhǎng)、抗沖擊性強(qiáng)、色彩豐富等。,普遍適用于各種LED光源照明的環(huán)境技術(shù),LED照明器具,繼續(xù)控制技術(shù)革新的大,改變了傳統(tǒng)的照明理念,更全面智能化的LED照明前景,包括LED照明的節(jié)約成本、健康化、統(tǒng)一和人類。隨著社會(huì)需求的變化，傳統(tǒng)照明系統(tǒng)已發(fā)展成為集現(xiàn)代計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、電子微波和傳感器技術(shù)于一體的智能照明系統(tǒng)。雖然許多電子產(chǎn)品控制LED燈在互聯(lián)網(wǎng)上的東西已經(jīng)推出，高度先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并涵蓋了各種。隨著大量智能終端的出現(xiàn)，WIFI無線網(wǎng)絡(luò)的普及，市民現(xiàn)在使用很多基本的WIFI網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。此外，它還具有簡(jiǎn)單的星型功能，可創(chuàng)建獨(dú)立的LANWIFI、便捷的網(wǎng)絡(luò)組合和穩(wěn)定的信號(hào)。文章旨在通過設(shè)計(jì)一個(gè)智能建筑的快速發(fā)展智能監(jiān)測(cè)和控制LED照明在WIFI環(huán)境中,明確節(jié)點(diǎn)組成和類型的設(shè)備WIFI環(huán)境系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)和執(zhí)行監(jiān)測(cè)和控制智能LED照明。關(guān)鍵詞：照明系統(tǒng)；智能控制；設(shè)計(jì)應(yīng)用AbstractWiththerapiddevelopmentofnetworkandnetwork,Chinahasbecomeoneofthemostprominentfeaturesofinformationandinformation,People'sDailylife,avarietyofmodernintelligentbuildings,hasbecomethedevelopmenttrendoftheconstructionindustry.Throughtheuseofintelligentmonitoringsystem,itispossibletoconductacompletesupervisionoftheoverallenvironmentofthebuilding'sinternalaffairs,tohelpthelightingsystemautomaticbrightnesscontrol,makingintelligentdevelopment,environmentalprotectionandefficientenergy.ThispaperaimstodesignasmartbuildingfortherapiddevelopmentofintelligentmonitoringandcontrolLEDlightingintheWIFIenvironment,specifyingthenodecompositionandtypeofequipmentWIFIenvironmentsystemforthedetaiLEDdesignandimplementationofmonitoringandcontrolofintelligentLEDlighting.Keywords：Lightingsystem;Intelligentcontrol;Designapplication目錄10467摘要 II19557Abstract III25553第1章緒論 2106271.1課題背景 2322181.2研究課題的目的及意義 345381.2.1論文框架 3245421.3課題研究?jī)?nèi)容與技術(shù)指標(biāo) 4253071.3.1研究主要內(nèi)容 4127011.3.2技術(shù)指標(biāo) 47766第2章方案的論證與設(shè)計(jì) 6278002.1系統(tǒng)方案論證 697892.2方案的確定 699852.3方框圖的設(shè)計(jì) 62767本章小結(jié) 78069第3章單元電路設(shè)計(jì) 824773.1單片機(jī)最小系統(tǒng) 8226033.2LED照明燈組電路 9295353.2.1LED燈照明模塊引腳連接說明 10170963.3無線網(wǎng)絡(luò)WIFI模塊 1046883.3.1無線網(wǎng)絡(luò)WIFI模塊簡(jiǎn)介 10192943.3.2無線網(wǎng)絡(luò)WIFI模塊管腳介紹 11180343.4光敏電阻 11191763.4.1光敏電阻模塊介紹 11253773.4.2光敏電阻模塊引腳連接 12219123.5按鍵模塊 1223043.6手機(jī)APP模塊介紹 1322995本章小結(jié) 1417382第4章軟件程序設(shè)計(jì) 15222634.1開發(fā)工具的介紹 15135934.2編程C語言簡(jiǎn)介 15294754.3系統(tǒng)程序框圖設(shè)計(jì) 175219本章小結(jié) 1712416第5章整機(jī)電路工作原理及調(diào)試 18263065.1硬件電路 18178235.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果 18327175.3實(shí)物演示 1931201本章小結(jié) 2119199結(jié)論 2211781致謝 231153參考文獻(xiàn) 2414933附錄1譯文 251329附錄2英文參考資料 2722279附錄3整機(jī)原理圖 299206附錄4程序流程圖 3010440附錄5程序代碼 3132418附錄6元件清單 36PAGE36第1章緒論1.1課題背景首先，中國(guó)LED燈和出口企業(yè)占據(jù)原材料、勞動(dòng)力成本低等勞動(dòng)密集型優(yōu)勢(shì)，勞動(dòng)力成本低，原材料價(jià)格低，創(chuàng)造了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力成本低的優(yōu)勢(shì);同時(shí)受到國(guó)內(nèi)廠商納入生產(chǎn)和國(guó)產(chǎn)置換的影響，從2012年初開始，LED芯片的銷售增長(zhǎng)遠(yuǎn)低于LED燈的出口增長(zhǎng)，在一定程度上，也降低LED燈的生產(chǎn)成本。隨著中國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，2013年中國(guó)LED燈產(chǎn)量達(dá)到8.1億只。到2015年，LED行業(yè)年均增長(zhǎng)率將達(dá)到30%左右，60W以上普通燈具將被淘汰，市場(chǎng)份額將降至10%以下，節(jié)能燈和其他優(yōu)質(zhì)照明產(chǎn)品其他強(qiáng)大的市場(chǎng)零部件穩(wěn)定在70%左右，LED照明產(chǎn)品功能市場(chǎng)占有率20%以上，產(chǎn)值4500億元（其中LED照明應(yīng)用1800億元），芯片國(guó)產(chǎn)化率超過80%。預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi)，LED輕工行業(yè)生產(chǎn)將呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，到2019年行業(yè)發(fā)布將達(dá)到56.4億輛。智能家居系統(tǒng)的概念被提出的是在20世紀(jì)初,但它的產(chǎn)業(yè)化才能開始,目前儲(chǔ)器近年來逐漸形成長(zhǎng)期發(fā)展的分岔路口,智能家居可以通俗的理解住宅平臺(tái)“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),利用家里的音響設(shè)備,照明控制系統(tǒng),窗簾和空調(diào)等,各種控制設(shè)備連接,提供了多種功能,比如手機(jī)和電腦電器遠(yuǎn)程控制功能,溫濕度參數(shù)功能,光的強(qiáng)度檢測(cè)功能等。智能市場(chǎng)的控制方式是多種多樣,例如本地控制,手機(jī)遠(yuǎn)程控制、網(wǎng)絡(luò)控制、定時(shí)控制等多種多樣的控制方式,避免煩瑣的過程效率可以提高。其目標(biāo)是用戶在舒適、安全高效,提供便利的生活環(huán)境,提高生活質(zhì)量。通信技術(shù)和LED的快速發(fā)展使整個(gè)建筑照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、低碳、綠色設(shè)計(jì)，但由于大型建筑自動(dòng)化照明系統(tǒng)成本高，市場(chǎng)化的普及和效果并不明顯。WIFI無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),并利用各種智能化電子設(shè)備連接,更強(qiáng)的寬帶和無線頻率的信號(hào)的校正,可以實(shí)現(xiàn)高安全性的照明,建筑結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)全面管理及安全監(jiān)視系統(tǒng)、智能、節(jié)能、安全照明系統(tǒng)的管理能夠?qū)崿F(xiàn)。利用WIFI無線網(wǎng)絡(luò)控制方式建成LED照明智能化控制系統(tǒng)，保證智能化監(jiān)控系統(tǒng)全面發(fā)展，促進(jìn)家庭照明效果。日本21世紀(jì)光計(jì)劃"是第一個(gè)實(shí)施半導(dǎo)體光計(jì)劃。1998-2002年是投資目標(biāo)50億日元的第一階段。在這個(gè)計(jì)劃之中，是高品質(zhì)材料的增長(zhǎng)，高功率芯的準(zhǔn)備和白光效率的高收購。下一代計(jì)劃于2000年啟動(dòng)了國(guó)家半導(dǎo)體照明研究計(jì)劃，即下一代照明方案（NGL1），將總共投資5億美元，支持該方案的實(shí)施。共有13個(gè)主要實(shí)驗(yàn)室、公司和大學(xué)參加了該分部。主要研究指令包括：降低光生產(chǎn)迪奧德的成本，提高轉(zhuǎn)化效率，氮化物材料的固體物理問題，與氣相（MOCVD）相關(guān)的工藝有機(jī)金屬，金屬沉積，低密度的基材缺陷和設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化。歐盟于2000年了月開始制定實(shí)施“彩虹計(jì)劃”，以推廣白光發(fā)光二極管的應(yīng)用。從區(qū)域來看，歐洲地區(qū)市場(chǎng)預(yù)計(jì)將在2024年占全球智能照明市場(chǎng)最大份額。1.2研究課題的目的及意義傳統(tǒng)照明壽命短，功耗高，控制模式單一，小功率照明維護(hù)亮度太低，不能滿足照明需求，節(jié)能性大，節(jié)能過高，不利于節(jié)能控制;節(jié)能燈發(fā)出的燈光變得更加耀眼，由于上述缺點(diǎn)，導(dǎo)致燈逐漸與傳統(tǒng)照明的晚現(xiàn)。LED燈節(jié)能、光衰減、柔性控制模式等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于當(dāng)今的社區(qū)照明系統(tǒng)中。同時(shí)，操控系統(tǒng)更成熟，參照WIFI技術(shù)，人們開始利用WIFI技術(shù)推廣大規(guī)模場(chǎng)合的工業(yè)控制系統(tǒng)，無限照明系統(tǒng)的應(yīng)用，例如，人們可以通過WIFI網(wǎng)絡(luò)獲得數(shù)百盞燈的預(yù)定和關(guān)閉以及亮度調(diào)節(jié)控制，同時(shí)也對(duì)提高控制在降低能耗方面起到重要作用。一般家居設(shè)備如照明、空調(diào)、冰箱等都采用單一的、靈活性較差的現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制方式，隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、智能控制技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)家居設(shè)備的智能化需求呈現(xiàn)出越來越大的趨勢(shì)。本文設(shè)計(jì)一種Android手機(jī)客戶端為上位機(jī)，單片機(jī)控制系統(tǒng)為下位機(jī)，通過Wi-Fi實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制LED燈的方法。用戶采用該設(shè)計(jì)時(shí)，通過智能手機(jī)和無線網(wǎng)絡(luò)就可以對(duì)室內(nèi)照明系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)了家居設(shè)備的智能化。1.2.1論文框架論文一共分為5個(gè)章節(jié)，分別是為緒論、總體設(shè)計(jì)方案、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)性能測(cè)試。第一章緒論分為四個(gè)部分，主要是對(duì)選題背景和意義、該技術(shù)在當(dāng)今國(guó)際環(huán)境中的研究現(xiàn)狀以及論文的主要涉及內(nèi)容和大致的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述；第二章點(diǎn)明了對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、對(duì)系統(tǒng)方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)并完成了系統(tǒng)框圖的繪制；第三章對(duì)各個(gè)單元模塊的器件進(jìn)行選擇，并對(duì)其電路進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)以及原理圖的繪制，闡述各個(gè)模塊的功能及作用；第四章對(duì)所用的軟件編程C51語言進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，并且完成總體設(shè)計(jì)框圖；第五章對(duì)最后的成品進(jìn)行系統(tǒng)性能測(cè)試，展現(xiàn)出預(yù)期的功能。1.3課題研究?jī)?nèi)容與技術(shù)指標(biāo)1.3.1研究主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)基于智能LED光控制系統(tǒng)，經(jīng)過大量數(shù)據(jù)和研究，最終決定以STC89C52RC微控制器為主要芯片，STC89C52RCWIFI模塊作為無線接收和交付模塊，手機(jī)應(yīng)用程序來控制燈。使用手機(jī)作為控制指示，通過手機(jī)連接WIFI警報(bào)，然后使用手機(jī)控制軟件將相關(guān)數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到WIFI網(wǎng)絡(luò)信號(hào)作為載體，WIFI模塊接收移動(dòng)電話終端發(fā)送的相關(guān)信號(hào)，然后通過串行端口將數(shù)據(jù)發(fā)送到微控制器，單片機(jī)在處理遠(yuǎn)程控制后立即通過串行端口接收信號(hào)實(shí)時(shí)內(nèi)部照明系統(tǒng)。通過研究單片機(jī)和WIFI的LED無線照明設(shè)計(jì)與制作，了解當(dāng)前單片機(jī)和WIFI的LED無線照明設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)外的環(huán)境以及研究的趨勢(shì)，以及在各個(gè)行業(yè)的發(fā)展前景和成績(jī)，根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境的背景下，進(jìn)行設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)和研究制作單片機(jī)和WIFI的LED無線照明設(shè)計(jì)與制作的意義，以及對(duì)需要實(shí)現(xiàn)的功能簡(jiǎn)要的描述。該研究課題達(dá)成目的通過手機(jī)APP發(fā)送信號(hào)WIFI模塊接收處理送給單片機(jī)，單片機(jī)接收信號(hào)處理完送往LED燈組實(shí)現(xiàn)燈的功能。手機(jī)APP能控制燈的亮滅，并且WIFI傳輸距離十米以上的距離，在通過光敏模塊根據(jù)室內(nèi)光線不同來變換LED燈的亮度。1.3.2技術(shù)指標(biāo)手機(jī)端通過使用APP連接WIFI無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制燈的開啟與關(guān)閉；通過使用光敏電阻進(jìn)行當(dāng)前環(huán)境光度的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)控制LED燈對(duì)當(dāng)前光照強(qiáng)度的讀取，以實(shí)現(xiàn)LED燈照明亮度的強(qiáng)光、弱光、暗光三個(gè)等級(jí)；實(shí)現(xiàn)手機(jī)APP連接無線WIFI控制燈的范圍在10米左右。第2章方案的論證與設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)方案論證方案1：本方案我選擇AT89C51微控制器，AT89C51是一個(gè)低電壓與閃存字節(jié)存儲(chǔ)器，CMOS8位微處理器。性能弱、性價(jià)比高、功能不便宜等6-8款價(jià)格不便宜，STC微控制器功能相同，價(jià)格僅為它的一半。QCA9531WIFI是一個(gè)高度集成和富有的IEEE802.11n2x22.4GHzWiFi芯片，SKYLABS基于研發(fā)QCA9531兩個(gè)模塊的QCA9531WiFi模塊。方案2：AVR微控制器濾波器是采用新的閃存技術(shù)，聯(lián)合開發(fā)簡(jiǎn)化指令RISC來設(shè)置8位高速微控制器，稱為AVR。但AVR價(jià)格太高，無法定制。MT7687F是一款非常集成的單芯片，具有應(yīng)用處理器、單低功耗頻WIFI系統(tǒng)和電源管理單元（PMU）。一種非常集成的RTC模式，使用4Kbitefis集成存儲(chǔ)某些信息和RF安全校準(zhǔn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)-單庫存芯片內(nèi)存未選擇，因?yàn)樗嘿F。方案3：STC89C52RC微控制器作為低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有閃存系統(tǒng)-8K編程。STC89C52RC是Lexin生產(chǎn)的互聯(lián)網(wǎng)芯片，由于價(jià)格低廉，性能穩(wěn)定，其他芯片備受關(guān)注，價(jià)格更低。ESP8266該芯片使用3.3V直流電源，體重小，功耗低，支持透?jìng)鳌?.2方案的確定方案一選的AT89C51單片機(jī)和QCA9531WIFI模塊由于價(jià)格過高與性能較弱等方面否定該方案。方案二選的是AVR微波控制器閃存技術(shù)速度快，但是AVR價(jià)格太過昂貴也不選用此方案。方面通過多方面的考慮和實(shí)用性、精度、加工微控制器，具有功耗低、性能高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此選擇第三種方案。2.3方框圖的設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)結(jié)合了WIFI網(wǎng)絡(luò)控制的靈活性和LED照明的出色照明功能，設(shè)計(jì)了多個(gè)室內(nèi)無線照明控制系統(tǒng)，在控制結(jié)束時(shí)提供由路由器和終端節(jié)點(diǎn)和WIFI網(wǎng)絡(luò)組成的LED命令通過，最后對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行主導(dǎo)控制，系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程停電、遠(yuǎn)程啟動(dòng)-停止控制和類似功能，解決了單次、工作能力和高功耗問題。因此，從實(shí)際應(yīng)用的效果可以看出，該設(shè)計(jì)具有很高的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值，改變傳統(tǒng)照明理念，也將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如圖2-1所示。LED燈組LED燈組單片機(jī)最小系統(tǒng)光敏模塊光敏模塊WIFI模塊WIFI模塊按鍵電路按鍵電路手機(jī)APP手機(jī)APP圖2-1系統(tǒng)方框圖光敏模塊：對(duì)當(dāng)前環(huán)境的光照強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，以便進(jìn)行LED的三種光照強(qiáng)度的控制。主控模塊：采用STC89C52RC單片機(jī)作為控制器，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和處理。WIFI模塊：通過WIFI模塊實(shí)現(xiàn)手機(jī)APP的無線連接以實(shí)現(xiàn)手機(jī)控制LED燈的狀態(tài)LED燈組模塊：實(shí)現(xiàn)LED燈光的亮滅的功能；鍵盤電路：按鍵電路實(shí)現(xiàn)LED燈亮滅的調(diào)試；手機(jī)APP模塊：通過手機(jī)APP進(jìn)行控制LED燈的亮滅。本章小結(jié)這一章主要是為了實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)去比對(duì)所需要的單片機(jī)以及單片機(jī)的比較，哪個(gè)單片機(jī)芯片更加合適改設(shè)計(jì)以及性能，價(jià)格方面等合理。以及對(duì)該項(xiàng)目的一個(gè)整體的思維構(gòu)架以及系統(tǒng)方框圖的設(shè)計(jì)，分別簡(jiǎn)單描述了單片機(jī)芯片，光敏模塊，WiFi模塊，LED燈組模塊，按鍵電路，手機(jī)APP模塊的功能，并且最后確定用STC89C52RC單片機(jī)來做本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主控芯片，和ESP8266型號(hào)的WiFi模塊作為接收和轉(zhuǎn)換元件，以及其他元件的選擇。第3章單元電路設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)目前,單片機(jī)的使用已經(jīng)涉及到我們?nèi)粘Ｉ钪写罅康膬?nèi)容,我們幾乎無法找出哪些領(lǐng)域有一個(gè)計(jì)算機(jī)芯片。實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理設(shè)備在過程自動(dòng)化行業(yè),各種智能IC卡的使用,以及汽車家居安全系統(tǒng)。攝像機(jī)、錄像機(jī)、洗衣機(jī)自動(dòng)控制及電控玩具，寵物電子，比如微控制器。更不用說機(jī)器人、智能儀器、醫(yī)療設(shè)備和自動(dòng)控制領(lǐng)域的智能機(jī)器了。圖3-1單片機(jī)原理圖STC89C52RC是一種具有高性能CMOS的低強(qiáng)度微控制器（在系統(tǒng)中編程），并且閃存驅(qū)動(dòng)器準(zhǔn)備被刪除和刪除1000次。它還適用于單計(jì)算機(jī)單元STC89C52RC以及8位智能CPU和系統(tǒng)閃存驅(qū)動(dòng)器編程的傳統(tǒng)編程器，使其成為嵌入STC89C52RC和許多應(yīng)用中的非常靈活的解決方案高效控制。應(yīng)用控制系統(tǒng)提供了有效的解決方案。微機(jī)使用STC89C52RC芯片進(jìn)行處理。它具有高密度、斷電等特點(diǎn),也可用于指令系統(tǒng)MCS-51標(biāo)準(zhǔn)和80C結(jié)構(gòu)系列是8位CPU處理器,通用和ISP單元,內(nèi)部閃存編程模塊允許在系統(tǒng)內(nèi)存程序中的CPU,以及對(duì)于傳統(tǒng)的程序員,如KeiluVision5,8位CPU和閃存可以該程序在系統(tǒng)微機(jī)STC89C52RC,微型計(jì)算機(jī)STC89C52RC更廣泛地用于各種嵌入式控制解決方案。應(yīng)用程序控制系統(tǒng)提供了一個(gè)經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。單片機(jī)的與原理圖如圖3-1所示。另外，這款單片機(jī)可以通過軟件變成來設(shè)置芯片內(nèi)部的震蕩頻率。在自由模式下，CPU的消費(fèi)模式很低，但是RAM計(jì)時(shí)器、串口和外部中斷系統(tǒng)可以繼續(xù)運(yùn)行。在外部供電不足的情況下，芯片內(nèi)部可以自己提供一部分電源，凍結(jié)振蕩器，然后保存RAM的數(shù)據(jù)，令芯片處于低功耗模式，等待外部中斷的觸發(fā)或者人為手動(dòng)硬件復(fù)位。STC89C52RC微芯片有三種包:PDIP、TQFP和PLCC。STC89C52RC微控制器集成了微處理器的基本功能。最小系統(tǒng)電路主要由使用4MHz晶體振蕩器頻率的晶體和復(fù)位電路組成，振動(dòng)電容器選擇22pF。新的機(jī)器循環(huán)作為參考時(shí)鐘產(chǎn)生，復(fù)位電路采用上電復(fù)位法，電容C2和C4共同創(chuàng)建電源復(fù)位電路，使只有硬件復(fù)位軟件正常開始工作。3.2LED照明燈組電路本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)基于微處理器STC89C52RC。該芯片采用了樂鑫智能互聯(lián)平臺(tái)提供的STC89C52RC無線WIFI模塊，具有高性能無線SOC，實(shí)用方便了無線平臺(tái)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)。STC89C52RC為系統(tǒng)提供了全、自成系統(tǒng)的WIFI網(wǎng)絡(luò)解決方案，并且能夠獨(dú)立地執(zhí)行和處理相關(guān)指令。作為控制系統(tǒng)的主要芯片，STC89C52RC還具有透明傳輸功能。這是可以通過無線網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù),但數(shù)據(jù)修正,而是直接下的傳輸,接收端方面數(shù)據(jù)的內(nèi)容和長(zhǎng)度一致的數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)倪^程中,透明一樣,保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。本設(shè)計(jì)是STC89C52RC的數(shù)據(jù)處理中心，不僅基于STC89C52RC的數(shù)據(jù)收發(fā)功能，還利用CPU內(nèi)核對(duì)書籍進(jìn)行處理，向下一個(gè)端口發(fā)送PWM控制信號(hào)。AP協(xié)調(diào)器作為系統(tǒng)的中繼，連接WIFI斜坡點(diǎn)和Android智能手機(jī)終端，并對(duì)接收到的消息進(jìn)行分析處理，與服務(wù)器的作用類似。AP協(xié)調(diào)器需要存儲(chǔ)所有光線的信息，并且需要接收客戶端經(jīng)常傳送的響應(yīng)信號(hào)，通過STC89C52RC模塊工作以執(zhí)行指令，并調(diào)整LED等的閃爍。整個(gè)燈控節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)需要用到一個(gè)220交流轉(zhuǎn)5V直流的變壓模塊，一個(gè)5V直流轉(zhuǎn)3.3V模塊，以實(shí)現(xiàn)對(duì)STC89C52RC的WIFI模塊和模擬LED燈具組供電。3.2.1LED燈照明模塊引腳連接說明產(chǎn)生光的Diod是一種固體國(guó)家半導(dǎo)體工具，可將光轉(zhuǎn)換為可見光。Heartled是一種晶圓半導(dǎo)體，一端晶圓安裝在支架上，一端連接到負(fù)柱，另一端連接到正電源，晶圓由環(huán)氧樹脂封裝。晶圓半導(dǎo)體由兩部分組成，一個(gè)是半導(dǎo)體p的類型，其中孔占主導(dǎo)地位，其他是半導(dǎo)體N的類型，這主要是一個(gè)電子。但是如果這兩種半導(dǎo)體連接，在這兩種半導(dǎo)體之間就會(huì)形成P當(dāng)電流通過電流作用于晶片時(shí)，電子被推入P區(qū)，在P區(qū)的電子和腔結(jié)合，以光子的形式釋放能量。這就是LED燈發(fā)光的原理。光的波長(zhǎng)即光的顏色引起人眼的感覺不同。根據(jù)圖3-2所示，4個(gè)LED燈光分別連接到芯片的20、21、22、23四個(gè)管腳上，進(jìn)行電信號(hào)的傳輸和接收。圖3-2LED燈模塊原理圖以及引腳連接3.3無線網(wǎng)絡(luò)WIFI模塊3.3.1無線網(wǎng)絡(luò)WIFI模塊簡(jiǎn)介無線網(wǎng)絡(luò)組成的過程中,IE803.11達(dá)成協(xié)議的情況下,可以滿足無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能,因此,實(shí)際運(yùn)行的情況,可以選擇不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,例如,全功能的設(shè)備,具備更強(qiáng)大的功能,可以保證結(jié)構(gòu)調(diào)整的部分功能的優(yōu)化,整個(gè)系統(tǒng)更加的簡(jiǎn)潔,并且不需要大量的存儲(chǔ)空間。無線網(wǎng)絡(luò)是每個(gè)任務(wù)節(jié)點(diǎn)也可以進(jìn)行不同的分割,比如作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的控制中心,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的初始化及組件選擇最快的物理通道,域名網(wǎng)絡(luò)識(shí)別判斷,獨(dú)一無二的地址分配,可以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的維護(hù)。路由器在調(diào)整器中加入無線網(wǎng)絡(luò)地址空間,保證通信范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)的傳輸,保證數(shù)據(jù)中繼的提速最大限度地提高節(jié)點(diǎn)信息的執(zhí)行命令,終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)采集到的傳感器信息進(jìn)行檢查和分析,以及協(xié)調(diào)的指令。在網(wǎng)絡(luò)軟件的輪廓設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)不同的功能來劃分，由于協(xié)議載體系的結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用支持層之間可以保證更安全、更可靠。3.3.2無線網(wǎng)絡(luò)WIFI模塊管腳介紹無線網(wǎng)絡(luò)WIFI模塊主要是為了讓手機(jī)APP連接，實(shí)現(xiàn)利用手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈光亮滅的控制。WiFi模塊1腳接地，GPIO模式一般高性能WiFi模塊都支持，其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以通過WiFi與模塊建立連接TCP,2、3、7腳懸空可以不用接入，4腳5腳RXD、TXD接單片機(jī)的TXD、RXD。6腳和8腳接電源3.3V。如圖3-3所示。圖3-3網(wǎng)絡(luò)連接WIFI模塊原理圖以及引腳連接3.4光敏電阻3.4.1光敏電阻模塊介紹一種由半導(dǎo)體材料（如絕緣材料）制成的特殊電阻光子電阻器，不能使用，其工作原理基于電效應(yīng)。光線越強(qiáng)，電阻值越低，隨著光的強(qiáng)度增加，電阻值迅速減小，光電阻值可小為1K。光子電阻器對(duì)光很敏感，沒有光時(shí)，它們非常阻塞，暗屏障一般可達(dá)1.5M。隨著科技的發(fā)展將得到極其廣泛應(yīng)用。光子是電離半導(dǎo)體效應(yīng)產(chǎn)生的電阻值，它隨射光的強(qiáng)度而變化，也稱為電感探測(cè)器;還有一種弱光事件，電阻降低，事件光強(qiáng)，電阻增加。光子電阻通常用于光測(cè)量、燈光控制和電變換（從光到電的變化）。由半導(dǎo)體材料制成的光化學(xué)，耐硫化性。光刻對(duì)光的靈敏度（即光譜特性）非常接近人眼對(duì)可見光的反應(yīng)（0.4-0.76），當(dāng)發(fā)現(xiàn)光線時(shí)，會(huì)導(dǎo)致人眼電阻值的變化。在設(shè)計(jì)光控制電路時(shí)，這種設(shè)計(jì)使其成為白熾燈（小珠子）或自然光控制的簡(jiǎn)單光源。3.4.2光敏電阻模塊引腳連接光敏電阻稱之為光電導(dǎo)管。通常制作材料是硫化鎘還有硒，硫化鉛等材料。由于不同材料的光敏特性，電阻特性的延遲不同，因此其頻率特性也不同。硫化鉛的使用頻率高于硫化鎘?？梢詼y(cè)出四周環(huán)境的亮度和光線強(qiáng)度。另外圖中1腳2腳是輸出與輸入引腳，3腳接收光信號(hào)，4腳接地，8腳供電，其余腳懸空就可以了。如圖3-4所示的感光模塊的原理圖。圖3-4光敏模塊原理圖以及引腳連接3.5按鍵模塊內(nèi)部輸出處于高電平，經(jīng)反向聲納進(jìn)入低電平時(shí)，因?yàn)镹PN晶體管不導(dǎo)通，所以微機(jī)IO口從內(nèi)部看來具有拉升電阻R，所以進(jìn)入低電平。如果在沒有外部按鈕的情況下降低了電壓，VCC也就變成了+5v，雖然其間有2個(gè)電阻，但由于不受差壓，電流不流動(dòng)，所以線路上的所有位置都處于高電平，因此能夠正常讀取到按鈕的狀態(tài)。內(nèi)部,輸出功率為低水平,一個(gè)反相器,經(jīng)過高水平npn晶體管導(dǎo)通,那么內(nèi)部的生命的口的水平較低,但這個(gè)時(shí)候,外部阻力的存在,但是兩個(gè)抵抗是并列關(guān)系,多少的按鈕,微控制器的生命的嘴輸入微控制器內(nèi)部的低水平狀態(tài),但我們無法正常讀取按鈕的狀態(tài)。這和電流流動(dòng)相似，內(nèi)部和外部的任何一個(gè)成為低電位的話，電流流動(dòng)下面。只是上面有抵抗，下面沒有抵抗分壓，就那樣登在GND上，所以無論另一邊高還是低，那個(gè)水平肯定是低水平。本次設(shè)計(jì)的按模塊主要是要實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)上LED燈亮滅的控制，按鍵1、2、3、4接單片機(jī)的10、11、12、13，按鍵的原理圖如圖3-5所示。圖3-5按鍵模塊原理圖以及引腳連接3.6手機(jī)APP模塊介紹智能手機(jī)和電腦一樣,獨(dú)立的操作系統(tǒng),擁有獨(dú)立的局域網(wǎng)空間、軟件、游戲、導(dǎo)航等的第三者事業(yè)者提供的用戶自己安裝程序,并通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)可以接入到無線網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)種類的總稱。隨著智能手機(jī)的普及，移動(dòng)應(yīng)用(App)在通信、社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(sns)、娛樂等活動(dòng)中變得越來越依賴。移動(dòng)電話軟件是分析、設(shè)計(jì)、編碼、生成軟件，而移動(dòng)電話軟件是特殊的軟件。根據(jù)移動(dòng)應(yīng)用安裝的來源，還可以將手機(jī)預(yù)裝軟件與用戶分別安裝自己的第三方應(yīng)用程序。手機(jī)預(yù)裝軟件通常附帶手機(jī)工廠，或是指消費(fèi)者手機(jī)上預(yù)定安裝的第三方通道，消費(fèi)者無法刪除其應(yīng)用程序或軟件。除了移動(dòng)預(yù)裝軟件外，還有用戶從移動(dòng)應(yīng)用市場(chǎng)自行下載安裝的第三方移動(dòng)應(yīng)用應(yīng)用程序，下載類型主要集中在社會(huì)社區(qū)軟件類型。APP登錄驗(yàn)證：header認(rèn)證，它的認(rèn)證簡(jiǎn)單在于兩個(gè)參數(shù)可以傳遞。新建移動(dòng)端數(shù)據(jù)表?？蛻舻卿洺晒髸?huì)隨機(jī)生成字符串形式，方便這種設(shè)計(jì)方法不需要用戶統(tǒng)計(jì)這樣的情況。首次登錄客戶當(dāng)前參數(shù)與時(shí)間點(diǎn)存入數(shù)據(jù)表內(nèi)，再次進(jìn)入就記住以前數(shù)據(jù)只要更新時(shí)間節(jié)點(diǎn)就可以了。本設(shè)計(jì)中，手機(jī)APP主要的功能是為了通過連接WIFI無線網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行與單片機(jī)的通信，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通過手機(jī)控制LED燈的亮滅。本章小結(jié)這一章主要是介紹了為了本設(shè)計(jì)采用的單片機(jī)、網(wǎng)絡(luò)模塊WIFI模塊、按鍵模塊、光敏模塊、LED燈照明模塊以及手機(jī)APP模塊等采用的器件型號(hào)以及每一部分器件的簡(jiǎn)單介紹。首先對(duì)每個(gè)單元電路進(jìn)行功能，技術(shù)支持，應(yīng)用性能進(jìn)行全面的解析和查看。單片機(jī)STC89C52R作為主控芯片，功能強(qiáng)，性能穩(wěn)妥具有密度性超高，和自我斷電特性所以很好。LED燈照明模塊由晶體半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)組成，可通過電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽饨o人們提供信號(hào)。手機(jī)APP軟件操控簡(jiǎn)便快捷。按鍵模塊可以進(jìn)行硬件控制等諸多功能。第4章軟件程序設(shè)計(jì)4.1開發(fā)工具的介紹本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要是基于Andriod平臺(tái)開發(fā)，Andriod提供多種連接選項(xiàng)，通過WIFI連接的無線數(shù)據(jù)傳世（例如，GPRS、EDGE和2G。Andriod是一個(gè)開放的手機(jī)操作系統(tǒng)平臺(tái)，為移動(dòng)用戶提供了一個(gè)含應(yīng)用程序，中間件以及操作系統(tǒng)的軟件疊層架構(gòu)。為本系統(tǒng)軟件編寫提供編寫程序，最終形成.apk文件，下載至手機(jī)，得到一個(gè)手機(jī)APP，借助這個(gè)軟件便能對(duì)手機(jī)模塊進(jìn)行控制。編譯完后可以在電腦上模擬，當(dāng)編譯程序達(dá)到預(yù)期要求，可生成.apk文件，即手機(jī)客戶端軟件，安裝至手機(jī)客戶端后用戶可根據(jù)需要進(jìn)行操作。4.2編程C語言簡(jiǎn)介C語言是一種編程語言，不同于面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，如C和Java。C語言只是設(shè)計(jì)為提供編程語言，用于編譯低級(jí)內(nèi)存處理、生成少量機(jī)器代碼，并且不支持工作環(huán)境。C語言描述問題更快、操作性較差、可讀性、調(diào)試、更改和端口入口都很容易，并且代碼的質(zhì)量與編譯語言相同。C語言的效率通常比匯編語言代碼生成的目標(biāo)程序低10~20%。因此，C語言可以創(chuàng)建系統(tǒng)軟件。在當(dāng)前階段，在編程領(lǐng)域，C語言的利用非常多，考慮到作為高級(jí)語言的匯編語言的優(yōu)點(diǎn)，與其他編程語言相比具有優(yōu)勢(shì)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)是C語言應(yīng)用程序的兩個(gè)領(lǐng)域。另外，C語言普遍存在很強(qiáng)的無所不在性，適用于許多計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，效率高。馮·諾伊曼在1945年提出了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的幾種思想，被后人稱為馮·諾伊曼思想。從1945年到現(xiàn)在采用了很多結(jié)構(gòu)，馮·諾伊曼被稱為計(jì)算機(jī)之父。他的架構(gòu)計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入裝置和輸出裝置五個(gè)組件組成。C語言經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展歷史，在編程語言中具有重要的地位。優(yōu)點(diǎn)：我們先看第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，C語言的代碼量很小，這是什么意思呢？也就是說如果你要完成同樣一個(gè)功能，用C語言編寫出來的程序的容量是很小的，而用其他語言編寫容量就會(huì)比較大。比如MicrosoftWord和WPS，它們同樣都是辦公軟件，功能也差不多，但WPS的安裝文件只有50MB左右，而MicrosoftWord的安裝文件超過500MB，有的甚至接近1GB。原因就是WPS的內(nèi)核是用C語言編寫的。C語言的第二和第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它的運(yùn)行速度比較快和功能強(qiáng)大，我們可以通過一個(gè)例子來解釋。世界上總共有三大操作系統(tǒng)：UNIX操作系統(tǒng)是用純C語言編寫的；Windows操作系統(tǒng)的內(nèi)核也是用C語言編寫的；Linux

操作系統(tǒng)仍是用純C語言編寫的。這三大操作系統(tǒng)的內(nèi)核全部都是用C語言編寫的。為什么用C編寫，因?yàn)镃語言的速度最快。計(jì)算機(jī)中所有的軟件都是在操作系統(tǒng)上運(yùn)行的，如果操作系統(tǒng)的速度很慢，那么在它基礎(chǔ)上運(yùn)行的軟件的速度就更慢了。而且計(jì)算機(jī)中的所有硬件都是由操作系統(tǒng)控制的。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，你可以新建一個(gè)Word文檔，這就意味著在硬盤上產(chǎn)生了這個(gè)文件。但是你并沒有直接控制硬盤，我們是通過操作系統(tǒng)提供的“右鍵單擊”等功能來新建文件的。也就是說，操作系統(tǒng)給我們提供了一個(gè)界面，或者說是給我們提供了一種可操作的手段，通過這個(gè)手段我們可以刪除文件、新建文件、打開文件或者修改文件。所以操作系統(tǒng)很重要，所有的硬件全部都是由操作系統(tǒng)控制的。而這么重要的東西只能用C語言來寫，所以C語言很重要。為什么只能用C語言寫？第一，C語言速度夠快；第二，C語言可以訪問硬件，所以它夠強(qiáng)大。缺點(diǎn)：我們先來看看。如果鍵入同一程序，則報(bào)告Java中的錯(cuò)誤，并且不會(huì)報(bào)告C語言的錯(cuò)誤。為什么？因?yàn)镃語言設(shè)計(jì)的理念：你想怎么寫程序?qū)懀灰獙懙貌皇呛艹?，所以我覺得你有特殊的意義，我想你可以通過。但java不是：除非你寫這個(gè)模棱兩可，或者如果你寫得不好，這都是錯(cuò)的。例如，在C中，您可以分配轉(zhuǎn)移到整數(shù)變量的點(diǎn)數(shù)據(jù)，并且只編譯警報(bào)，因?yàn)闇?zhǔn)確性會(huì)丟失，但在Java中像這樣編寫是一個(gè)錯(cuò)誤，因此在語法上不會(huì)禁止鍵入。因此，不同的語言有不同的方法來處理同一個(gè)問題。結(jié)果如何？所以c說話很危險(xiǎn)。這就是為什么很難學(xué)習(xí)C，因?yàn)閷懸粋€(gè)程序后，你完成了學(xué)習(xí)，但它很難找到。因此，c語言的安全性已經(jīng)升級(jí)。二是開發(fā)周期長(zhǎng)。由于C是一種面向流程的語言，因此面向流程語言的一個(gè)特征是，在編寫大型項(xiàng)目時(shí)很容易"折疊"。當(dāng)代碼位于100，000行上時(shí)，很容易崩潰，并且可能發(fā)生任何莫名其妙的錯(cuò)誤。這需要用另一個(gè)想法來重新設(shè)計(jì)整個(gè)程序的框架，即面向?qū)ο蟮乃季S設(shè)計(jì)。這就是為什么C語言目前并不受java的歡迎。C程序代碼見附錄34.3系統(tǒng)程序框圖設(shè)計(jì)首先進(jìn)行單片機(jī)所有模塊的初始化，如WIFI模塊等，使用手機(jī)APP連接WIFI模塊連接，判斷APP與WIFI模塊是否連接成功，如果沒有鏈接成功則繼續(xù)進(jìn)行連接，如果連接成功，使用APP發(fā)送LED燈的開關(guān)指令，如果開啟，則傳送給單片機(jī)信號(hào)，進(jìn)行PWM信號(hào)調(diào)節(jié)，打開LED燈，如果APP發(fā)送關(guān)閉指令，則單片機(jī)關(guān)閉LED燈，最終實(shí)現(xiàn)手機(jī)APP控制LED燈的亮滅。在上述流程圖中，通信程序分為兩部分，即控制端發(fā)送協(xié)議和終端節(jié)點(diǎn)回復(fù)命令協(xié)議，前者控制端下發(fā)的控制命令以16進(jìn)制方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)由1Byte組成代表控制的高亮擋位，幀結(jié)束后，發(fā)送端的數(shù)據(jù)以16進(jìn)制方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。最后一點(diǎn)類似于節(jié)點(diǎn)的主程序和控制終端的主程序，啟動(dòng)過程啟動(dòng)后，第一個(gè)內(nèi)部微控制器I/O端口和ESP8236模塊，啟動(dòng)完成后，程序持續(xù)時(shí)間（1）周期狀態(tài)現(xiàn)實(shí)程序，WIFI通信程序，涉及開始執(zhí)行光控制程序，如果檢測(cè)到從機(jī)器發(fā)送的重置命令，接受重置命令，重置模塊重置和重置命令不接受返回到要執(zhí)行的循環(huán)體的頭部。其中，定時(shí)器025ms終端的光控程序，當(dāng)前亮度調(diào)整值的第一判斷中斷，如果1后25ms終端執(zhí)行，關(guān)燈，p1輸出的全零的控制命令。其他3種的模式處理亮度1，但p1端口輸出在所有1模式下持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。這種PWM調(diào)光方法用于實(shí)現(xiàn)亮度調(diào)整，P1輸出的精確1越長(zhǎng)，光的高級(jí)連續(xù)持續(xù)時(shí)間和亮度越高。軟件流程圖附錄四所示。本章小結(jié)這一章主要是講述了本設(shè)計(jì)的軟件應(yīng)用以及流程圖的實(shí)現(xiàn)步驟以及流程，分別講述了每一步的程序構(gòu)思。首先就先介紹了Android平臺(tái)的獨(dú)特平臺(tái)的特殊優(yōu)勢(shì)和分別層次的結(jié)構(gòu)。進(jìn)行建立Android平臺(tái)系統(tǒng)的開發(fā)。Android現(xiàn)在已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)代比較流行的開發(fā)應(yīng)用程序的系統(tǒng)。利用C語言進(jìn)行編寫代碼程序，往單片機(jī)芯片里下入進(jìn)去。編寫好各種功能代碼達(dá)到預(yù)期要完成的功能技術(shù)指標(biāo)。第5章整機(jī)電路工作原理及調(diào)試5.1硬件電路主控板為STC89C52RC芯片板，屬于51芯片的一種，具有可編程芯片，最高工作的時(shí)鐘頻率應(yīng)該為80M赫茲。屬于高速、低功耗新一代的單片機(jī)。本設(shè)計(jì)中主要接口有RXD和TXD進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收以及發(fā)送，WIFI模塊的1腳接GND，2、3腳可以懸空。WiFi模塊的RXD第4引腳接單片機(jī)的TXD引腳。WiFi模塊TXD第5引腳接單片機(jī)RXD引腳上，第8、9腳接電源3.3V第7腳可以懸空。1、2、3、4號(hào)管腳連接的分別是按鍵1、按鍵2、按鍵3和按鍵4，21、22、23、24分別連接的是4個(gè)LED燈，以實(shí)現(xiàn)控制LED燈的亮滅。電源座第1、2腳接地，3腳接5V電源VCC。旁邊有LED二極管與1K限壓電阻串聯(lián)來提醒電源是否通電。5.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果本文的試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)在實(shí)驗(yàn)室里，由于實(shí)驗(yàn)室比較大，所以阻塞會(huì)對(duì)wifi信號(hào)產(chǎn)生一定的影響，對(duì)測(cè)試結(jié)果更真實(shí)，所以它把實(shí)驗(yàn)室的時(shí)鐘堵住一點(diǎn)，測(cè)試進(jìn)入收發(fā)4組，分為1米、5米、8米、10米，總次數(shù)500次，測(cè)試結(jié)果可見，平均下降率在10米以內(nèi)小于2%，平均時(shí)間小于5毫秒，區(qū)域8米半徑理想，10米外會(huì)有較大的延遲功能設(shè)計(jì)要求的整體性能，下降率仍然較低，特殊測(cè)試結(jié)果如表5-1所示。表5-1測(cè)試結(jié)果測(cè)試距離/m成功響應(yīng)次數(shù)/次成功率/%平均時(shí)間/ms149899.61.6549699.22.8849599.03.41049實(shí)物演示本次實(shí)物運(yùn)行過程中，單片機(jī)連接到手機(jī)一端，手機(jī)供電5V，USB連接，手機(jī)上需要下載一個(gè)TCP連接的APP，手機(jī)要對(duì)這個(gè)APP全面開放，等待一段時(shí)間，系統(tǒng)啟動(dòng)，等全部打開完成，保證各個(gè)模塊全部初始化完成。圖5-2實(shí)物外部連接圖5-3實(shí)物開啟按鍵模塊設(shè)計(jì)了具有延時(shí)消抖功能，也可以利用按鍵對(duì)LED節(jié)能燈進(jìn)行控制。在程序內(nèi)寫入消抖指令，為了防止誤碰，避免不小心控制了等的亮滅，所以按鍵按的時(shí)間要長(zhǎng)一點(diǎn)。圖5-4進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)的連接打開手機(jī)端進(jìn)行WiFi連接，地址輸入192.168.1，密碼輸入1234567890，端口8080，等待連接。連接成功后以便進(jìn)行對(duì)單片機(jī)內(nèi)部的信息傳遞和控制。圖5-5手機(jī)端控制燈的亮滅進(jìn)入手機(jī)APP軟件進(jìn)行設(shè)置起名為按鍵1、按鍵2。并且設(shè)置按鍵1為第一個(gè)黃燈亮，按鍵2為第一個(gè)黃燈滅，其余依次設(shè)置。實(shí)現(xiàn)了通過手機(jī)軟件就能進(jìn)行控制LED燈的亮滅。本章小結(jié)這一章主要是展示了本設(shè)計(jì)總的電路框架原理以及實(shí)物效果圖的展示，每個(gè)模塊的效果展示圖。經(jīng)過各種演示距離遠(yuǎn)近WIFI接受信號(hào)等程度，還有環(huán)境因素抗干擾等一系列的檢驗(yàn)得出以上的測(cè)試圖表里的數(shù)據(jù)。進(jìn)而更好的觀察檢驗(yàn)結(jié)果咋樣，以上四張照片是測(cè)試如何使用各種軟件達(dá)到預(yù)期想要的結(jié)果的效果圖。結(jié)論在本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)之中，經(jīng)歷了一個(gè)比較完整的基于單片機(jī)和WIFI的LED無線照明設(shè)計(jì)與制作，首先對(duì)其基本原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的探究，包括測(cè)量?jī)x器整體功能設(shè)計(jì)，測(cè)量?jī)x器整體布局的設(shè)計(jì)，以及系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)等，最終完成了整個(gè)作品。在進(jìn)行溫度測(cè)量?jī)x器的設(shè)計(jì)過程中，要熟悉STC89C52RC單片機(jī)整體的應(yīng)用，熟悉掌握編程。整體功能設(shè)計(jì)部分主要包括了功能實(shí)現(xiàn)方案的選擇，各個(gè)功能模塊開發(fā)可行性分析，硬件電路設(shè)計(jì)部分主要包括電源電路模塊的設(shè)計(jì)，主控制器STC89C52RC最小系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)通過WIFI連接到手機(jī)上APP進(jìn)行單片機(jī)上LED燈的亮滅的控制。1.在設(shè)計(jì)的過程中，由于要使用多個(gè)模塊，所以需要啟用多個(gè)定時(shí)中斷，在設(shè)計(jì)的過程的初期沒有注意到這個(gè)問題，使用一個(gè)中斷，導(dǎo)致多個(gè)模塊不能同時(shí)的使用，之后重新啟用多個(gè)定時(shí)中斷，達(dá)到了多個(gè)模塊同時(shí)顯示的功能；2.在設(shè)計(jì)的過程中，由于需要改變定是時(shí)間值，由于C語言掌握的不熟練，導(dǎo)致定義變量的時(shí)候沒有定義全局變量，導(dǎo)致定時(shí)變量不能在主程序中使用，通過陳老師的指導(dǎo)以及提供的C語言編程的資料，使得這個(gè)問題得到解決；3.在設(shè)計(jì)的過程中，在調(diào)試網(wǎng)絡(luò)WIFI模塊的過程中，SPI使用的不熟練導(dǎo)致這個(gè)部分浪費(fèi)了很長(zhǎng)的時(shí)間，通過咨詢程老師，向我說明串口助手的使用方法，使得在調(diào)試的過程中，變得游刃有余。由于時(shí)間和精力有限，本系統(tǒng)只是完成了一個(gè)簡(jiǎn)單的基于單片機(jī)和WIFI的LED無線照明設(shè)計(jì)與制作設(shè)計(jì)，還有很多方面需要完善與改進(jìn)：在系統(tǒng)的穩(wěn)定性上加以改進(jìn)。手機(jī)APP控制WIFI的程序編寫有些困難，APP模塊是網(wǎng)上購買。致謝經(jīng)過我三個(gè)多月的不懈努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了。在這個(gè)設(shè)計(jì)的日子里，我通過查閱文獻(xiàn)不斷尋求老師和同學(xué)的幫助。正是由于不斷與老師和同學(xué)溝通，讓自己的的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)展順利。雖然設(shè)計(jì)過程中存在很多問題，但經(jīng)過我的努力和老師的指導(dǎo)，終于讓我克服了這些問題。這種設(shè)計(jì)結(jié)合了課堂上獲得的知識(shí)，并為在網(wǎng)上不斷的查閱文獻(xiàn)和參考資料。在不斷的探究中，一些原本含糊不清的東西變得清晰，一些電路的工作原理更清晰。經(jīng)過不斷的嘗試，功能得以實(shí)現(xiàn)，每一次改進(jìn)和成功都讓我感到興奮并有了一些收獲，最后我的設(shè)計(jì)也完成了，功能也達(dá)到了本設(shè)計(jì)要求。本設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師程老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的，程坤老師多次詢問我的畢設(shè)進(jìn)程，并給我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓我的思路，而且解答了我的許多疑惑，在這里衷心感謝程老師。同時(shí)，我還要感謝班里同學(xué)對(duì)我的幫助和指點(diǎn)，沒有他們的幫助，沒有他們的建議和陪伴，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不會(huì)如此的順利進(jìn)行，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)用了三個(gè)月完成，這是我大學(xué)學(xué)習(xí)中遇到過的經(jīng)歷時(shí)間最長(zhǎng)，涉及的內(nèi)容最廣，工作量最大的一次獨(dú)自的課題設(shè)計(jì)。在論文即將完成的那一刻，我的心情不能平靜。從開題開始到成功完成論文，有許多可敬的學(xué)長(zhǎng)，朋友和同學(xué)都給了我無言的幫助。請(qǐng)?jiān)诖私邮芪业恼\(chéng)摯謝意和衷心的感謝！最后，我還要感謝學(xué)校過去四年來培養(yǎng)我。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，我不僅獲得了專業(yè)知識(shí)，而且還與老師溝通，大大提高了我對(duì)專業(yè)的理解，為進(jìn)入社會(huì)，進(jìn)入職場(chǎng)鑒定了良好的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成也標(biāo)志著我的大學(xué)生活的終結(jié)，然后去迎接未來的未知的挑戰(zhàn)。但是，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的磨練，我相信我可以更好地面對(duì)這些并抓住機(jī)遇。我在大學(xué)里得到鍛煉，將我學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)化為力量，為我的夢(mèng)想而努力。參考文獻(xiàn)[1]薛樂堂.車載光電跟描系統(tǒng)控制技術(shù)研究[D].中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所),2016.[2]周玨,賴曉春.高阻硅片對(duì)紫外LED散熱性能的影響研究[J/OL].江西科學(xué):1-4[2019-10-24].[3]宋鵬程,文尚勝,尚俊,史晨陽,陳穎聰.基于PWM的三基色LED的調(diào)光調(diào)色方法[J].光學(xué)學(xué)報(bào),2015,35(02):293-300.[4]袁曉溪.基于單片機(jī)的LED顯示系統(tǒng)[D].吉林大學(xué),2015.[5]遲楠,盧星宇,王燦,周盈君.基于LED的高速可見光通信[J].中國(guó)激光,2017,44(03):7-18.[6]吳瑕.基于LED的室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].華中師范大學(xué),2014.[7]楊東,軒克輝,董雪峰.光敏電阻的特性及應(yīng)用研究[J].山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,27(02):49-52.[8]王彥華,劉希璐.光敏電阻器原理及檢測(cè)方法[J].裝備制造技術(shù),2012(12):101-102+113.[9]張斌,李文啟,易小月.光敏電阻的特性研究及應(yīng)用[J].才智,2009(30):68-69.[10]羅利.基于Android的WIFI室內(nèi)定位技術(shù)研究[D].西南交通大學(xué),2014.[11]王青.WIFI室內(nèi)定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京交通大學(xué),2014.[12]HaifengYang,YongboZhang,YuliangHuang,HuiminFu,ZhihuaWang.WKNNindoorlocationalgorithmbasedonzonepartitionbyspatialfeaturesandrestrictionofformerlocation[J].PervasiveandMobileComputing,2019,60.[13]EdoardoLongo,AlessandroE.C.Redondi,MatteoCesana.AccurateoccupancyestimationwithWIFIandbluetooth/BLEpacketcapture[J].ComputerNetworks,2019,163.附錄1譯文Wi-Fi模塊可分為三類：1，通用Wi-Fi模塊，比如手機(jī)、筆記本、平板電腦上的USB或者SDIO接口模塊，Wi-Fi協(xié)議棧和驅(qū)動(dòng)是在安卓、Windows、IOS的系統(tǒng)里跑的，是需要非常強(qiáng)大的CPU來完成應(yīng)用；2，路由器方案Wi-Fi模塊，典型的是家用路由器，協(xié)議和驅(qū)動(dòng)是借助擁有強(qiáng)大Flash和Ram資源的芯片Linux操作系統(tǒng)；3，嵌入式Wi-Fi模塊，32位單片機(jī)，內(nèi)置Wi-Fi驅(qū)動(dòng)和協(xié)議，接口為一般的MCU接口如UART等。適合于各類智能家居或智能硬件單品?，F(xiàn)在很多廠家已經(jīng)嘗試將Wi-Fi模塊加入電視、空調(diào)等設(shè)備中，以搭建無線家居智能系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)APP的操控以及和阿里云，京東云，百度云等互聯(lián)網(wǎng)巨頭云端的對(duì)接，讓家電廠家快速方便的實(shí)現(xiàn)自身產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化智能化并和更多的其他電器實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通Wifi模塊包括兩種類型的拓?fù)湫问剑夯A(chǔ)（Infra）和自組網(wǎng)（Adhoc），要說明無線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫问?，首先要了解兩個(gè)基本概念：1：AP，也就是無線接入點(diǎn)，是一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建者，是網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)。一般家庭或辦公室使用的無線路由器就是一個(gè)AP。2：STA站點(diǎn)，每一個(gè)連接到無線網(wǎng)絡(luò)中的終端（如筆記本電腦、PDA及其它可以聯(lián)網(wǎng)的用戶設(shè)備）都可稱為一個(gè)站點(diǎn)。1.基于AP組建的基礎(chǔ)無線網(wǎng)絡(luò)（Infra）：Infra：也稱為基礎(chǔ)網(wǎng)，是由AP創(chuàng)建，眾多STA加入所組成的無線網(wǎng)絡(luò)，這種類型的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是AP是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中心，網(wǎng)絡(luò)中所有的通信都通過AP來轉(zhuǎn)發(fā)完成。2.基于自組網(wǎng)的無線網(wǎng)絡(luò)（Adhoc）：Adhoc：也稱為自組網(wǎng)，是僅由兩個(gè)及以上STA自己組成，網(wǎng)絡(luò)中不存在AP，這種類型的網(wǎng)絡(luò)是一種松散的結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)中所有的STA都可以直接通信。3.安全機(jī)制：本模塊支持多種無線網(wǎng)絡(luò)加密方式，能充分保證用戶數(shù)據(jù)的安全傳輸，包括：WEP64/WEP128/TKIP/CCMP(AES)WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK。4.快速聯(lián)網(wǎng)：本模塊支持通過指定信道號(hào)的方式來進(jìn)行快速聯(lián)網(wǎng)。在通常的無線聯(lián)網(wǎng)過程中，會(huì)首先對(duì)當(dāng)前的所有信道自動(dòng)進(jìn)行一次掃描，來搜索準(zhǔn)備連接的目的AP創(chuàng)建的（或Adhoc）網(wǎng)絡(luò)。本模塊提供了設(shè)置工作信道的參數(shù)，在已知目的網(wǎng)絡(luò)所在信道的條件下，可以直接指定模塊的工作信道，從而達(dá)到加快聯(lián)網(wǎng)速度的目的。5.地址綁定：本模塊支持在聯(lián)網(wǎng)過程中綁定目的網(wǎng)絡(luò)BSSID地址的功能。根據(jù)802.11協(xié)議規(guī)定，不同的無線網(wǎng)絡(luò)可以具有相同的網(wǎng)絡(luò)名稱（也就是SSID/ESSID），但是必須對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的BSSID地址。非法入侵者可以通過建立具有相同的SSID/ESSID的無線網(wǎng)絡(luò)的方法，使得網(wǎng)絡(luò)中的STA聯(lián)接到非法的AP上，從而造成網(wǎng)絡(luò)的泄密。通過BSSID地址綁定的方式，可以防止STA接入到非法的網(wǎng)絡(luò)，從而提高無線網(wǎng)絡(luò)的安全性。附錄2英文參考資料WiFimodulescanbedividedintothreecategories:1.GeneralWiFimodules,suchasUSBorSDIOinterfacemodulesonmobilephones,laptops,andtablets.TheWiFiprotocolstackanddriverruniAndroid,windows,andIOSsystems,andneedaverypowerfulCPUtocompletetheapplication;2.RouterschemeWiFimodule,typicallyahomerouter,withthehelpofapowerfulflashflashflashprotocolanddriverAndramresourceschipLinuxoperatingsystem;3,embeddedWiFimodule,32-bitMCU,built-inWiFidriverandprotocol,interfaceforgeneralMCUinterfacesuchasUART.Suitableforallkindsofsmarthomeorsmarthardware.NowmanymanufacturershavetriedtoaddWiFimoduletoTV,airconditioningandotherdevicestobuildwirelesshomeintelligentsystem.TorealizetheoperationofappandtheconnectionwithAlibabacloud,JDcloud,baiducloudandotherInternetgiants'cloud,sothathomeappliancemanufacturerscanquicklyandconvenientlyrealizethenetworkingintelligenceoftheirproductsandtheinterconnectionwithmoreotherappliances.WiFimodulesincludetwotypesoftopologicalforms:infraandadhoc.Toexplainthetopologicalformofwirelessnetwork,firstofallUnderstandtwobasicconcepts:1:AP,thatis,wirelessaccesspoint,isthecreatorofawirelessnetworkandthecentralnodeofthenetwork.Generally,thewirelessrouterusedinhomeorofficeisanAP.2:stasite,eachterminalconnectedtothewirelessnetwork(suchaslaptop,PDAandotheruserequipmentthatcanbenetworked)canbecalledasite.1.Basicwirelessnetwork(infra)basedonAP:infra,alsoknownasbasicnetwork,isawirelessnetworkcreatedbyAPandjoinedbymanysta.ThecharacteristicofthistypeofnetworkisthatAPisthecenterofthewholenetwork,andallcommunicationinthenetworkiscompletedthroughapforwarding.2.Adhoc:adhoc,alsoknownasadhocnetwork,iscomposedofonlytwoormoresta's,andthereisnoAPinthenetwork.Thistypeofnetworkisaloosestructure,andallstainthenetworkcancommunicatedirectly.3.Securitymechanism:Thismodulesupportsavarietyofwirelessnetworkencryptionmethods,whichcanfullyensurethesafetransmissionofuserdata,including:wep64/wep128/TKIP/CCMP(AES)WEP/wpa-psk/wpa2-psk.4.FastNetworking:Thismodulesupportsfastnetworkingbyspecifyingchannelnumber.Inthenormalwirelessnetworkingprocess,allcurrentchannelswillbescannedautomaticallyfirsttosearchforthe(oradhoc)networkcreatedbythedestinationAPtobeconnected.Thismoduleprovidestheparametersofsettingtheworkingchannel.Undertheconditionthatthechannelofthedestinationnetworkisknown,theworkingchannelofthemodulecanbespecifieddirectly,soastospeedupthenetworking.5.Addressbinding:ThismodulesupportsthefunctionofbindingtheBSSIDaddressofthedestinationnetworkduringnetworking.Accordingto802.11protocol,differentwirelessnetworkscanhavethesamenetworkname(thatis,SSID/ESSID),butmustcorrespondtoauniqueBSSIDaddress.TheillegalintrudercanestablishawirelessnetworkwiththesameSSID/ESSIDtoconnectthestainthenetworkto