基于51单片机蓝牙控制照明系统大学论文.docx

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基于51单片机蓝牙控制照明系统大学论文

摘要

随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高，照明在能耗中所占的比例日益增加,因而照明节能也日显重要。

现在国内外普及使用的节能开关基本有声控型、触摸型、感光型等。

这几种开关各有自己的弊端，如声控型不适合环境嘈杂场所、感光型开关在无人期间不能自动关闭。

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统）。

和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。

概括地讲：

一块芯片就成了一台计算机。

它体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

单片机在工业控制领域广泛应用。

单片机由仅有CPU的专用处理器芯片发展而来。

最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成到复杂的对体积要求严格的控制设备当中。

本文利用所学51单片机基础知识结合自动控制技术和蓝牙2.0通信技术设计完成一套无线遥控家电开关系统。

本设计详细地讲述了51单片机控制原理和单片机编程技术，HC-06蓝牙通信技术以及自动化控制技术。

整个系统以STC89C52单片机为核心，单片机实现HC-06蓝牙指令的解析与继电器开关控制指令的发出。

蓝牙通信单元采用工业级的HC-06蓝牙模块来完成，蓝牙模块在整个系统中负责蓝牙指令的接收和传输；家电开关的自动控制部分采用4路继电器开关来实现，继电器开关是典型的弱电信号控制型照明系统开关。

关键词：

单片机、蓝牙、照明系统

Abstract

Withthedevelopmentofsociety,people'squalityoflifeisbecomingmoreandmoredemanding,andtheproportionoflightingintheenergyconsumptionisincreasing.Nowthepopularityofenergy-savingswitchathomeandabroad,thebasicuseofvoicecontrol,touchtype,sensitivetype,etc..Theseswitcheshavetheirowndrawbacks,suchasvoicetypeisnotsuitablefornoisyenvironment,photosensitiveswitchcannotbeautomaticallyshutdownduringtheunmanned.Asthesinglechipcomputerisatypicalembeddedmicrocontroller（MicrocontrollerUnit）,usuallyabbreviatedasMCUEnglishletterssingle-chipmicrocontrolleralsoknownassingle-chipmicrocontroller,itisnotthecompletionofalogicfunctionofthechip,butacomputersystemintegratedintoachip.Thesinglechipmicrocomputeriscomposedofanarithmeticdevice,acontroller,amemory,aninputandoutputdevice,whichisequivalenttoamicrocomputer.Comparedwiththecomputer,SCM,suchasthelackofperipherals.Generallyspeaking:

achipisacomputer.Theutilitymodelhastheadvantagesofsmallsize,lightweight,lowcostandconvenientconditionsforlearning,applicationanddevelopment.Atthesametime,learningtousetheMCUistounderstandtheprincipleandstructureofthecomputerthebestchoice.

SCMiswidelyusedinthefieldofindustrialcontrol.SinglechipprocessordevelopedbyonlyCPUdedicatedchip.ThefirstideaistointegratealargenumberofperipheralsandCPUinasinglechip,sothatthecomputersystemissmaller,moreeasilyintegratedintothecomplexrequirementsofthecontrolofthevolumeofequipment.Inthispaper,wedesignasetofwirelessremotecontrolswitchsystembasedonthe51basicknowledgeofMCUandthetechnologyofBluetoothand2.Thisdesigndescribesindetailthe51single-chipmicrocomputercontrolprincipleandsingle-chipprogrammingtechnology,HC-06Bluetoothcommunicationtechnologyandautomationcontroltechnology.ThewholesystemisbasedonSTC89C52singlechipmicrocomputer,andtheanalysisoftheHC-06Bluetoothcommandandthecontroloftherelayswitchcontrolinstructions.BluetoothcommunicationunitusingHC-06Bluetoothmoduletocompletetheindustriallevel,theBluetoothmoduleisresponsibleforBluetoothinstructioninthewholesystemofreceivingandtransmission;automaticcontrolapplianceswitchusing4wayrelayswitchtoachievetherelayswitchcontrolisatypicaltypeofweakcurrentsignallightingsystemswitch.

Keywords:

MCU,Bluetooth,lightingsystem

摘要1

Abstract1

1绪论4

1.1课题研究的背景4

1.2课题的研究意义5

2体统的总体设计6

2.1选择单片机6

2.2蓝牙设备7

2.3检测光照8

2.4继电器8

3硬件的设计9

3.1系统硬件概述9

3.2CPU的介绍9

3.3主接线图设计10

3.4蓝牙通信模块设计10

4软件系统设计11

4.1系统流程设计11

4.2程序仿真12

4.2.1keil简介12

5系统测试15

5.1蓝牙通信模块测试15

5.2单片机最小电路测试16

总结16

参考文献18

致谢19

1绪论

随着国民经济的快速发展和社会进步，教育在全社会愈加被关注和重视，校园规模也随着受教育者的数量增加而不断扩大，教室的数量也大幅度增加。

为使师生有舒适的教学和学习的环境，无论是教室的面积、设施和照度，校方在力所能及的范围内，都付出了十分的努力。

但由于学校开放型的管理模式，以及全员的节能意识的淡薄，高校的教室在白天室内照度很高的情况下，仍然普遍存在开灯作业；即使室内无人或人数很少的情况下，也是全部开启室内照明。

夜间许多教室，即使仅有几个学生在教室自习，但室内照明全部开启，绝不会有师生因为只有少数人而仅开几盏灯。

长明灯比比皆是，人走不熄灯的现象到处存在。

这种有形和无形的浪费，给校方的水电支出带来了沉重的负担。

学校的水电支出约占全校经费支出的1／4—1／5，电费支出占据较重比例。

其中主要能耗浪费较大的是：

教室照明和空调的使用。

而教室照明的浪费源自予长明灯、白天亮灯、不合理使用照明以及旧灯管的不及时更换。

单片机的出现至今已经有30多年的历史了。

微型计算机的迅速发展，促进微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用，单片机（单片微型计算机）的应用已经渗透到广泛渗透到社会经济、军事、交通、通信等相关行业，而且也深入到家电、娱乐、艺术、社会文化等各个领域，并掀起了一场数字化技术革命。

单片微型计算机就是将中央处理单元、存储器、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。

因此一块芯片就构成了一台计算机。

它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。

1.1课题研究的背景

随着计算机网络、通信、控制等技术的发展,智能建筑的发展越来越迅猛。

目前，国内大多数智能建筑存在效率低、能耗高的现象。

就智能建筑的照明系统来说，许多地方的灯经常是从早到晚开着的，不管这些房间或楼道是否有人，也不管有多少人。

或者，当自然光照度很好时，灯不能及时关闭；反之，当自然光照度难以满足人的需求时，又不能及时打开灯光。

这种照明方式，不仅造成能源的浪费，而且不能满足人对照明的基本需求，同时也给人的视力造成了很大的影响。

现代照明除了满足人的基本生活、学习要求之外，将更注重能量的节省和使用上的便利，以及满足人类工程学的个性方面的要求。

特别是近年来大厦内利用计算机工作的人员比例上升，不同视觉要求的工作的数量和复杂程度大大增加。

所以要做到合理、经济、节能，首先应采用先进成熟的技术和产品，如电光源、灯具、照明控制系统。

因此，适应不同个人和工作需要，结合自动调节与手动调节的智能化照明系统已经成为必不可少了。

目前国内大部分家用电器开关仍旧是传统的机械式按键开关。

原因是传统式的电器开关开发周期短，制作成本低，方案成熟，因而在很长一段时间内，在国内市场上都是传统开关占据着主要的市场份额。

然而，随着人们生活条件的逐步提高，家用电器的价格不断降低，使得大部分家庭都能够负担的起这些家电的使用，但是当人们把一个个新的家电从市场搬到家后会发现一个新的问题，就是室内电源开关有限，必需外接电源插板方可使用，这使得家用电器使用的便利性大打折扣，重新装修布线又会带来很大的金钱投入，正因为如此，最近几年来很多公司已经开始投入研发团