基于Arduino蓝牙控制广告流水灯设计与制作

湖南商务职业技术学院毕业设计

目录

1产品功能分析....................................................1

2设计方案遴选....................................................1

2.1控制器的选择...............................................1

2.2通讯方式的选择.............................................2

2.3系统框图设计...............................................2

3产品硬件设计....................................................2

4产品软件设计....................................................4

4.1主程序流程图...............................................4

4.2产品设计思路................................................4

4.3上位机设计思路.............................................5

5产品使用说明....................................................7

5.1产品使用说明................................................7

5.2产品装配图.................................................7

6产品设计技术标准................................................7

参考资料...........................................................8

附录...............................................................9

附录1元器件清单...............................................9

附录2电路原理图..............................................10

附录3PCB设计图..............................................11

附录5产品实物图..............................................12

附录6主程序代码..............................................13

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基于Arduino蓝牙控制广告流水灯设计与制作

1产品功能分析

随着互联网科技和无线通信技术的发展，人们对智能化的生活需求越来越

高。这个设计主要是通过对手机APP蓝牙等方面的研究，实现以手机为APP用

户端取代各类遥控器和按键，只需要通过蓝牙无线通信技术就可以控制Arduino

UNO开发板上连接的LED灯开关。

Arduino蓝牙控制广告流水灯是以ArduinoUNO开发板通过控制蓝牙模块来

控制广告流水灯设计的。产品是以ArduinoUNO开发板做为主体部分，另连接蓝

牙模块，通过在手机APP端上建立数据通信连接来控制LED灯。当Arduino接

收到"开"的信息的时候，Arduino控制LED流水灯开启；当Arduino接收到"关"

的信息的时候，Arduino控制LED流水灯关闭。在生活中不仅可以用在夜间建筑

物装饰方面并且也可以在在智能家居中也可以模拟智能照明的场景。

2设计方案遴选

2.1控制器的选择

Arduino它是一个起源于意大利的开源硬件开发平台，ArduinoUno已经

成立的最基本的开发委员会。配备外围设备（传感器、控制开关、LED屏幕等）,

任何有轻微电子电路基础的人都可以基于这个平台快速构建具有各种有趣功能

的实用电子电路。

微控制器和单片机的定义、特点及应用领域各不相同，微控制器属于一种

嵌入式芯片，单片机属于集成电路芯片，嵌入式芯片与嵌入式处理器有点相当，

微控制器主要应用在工业生产、电子设备等领域，单片机主要应用在工业控制

系统、大型家用电器及医疗器械等领域应用的比较广泛。

单片机的主要特点是体积小、构造简单、简单方便顾客使用，微控制器的

硬件结构相对来说比较复杂，比较适用于计算机系统中进行复杂的信息数据处

理。

值得注意的是，微控制器和单片机唯一的共同点是都是电子计算机不可或

缺的核心部件，在计算机控制程序的时候能够同时实现同样的功能。

1

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2.2通讯方式的选择

蓝牙技术是目前最常用的无线通信技术之一，在全球通用的2.4GHz的ISM

（即工业、科学、医学）频段内都可工作。蓝牙的传输距离一般为1-100米，

具有一定的穿透性，并且不会限制方向，也能延长灯具的使用寿命。它具有传

输质量高、成本低、功耗低等特点。蓝牙技术组网比较简单，只要两个蓝牙设

备进入连接范围内，蓝牙就会自动搜索，实现配对连接进行信息传输。现在自

己的电脑和手机等终端设备都具有蓝牙通信的功能，也可以使用手机蓝牙来无

线控制来自其他蓝牙设备的控制信号的传输。所以本设计采用用蓝牙控制的方

式，实现手机作为APP客户端，使用蓝牙无线通信技术控制开发板上连接LED

灯的开关。

2.3系统框图设计

本设计采用了8个LED灯来模拟广告流水灯。有两种效果，第一种是从左

到右快速亮起的频闪灯，第二种是从左到右缓慢亮起的呼吸灯，为了直观的看

出，其中呼吸灯只采用LED灯后4个灯依次亮起闪烁。整体框图如图1所示。

图1系统框图

3产品硬件设计

在蓝牙模块中，有两个模块：主模块和从模块，其中主模块既可以接收信

号，也可以发送信号，从模块只能接收信号，不能发送信号。但是在这个设计

中LED灯只要接收到控制信号，因此选择HC-06蓝牙来接收来自该模块的控制

信号。

HC-06蓝牙串口通信模块,是基于BluetoothSpecificationV2.0带EDR蓝

牙协议的数传模块。无线工作频段为2.4GHzISM调制方式是GFSK。模块最大发

射功率为4dBm，接收灵敏度﹣85dBm，板载PCB天线，它可以在10米外实现。

2

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模块组件上设有冲压孔，模块大小27mmx13mmx2mm，方便客户嵌入应用系统。自

带LED状态指示灯，它可以直观地判断蓝牙的连接状态。模块采用CSR的BC417

芯片，支持AT指令，用户可以根据需要更改角色（主从模式）、串口端口速率、

设备名称等参数，使用灵活。

HC-06模块有四个引脚：VCC(3.3V)、GND（接地）、RXD（接收端）、TXD

（发送端）。蓝牙模块与Arduino通过串口通信。Arduino的数字端口1、0是

开发板串口的TX（发送端）和RX（接收端），分别与HC-06的TXD（发送端）、

RXD（接收端）相连。

图2蓝牙模块的连接

3

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4产品软件设计

4.1主程序流程图

图3主程序流程图

4.2产品设计思路

下机位调试成功后保存好编写的代码，再烧一个空的程序。将蓝牙模块与

arduino连接，这里VCC接5V，GED接地，蓝牙模块的TXD接arduino模块的

TXD，蓝牙模块的RXD接arduino模块的RXD。（在这里，写空程序和没有交叉

接线的目的是为了使用arduino开发板上的USB转串口芯片，对蓝牙模块进行AT

命令配置，在实际工作中，也可以使用USB转串口模块配置）然后打开串口助

手设置好串口和波特率，波特率为9600。使用AT命令：AT+PIN将密码设置为1234。

然后断电，断电后将蓝牙模块的TXD和RXD将蓝牙模块的接线拔掉，烧录

写好的程序。将蓝牙模块的TXD接arduino的RX，RXD接arduino的TX，这里

蓝牙模块就与arduino通讯了。下载手机端APP蓝牙调试器，需要把所有的权

限打开，连上自己的蓝牙模块进行配对，输入设置好的密码1234。配对成功后

4

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在按钮控制那打开编辑模式进行定义。在按下按钮1时发送数据“1”后第一种

效果灯会闪烁，在按下按钮2时发送数据“2”后第二种效果灯会闪烁。部分代

码如图4所示。

图4部分代码界面

4.3上位机设计思路

上位机采用比较成熟的蓝牙调试工具APP即可实现，操作界面如图5、图6

所示。

5

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图5蓝牙调试APP

图6发送命令界面

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5产品使用说明

5.1产品使用说明

打开手机APP用户端连接蓝牙，按下按钮“1”后LED灯从左到右依次快

速闪烁，按下按钮“2”后LED灯从左到右依次缓慢闪烁。

5.2产品装配图

图7产品装配图

6产品设计技术标准

[1]IPC-A-610D(中文版)，IPC-A-610E电子组件的可接受性要求。

[2]IPC-7711/21电子组件和电路板的返工和返修。

[3]GB/T11457-2006信息技术软件工程术语。

[4]GB/T8566-2007信息技术软件生存周期过程标准。

[5]GB/T8567-2006计算机软件文档编制规范。

7

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参考资料

[1]左达明.基于GoogleADK的Android与Arduino的通信及控制研究：北京联合大学图书

馆2016.

[2]丁海涛.基于蓝牙与Arduino的慧眼灯控制系统的设计与实现：《滁州职业技术学院学

报》2022.

[3]刘佳玲.基于Arduino蓝牙灯的设计与实现：《电脑知识与技术》2018年第07期.

[4]风筝.基于蓝牙控制Arduino心情灯的电路图设计：一版网，2020.10.20.

[5]陈吕州.Arduino程序设计基础：北京航天航空出版社，2014.5-6.

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附录

附录1元器件清单

设备型号数量

面包板1块

ArduinounoR31块

HC-06无线蓝牙模1块

块

公对公杜邦线14根

LED灯8个

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附录2电路原理图

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附录3PCB设计图

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附录5产品实物图

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附录6主程序代码

intPIN_2=2;

intPIN_3=3;

intPIN_4=4;

intPIN_5=5;

intPIN_6=6;//定义五个频闪灯

intLED_9=9;

intLED_10=10;

intLED_11=11;//定义三个呼吸灯

//intj[4]={PIN_2,PIN_3,PIN_4,PIN_5};

charmind_s_char;

voidsetup(){

pinMode(PIN_2,OUTPUT);

pinMode(PIN_3,OUTPUT);

pinMode(PIN_4,OUTPUT);

pinMode(PIN_5,OUTPUT);

pinMode(PIN_6,OUTPUT);

pinMode(LED_9,OUTPUT);

pinMode(LED_10,OUTPUT);

pinMode(LED_11,OUTPUT);//都定义为输出模式

Serial.begin(9600);//串口波特率

}

voidloop(){

mind_s_char=Serial.read();

if(mind_s_char=='1'){

digitalWrite(PIN_2,HIGH);

delay(200);

digitalWrite(PIN_2,LOW);

delay(200);

digitalWrite(PIN_3,HIGH);

delay(200);

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digitalWrite(PIN_3,LOW);

delay(200);

digitalWrite(PIN_4,HIGH);

delay(200);

digitalWrite(PIN_4,LOW);

delay(200);

digitalWrite(PIN_5,HIGH);

delay(200);

digitalWrite(PIN_5,LOW);

delay(200);

digitalWrite(PIN_6,HIGH);

delay(200);

digitalWrite(PIN_6,LOW);

delay(200);

digitalWrite(LED_9,HIGH);

delay(200);

digitalWrite(LED_9,LOW);

delay(200);

digitalWrite(LED_10,HIGH);

delay(200);

digitalWrite(LED_10,LOW);

delay(200);

digitalWrite(LED_11,HIGH);

delay(200);

digitalWrite(LED_11,LOW);

delay(200);

}

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