智能手机控制的全彩LED照明系统答辩演讲稿

各位评委老师好。我们的项目名称为智能手机控制的全彩LED照

明系统。下面我将从项目内容与创新、项目研究和实践情况、项目主

要成绩与收获以及项目前景展望四个方面讲解我们的项Ro

第一部分，项目内容与创新。近年来，物联网行业发展较快，物

联网浪潮汹涌而至。作为物联网的一部分，智能家居产业也迎来了快

速发展的时机。在智能家居中，智能灯光控制系统是智能场景控制的

重要环节。本项目主题为智能LED彩灯控制系统，利用手机的通

信功能和单片机的控制功能，通过手机上的wifi模块与路由器进行通

信，将手机发送的指令传输给路由器，再通过路由器和单片机之间的

通信协议,将指令发送给单片机，单片机再对LED灯进行控制。本

项目的创新点主要概括为三个方面：一，全彩灯光。本项目采用可调

全彩LED灯光进行照明，改变了过去灯光只有白色的单调缺陷，能够

为丰富的生活场景提供多彩的照明。二，人性化设计。本项目涵盖包

括灯具自定义、灯组自定义、色彩自定义等多种自定义模式，为用户

提供良好的使用感受"三，所见即所得。本项目在图形化界面添加色

盘供用户进行颜色选择，用户只需点击色盘中的颜色，就能控制全彩

LED的颜色。本项目因使用LED灯具进行设计，在最大程度上实

现了节能的目的。在节能的同时，使灯具更加智能和人性化，为用户

营造更佳的照明环境。增强照明的自动化控制，实现了对LED灯的综

合控制功能。利用手机APP控制灯具，一键调节，利于照明的管理与

维护。

第二部分，项目研究和实践情况。首先我们进行了广泛的社会

调查，分析了LED产业的发展状况以及遇到的瓶颈。在“国家半导体

照明工程”计划的推动下，我国LED产业迅速发展。从目前全球LED

市场来看，我国作为全球电子产业制造基地，已成为全球LED产业

发展最快的区域，初步形成了包括LED外延片、LED芯片、LED封装

以及LED应用在内的较为完整的产业链。由此可见，LED行业前景乐

观。然后，我们结合如今人们在智能家居方面的需求，初步确定

了本项目的研究和开发目标。全球LED市场保持快速增长的态势的主

要增长来源于室内通用照明、建筑照明、景观照明、背光源和户外

LED大屏幕等爆发式增长，在未来3-5年，隧着技术的成熟和成本

的下降，LED在通用照明领域市场渗透率将进一步提高。再结合智能

家居的发展现状确定了本项目的具体研究方向和开发目标。最后,

我们完成硬件电路的总体设计与制作，完成手机端APP开发，制作出

了功能较为完备的样机。

第三部分，项目主要成绩与收获。本项目的主要成果分为四部

分，分别为仝彩LED灯驱动技术和驱动电路、仝彩LED灯的调光控制

平台和软件、所见即所得的全彩LED灯的智能手机控制系统及其APP

软件以及基于无线局域网的全彩LED灯与智能手机数据通信技术、通

信协议和通信软件。我将主要从硬件和软件两部分进行讲解。

硬件部分共分为五个模块。模块一，电源模块。选用12V和3.3V

直流电源模块为灯组和控制系统单片机供电。.单片机控制系统均使用

3.3V电压供电，PWM驱动芯片可输入600V的高压，综合考虑LED功

率和击穿电压，LED驱动模块选择12V电压。模块二，单片机

部分。本项目由于单片机不需要过高的性能，只要实现基本的控制就

可以，所以选择了STM32里的fO系列单片机。该款芯片有低功耗，

低成本的优点，相较于51单片机它的功能更强大，有多路ADC转换,

两个串口，以及5个定时器，选用的芯片拥有48个管脚可以实现更

复杂的功能为系统功能扩展提供了很好的支持。单片机调试使用的是

串口调试，相较于JTAG,串口下载调试成本较小，且电路简单，通

用性强。模块三，LED驱动电路部分。由于使用单片机进行控制，

该项目利用PWM波输出进行控制全彩LED的颜色，使用不同亮度的

RGB三色灯搭配出不同的颜色。本项目的LED属于照明使用，需耍较

大功率的灯珠，所以采用了BP2871和BP2872P网调光芯片。模

块四，通信模块。本项目使用ESP8266作为收发的通信模块。ESP8266

本身是由单片机和外围电路组成，仅使用ESP8266就可以完成一些简

单的功能,但本项目需要完成一些较为复杂的功能，所以使用ESP8266

的指令模式，即发送特定指令让ESP8266进行对应的操作，比如连接

wifi,设置站点模式第"而且该模块参考资料多，便于开发。

模块五，测试所Fi透传。使用电脑作为手机端的模拟，使用网络调

试工具进行测试。单片机与电脑使用串口进行通信，实时显示单片机

状态，测试程序中也包含了对部分重要程序的进度的显示功能。该测

试进行TCP透传，对单片机的wifi模块和接收进行测试。软件

部分，制作出的APP具有以下功能：1、可将灯源添加到APP并显示

己添加灯具。灯的添加方法为：手机端唯一id,名称，IP和端口号

添加灯，效果如右侧界面所示。2、可以由用户自由添加新灯组。点

击下方“添加新灯组”进入添加灯组界面，如左侧界面，输入灯组唯

一id和灯组名称进行灯组的添加，右侧为添加新灯组后的效果。4、

可对已有灯组中的灯进行添加和删除。5、点击每行后的“设置”进

入设置界面，可以对该灯组的灯进行整体设置，其中包括对灯色彩的

控制。通过以上功能，实现用户通过智能手机APP对灯组进行

包括色彩在内多种形式的便捷控制。除此之外，我们还积极参

加“互联网+”比赛，认真撰写比赛材料，提升团队成员的科研技术

实力。目前，我们已向省级教育期刊《科教导干I》投递论文一篇，正

在审核中。

第四部分，应用前景分析。我们的产品应用范围较广。第一，可

以应用于智能家居领域，为用户提供更加便捷，更加舒适的照明环境,

使照明更加人性化，让用户拥有更多的选择。

也可以应用于娱乐场所，用于为娱乐场所提供顾客随心而定的炫彩灯

光。还可以应用于公共场所，可进一步设计，添加适用于公共场所的

功能，例如依据天气调节灯光颜色。

站在未来发展的角度，我们还存在较多不足。硬件方面，目前，

硬件系统具有体型大，不便捷等不足之处，对于用户来讲可操作性不

是很强。在今后的研究中，我们将对这方面继续优化，在硬件方面给

用户舒适的体验感。软件方面，现在界面的功能相对较少，后续

我们将进行功能的扩充，例如加入灯的定时开关功能，能够给用户更

加舒适的使用体验，使本产品更加契合如今智能家居的理念。考

虑到系统成本，在投入市场使用方面，本产品相比同类产品该产品成

本较高，在这样的条件下难以占领市场。我们将致力于减少产品成本,

拓宽产品市场。

经过历时一年的研究与实践，我们经历了