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基于51单片机的节日彩灯控制系统设计摘要随着我国经济的高速发展,城市夜灯使用时间和范围也越来越大。夜灯由原来的照明作用逐渐扩大到补充节日气氛,美化夜景的作用。设计一个既能用于提供光线照明又能够在节日来临烘托节日氛围的生动彩灯显得十分必要。本设计基于WIFI和单片机控制技术,利用51单片机作为主控芯片,控制一条RGB灯带,可以形成在日常模式下定时亮灭的流水,也可以在节日模式下转换成呼吸不断循环的状态,这些都可以通过云平台进行远程控制。该系统由手机远程控制部分和智能彩灯部分组成。智能彩灯部分采用高性能处理器STC8H作为主控制器,系统通过软件控制日常模式和节日模式下的不同灯的亮灭规律,利用WIFI远程控制部分完成对灯的日常模式和节日模式的切换。对于实际夜晚灯光的智能控制系统有一定的参考意义。关键词:51单片机,节日彩灯,远程控制,STC8H目录TOC\o"1-4"\h\z\u摘要 目录 第一章绪论 11.1课题研究背景与意义 11.2国内外发展现状 21.3章节安排 3第二章节日彩灯设计 52.1无线通信原理 52.2节日彩灯亮灭原理 62.3本章小结 7第三章硬件的设计与实现 73.1STC8H单片机简介 73.2系统模块组成 93.2.1Wifi模块 93.2.2电源模块 103.2.3电源指示灯模块 103.2.4RGB灯带电路 113.3本章小结 11第四章软件的设计与实现 12第五章系统测试及结果分析 155.1实验结果 155.2本章小结 16第六章总结与展望 17第七章参考文献 18第一章绪论1.1课题研究背景与意义夜间节日灯可以实现夜晚的各种场所如音视频场所、照明场所、窗帘场所、安全场所、数字影院场所、音响服务场所、储物场所、网络场所提供室内外照明控制、防盗报警、烘托节日氛围等多种功能和手段。与普通照明灯相比,智能节日彩灯不仅具有传统的照明功能,而且兼具建筑、网络通信、信息设备的氛围感,提供全方位的欣赏、提醒功能。智能光照系统作为一个新兴产业,处于一个导入期与成长期的临界点,市场消费观念还未形成,但随着城市夜生活以及乡村夜生活推广普及的进一步落实,培育起相关行业的使用习惯,产业前景光明。正因为如此,国内优秀的智能光照生产企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究,一大批国内优秀绚丽的智能光照迅速崛起以及建成,逐渐成为夜生活不可或缺的一部分。城市夜景照明不仅仅用于商业、娱乐和节日庆典活动,在日常生活中也起着十分重要的作用,主要体现在以下几个方面:城市夜景照明大大丰富和美化了城市的夜间景观;体现了城市经济文化发展的综合水平;加强了城市对外开放,提高了市民生活质量,改善了投资环境;一定程度上刺激了消费,拉动了内需,推进了城市的经济建设。
正因为如此,城市夜景照明才越来越受到各级政府和社会各界的关注,并成为目前城市规划和建设的一项必不可少的内容。特别是在北京奥运、国庆60周年等重大活动中,为营造喜庆、欢乐、祥和的节日气氛,打造璀璨亮丽、美不胜收的城市之夜,向世界展示中国风采,各城市的城市夜景照明得到了很大的发展,其作用也得到了充分的体现。
从广义上来说,城市夜景照明泛指除体育场场地、建筑工地和道路照明等功能性照明以外,所有室外公共活动空间或景物的夜间景观的照明。城市夜景照明的好坏首先取决于科学合理的总体规划,就照明的范围和对象而言,可以分为两个不同的层次:一是整个城市的夜景照明整体规划;二是一个景区或景点夜景照明的分区规划。而对于城市夜景照明的具体设计则需涉及各方面的内容,主要包括以下几个方面:各类建筑物、构筑物、城市商业街城市道路、桥梁的夜景照明,各类广场、公园、绿地的夜景照明,如机场和车站的交通广场、城市中心广场等。
虽然大部分城市都会有节日彩灯,而节日彩灯大部分是单一循环的,越来越跟不上人们对是觉得要求和对品质的要求。因此急需节日彩灯的花样翻新。而单片机是一种将计算机的基本功能部件全部集成在一块芯片上的单片微型计算机,自20世纪70年代问世以来,单片机技术得到很大发展,广泛应用与仪器仪表的智能化及工业控制,它具有体积小、成本低等特点,刚好适应节日彩灯的发展需求。本设计将采用C51单片机实现不同模式下的夜灯亮灭控制,既能达到平时照明的需要,又能满足节日通过丰富变换的灯光烘托节日氛围的作用。1.2国内外发展现状自1879年爱迪生发明了第一只钨丝白炽灯以来,照明技术进入了一个崭新的时代。特别是1882年7月26日下午7时,在上海点亮了中国第一盏电灯,这是上海文明史和中国电灯历史上的一个重要时刻。照明技术从传统的火光照明转变为现代的电气照明,进入了一个崭新的时代,为现代城市夜景照明提供了新的平台和契机。随着电气照明技术和城市建设的迅速发展,从19世纪末至今一个多世纪,城市夜景照明经历了白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯以及LED灯四个时代。特别是近些年激光、全息、光纤、导光管和发光二极管等技术的迅速发展及其应用,更使城市夜景照明越来越多姿多彩。根据市场的消费需求趋势所示,如今的灯具发展趋势迎合了现代人们对光的品质更高的追求。特别是智能技术的快速发展,使得传统照明向智能照明的过渡发生了质的变化。人们希望灯具在满足节约型、观赏性、功能化的同时,紧跟科技发展的脚步,用科技的力量来实现灯具运动式的律动,从而在灯具变率的模式中找到自己的心理律动。新中国成立以来,特别是改革开放之后,我国城市建设突飞猛进,城市面貌日新月异。我国城市夜景照明事业的发展虽然起步较晚,但从20世纪8O年代中期开始,上海率先在外滩和南京路启动夜景照明工程,随后在上海、北京等城市景观照明的带动下,我国各城市纷纷进行了“亮化工程”、“灯光工程”、“光彩工程”等城市夜景照明工程的设计实践。在短短20多年里,城市夜景照明得到了迅猛发展,并取得了辉煌的成果,城市夜间照明也大致经历了初创、发展、普及三个阶段。不少城市的主要领导亲自过问城市亮化工程建设,并把此项工作列入市政府的工作计划。从组织上安排专人负责,并成立专门机构如“亮化办”、“光彩办“等,大力实施“光亮工程”、“亮化工程”等夜景照明工程,涌现出一大批优秀的亮化工程项目。株洲、长沙、上海、大连、天津、重庆、深圳等城市的城市亮化工程证明,由于有较严密科学的总体规划,整个城市亮化工程重点突出,特征鲜明,较好地表现出各自城市的功能、特色和历史文化内涵。1.3章节安排基于目前市场单片机发射系统控制和无线通信技术的广泛应用,以及改进和集成智能控制模块所涉及的各种功能,本文设计了基于远程设计方案来实现远程监控节日彩灯模式的规律,即对控制端命令的采集,终端实时显示不同模式下的彩灯亮灭系统。Wifi技术的加入,大大减少了复杂的系统布线问题。它不仅有利于维护,而且增加了数据传输的可靠性,使系统逐步由有线向无线转变的可能性。总括全文,主要包含以下内容:第一章介绍了智能单片机彩灯模式远程控制系统的原理以及发展现状,指出了智能单片机彩灯模式远程控制系统在实际应用中的好处与目前市场存在的不足,表明了本研究的智能单片机彩灯模式远程控制系统设计与实现的研究意义。第二章论述智能单片机彩灯模式远程控制系统方案的选择依据,介绍了智能单片机彩灯模式远程控制系统选用Wifi进行通信的原理以及彩灯亮灭的原理。第三章说明智能单片机彩灯模式远程控制系统的硬件方案设计,首先介绍了系统具体实现功能以及整体构架,针对系统软硬件进行整体设计,介绍了系统Wifi模块、RGB灯带模块、电源模块的接线设计原理,实现了硬件电路图的设计。第四章说明本设计的软件方案,包括智能单片机彩灯模式远程控制系统设计的远程通信设计,本地软件设计,包括智能单片机彩灯模式远程控制系统的相关程序、Wifi功能的实现。第五章系统测试与分析。进行了智能单片机彩灯模式远程控制系统功能测试,确保系统的可靠性能良好。
节日彩灯设计2.1无线通信原理本设计采用Wifi进行远程控制单片机节日彩灯亮灭方式。本设计将会运用到无线Wifi技术,该技术是利用一种全球适用的无线通信的标准,通过在一定的距离之内可以无线来连接设备进行通讯。无线通信方式是一种现在人们越来越喜欢的方式,它可以替代有线通讯这种占时间空间、而且影响操作的通信方式。为了使本设计的单片机主板能够和控制的终端,也就是测距模块实现数据的相互连通,就需要一种无线的通信技术。目前主流的通信技术有WIFI技术,还有蓝牙通信技术。但是这两者虽然说都是无线通信,但是也有不同之处,各有优劣。本设计是需要用到智能PC的,PC上目前大部分都具有WIFI通信以及蓝牙通信的功能,不过从运行范围来看,有效的通信范围蓝牙要比WIFI的使用范围窄,使用蓝牙的话只能用于较短距离的无线通信,一旦距离比较远的话就会断开连接,比如说我们平时使用的智能手表和智能手环就是如果一旦超出了相关的距离,就会自动断开连接,导致数据丢失。相比之下,WIFI的通信距离明显要比蓝牙更广泛一点,并且WIFI的传输信号强度更加强大,而且性能十分的稳定,对于远距离的传输,也没有太大的难度。而且除了距离长短以外,对于灵活性来说,WIFI也要比蓝牙操作更加简便一点,蓝牙支持一对一同行和多方对多方的东西,也就是说,双方必须都要打开蓝牙连接之后,还要进行配对,但是Wifi就没有这么繁琐就直接可以进行一对多的匹配方式。另外,蓝牙是属于无线的个域网,就是从点到点之间的传输模式,但是WIFI就属于无线的局域网,它是由多个端口同时进行传输的网络模式。另外,再从传输速度的分析来看,蓝牙使用的传输原理是跳频扩谱,每个时刻大概拥有1M赫兹的带宽的传输速度,因此也不会太大,大约只有24Mbps,相比之下WIFI就要强大的多,它使用的基本原理是基于直序列扩频和相移键控,那么就导致它的传输速度能比它高3到4倍,可以达到100
Mbps。另外就从安全性而言,WIFI传输的安全性也比蓝牙要强很多。所以不论是从实用性还是安全性设计方案选择WIFI都是本设计的最佳之选。图2.1Wifi控制器连接模型在单片机发射系统设计中使用了ESP8266Wifi模块。使用Wifi通信技术避免了布线的烦恼,在单片机发射系统设计完全可以替代电线,也可以替代PC机串口。具有多种发射功率可供选择,使Wifi信号在各个设备之间有限的距离内达到无盲点的全覆盖。Wifi的传输速率完全可以满足网络中不同设备任意间传输所需要的通信速率。ESP8266芯片是一款很好的无线模块,它可以通过串口转到无线的模块芯片内部,它自带固件系统,因此对用户进行创嵌入式的操作都十分简单,并不需要写时序信号等复杂的过程。它这个芯片内部有放置一片低功耗的、32位的CPU,可以多功能用做应用处理器,里面有十位bit的高精度ADC,而且还内置有协议栈以及功率放大器和匹配网络等等,它的小小芯片内部还提前设计了PLL
和电源管理的相关组件,支持天线的分级功能,以及设置好了预设的0.4秒的保护间隔,它可以将深度睡眠的保持电流维持在十微安,而且关断的电流很小,小于五微安;在两毫秒的时间内迅速的唤醒连接并且进行传数据的操作,它的功耗非常的低,能够小于一毫瓦,同时,它的工作温度的范围很广泛,能够从零下40度到125度的工作范围内都可以进行正常的工作。Wifi具有很强的抗干扰能力,它利用直序列扩频和相移键控技术,使系统非常稳定,可以保证不同Wifi信号间可以互不干扰地控制不同的设备。Wifi系统具有普遍性、适用范围广、易于普及等优点,由于它采用开放性标准所以使它具有很强的可扩展性,可以满足不同家庭网络的功能需求。Wifi芯片价格低廉,利用Wifi技术进行通信可以大大降低本设计的单片机节日彩灯亮灭方式控制系统的成本。2.2节日彩灯亮灭原理led软灯带柔软,能像电线一样卷曲。led软灯带是指把LED灯用特殊的加工工艺焊接在铜线或者带状柔性线路板上面,再连接上电源发光,因其发光时形状如一条光带而得名。最早的工艺是把LED焊接在铜线上面,再套上PVC管或者采用设备直接成型,有圆形和扁状两种,其称谓按铜线的数量和灯带的形状来区分,两根线称为二线,圆形就在前面加上圆,即圆二线;扁形就在前面加上扁字,即扁二线。后来发展成为采用柔性线路板即FPC来做载体,因其加工工艺更简便,品质更容易控制,寿命更长,颜色和亮度更高而逐渐替代了较早的加工工艺,渐成趋势。2.3本章小结本章主要介绍节日彩灯系统的相关技术。首先分析系统控制方案,最后选择基于无线网络传输技术的控制。针对节日彩灯的组网方式,详细介绍了Wi-Fi技术,即阐述了Wi-Fi的组成。介绍了本次设计中涉及的无线通信方式并详细说明了节日彩灯的智能亮灭原理。第三章硬件的设计与实现微机保护硬件电路设计是整个测控工作的基础,其设计的好坏,不仅直接影响到微,机保护装置的实现与否,而且对软件系统的设计也起着决定性的作用。一种好的硬件电路设计方案,可以说对整个装置的设计有着事半功倍的效果。3.1STC8H单片机简介为了满足节日彩灯远程控制实时性的要求,本设计CPU采用STC8H型号的51单片机。硬件电路部分是整个控制系统的基础,而单片机则是硬件电路系统的数据处理核心,合理的选择单片机芯片是保护电器设计的基础,应充分考虑以下几个因素:单片机程序存储器容量,I/O引脚数量、工作温度,工作电压、单片机的使用周期及其成本、单片机的开发环境、单片机的抗干扰性、功耗。STC8H系列单片机是目前全球最快的8051单片机(相同时钟频率),依次按顺序执行完全部的111条指令,STC8H系列单片机仅需147个时钟,而传统8051则需要1944个时钟。STC8H系列单片机是STC生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是宽电压/高速高可靠/低功耗强抗静电/较强强抗干扰的新--代8051单片机,采用STC第九代加密技术,无法解密,指令代码完全兼容传统8051,但速度快11.2~13.2倍。MCU内部集成高精度R/C时钟(+0.3%),+1%温飘(-40℃~+85℃),常温下温飘+0.6%(-20℃~+65℃),ISP编程时5MHz-30MHz宽范围可设置,可彻底省掉外部昂贵的晶振和外部复位电路(内部已集成高可靠复位电路,ISP编程时4级复位门槛电压可选)。MCU内部有3个可选时钟源:内部24MHz高精度IRC、内部32KHz的低速IRC、外部4M~33M晶振或外部时钟信号。用户代码中可自由选择时钟源,时钟源选定后可再经过8-bit的自由分频后在将时钟信号提供给CPU和各个外设。MCU提供两种低功耗模式:IDLE模式和STOP模式。IDLE模式下,CPU停止执行指令,但所有的外设仍处于工作状态,此时功耗约为1.5mA(6MHz工作频率)。STOP模式即为停电模式或者掉电模式,此时CPU和全部外设都停止工作,功耗可降低到0.1uA左右。MCU提供了丰富的数字外设(4个串口、5个定时器、4组PCA、8组增强型PWM以及rc、SPI),接口与模拟外设(16路*12位ADC、比较器),可满足广大用户的设计需求。数字功能可使用程序在多个管脚之间进行切换。串口1可以组为单位([TxD/RxD]为一组)在[P3.0/P3.1]、[P3.6/P3.7]、[P1.6/P1.7]、[P4.3/P44]这4组之间进行任意切换:串口2可以组为单位([TxD2/RxD2]为一组)在[P1.0/P1.1]、[P4.0/P4.2]这2组之间进行任意切换:串口3可以组为单位([TxD3/RxD3]为一组)在[P0.0/P0.1]、[P5.0/P5.1]这2组之间进行任意切换:串口4可以组为单位([TxD4/RxD4]为一组)在[P0.2/P03]、[P5.2/P5.3]这2组之间进行任意切换:PCA可以组为单位([ECI/CCP0/CCPI/CCP2/CCP3]为一组)在[P1.2/P1.7/P1.6/P1.5/P1.4]、[P2.2/P23/P2.4/P25/P2.6]、[P7.4P7.0/P7.1/P7.2/P7.3]、[P3.5/P3.3/P3.2/P3.1/P3.0]这4组之间进行任意切换:SPI可以组为单位([SS/MOSI/MISO/SCLK]为一组)在[P1.2/P13IP1.4/P1.5]、[P2.2/P23/P2.4/P2.5]、[P7.4/P7.5/P7.6/P7.7]。[P3.5/P3.4/P3.3/P3.2]这4组之间进行任意切换:IC可以组为单位([SCL/SDA]为一组)在[P1.5/P1.4]、[P2.5/P2.4]、[P7.7/P7.6]、[P3.2/P33]这4组之间进行任意切换。3.2系统模块组成3.2.1Wifi模块 下图显示了节日彩灯的Wifi模块原理图。该网络无线模块有八个引脚,分别是:数据输入引脚,进行本系统节日彩灯亮灭控制的串行输入,或者也可以作为普通的IO角;第二个引脚是电源,引脚可以通3.3伏的电压和400毫安的电流,另外还有一个GPIO
0引脚,它是启动的时候是低电平,可以激活固件的上传,正常启动的时候,需要保持悬空或者是高电平,另外还有复位引脚,它是低电平复位,使用上拉电阻,将它若拉到高电平,第五个引脚是GPIO
2引脚,它在上电状态的状态是未知的,不需要的时候会在上面的时候拉低电压,第六个引脚是ENABLE引脚,必须将它拉高,才能让芯片进行正常的工作,第7引脚是接地引脚,第八个引脚是发射引脚就是接收引脚,负责本系统相关无限距离传输数据的串行输出,或者是作为普通的引脚,因为它连接着蓝色的led灯,所以说在启动的时候会进行闪烁,这个在第五章进行实际测试的时候也会看到闪烁的现象。图3.2.1Wifi原理图3.2.2电源模块图3.2.2电源模块原理图电源存在于每一个电子电路中,每一个模块都需要供电,所以电源的设计在硬件中是十分重要的一部分。它不仅给主控制器、各种传感器、电机以及外围设备提供电能,而且自身能对整个硬件系统的稳定性也有很大的影响。本设计利用AMS1117作为本设计系统网络总电源。AMS1117在1A电流下压降为1.2V,是一个正向低压降稳压器,是由一个PNP驱动NPN管组成的稳压调整管,其内部集成有限流电路与过热保护电路。输出电压可为1.2V,1.5V1.8V.3.3V,5.0V,温度范围为-40℃~125℃。如上图所示为AMS1117的5V转3.3V电路图,电路中的电解电容作用是滤除电源的低频纹波并抑制AMS1117的自激振荡,104瓷片电容的作用是消除高频干扰,保证电源的稳定性。下图所示为AMS1117内部框图。图3.2.3AMS1117内部框图3.2.3电源指示灯模块通过单片机3.3V电压供电给小指示灯来表示电源是否接通。图3.2.4电源指示灯原理图3.2.4RGB灯带电路图3.2.5RGB灯带原理图RGB灯带电路模块与单片机第17引脚相连,完成RGB灯带与单片机的连接控制,为下一章的智能彩灯软件设计提供硬件支持。3.3本章小结 本章根据设计要求,对系统所需硬件进行选型并对相应模块进行详细介绍,首先介绍51系列的STC8H芯片,然后说明通过无线模块和电源模块、RGB灯带模块的结合,使得节日彩灯环境检测系统具有了无线通信的能力。并说明节日彩灯传感器的功能实现采用了WIFI模块+STC8H+相应功能模块这样的连接方式,本设计中所采用的模块,包括电源模块、Wifi模块、RGB灯带模块,分别对相应传感器模块进行了硬件特性以及工作说明,同时加入人机交互模块,通过手机控制端进行控制。本章为后续远程控制、控制信息采集程序、灯带亮灭方式、系统测试工作及软件设计做基础。第四章软件的设计与实现硬件是我们这次毕业设计——基于单片机节日彩灯亮灭远程控制系统传递信息的载体,而软件则是硬件的大脑,决定系统动作特性以及相关的运作规律,将软件变成算法和程序进行结合,并合理安排算法的整体思路框架,就能够成为实现相关的功能,是保证基于单片机节日彩灯亮灭远程控制系统正常运作的关键。硬件是整个基于单片机节日彩灯亮灭远程控制系统的外部驱壳,要保证硬件部分良好的前提下,完成软件功能。而这个系统关键能否实现所需要的功能,就需要有一个完善的基于单片机节日彩灯亮灭远程控制系统软件设计方案,当测试好硬件系统各个部分能够正常运作之后,就需要来设计整个系统的应用程序,软件设计的时候,编程是整个控制系统的控制中枢本。基于单片机节日彩灯亮灭远程控制系统方案需要编写不同的应用程序来实现所需要的全部不同场景下的控制功能,并且软件语法边写上需要按照有结构层次的原则才能够提高软件开发的效率,尽快的实现本课题基于单片机节日彩灯亮灭远程控制系统整个系统需要的配套的软件功能。本系统软件部分用KeilMDK进行编写调试。这个软件也被称为MDK-ARM软件,uVision4等等,这个软件公司是在2005年初被ARM公司收购,在购得之后它们两家公司一直保持着长期的关系,并且通过这次的收购行为,能够更好的将软件的发展方向定位为高速发展的32位控制器来对市场需求提供相应的解决方案,通过这个工具,在进行基于单片机的基于单片机节日彩灯亮灭远程控制系统的开发过程中,可以完成该系统的编辑编译连接,调试仿真等整个的开发流程,甚至也可以使用其它的编辑器编译汇编文件,然后再由编译器编译生成目标文件,这个仿真器不仅自己标配有11.0592M赫兹的晶振,而且用户还可以更换其它的晶振。同时,继续能够在相应的开发环境下,支持51系列和C16x的编辑器编译环境,而后ARMKeil发布了基于μVision界面用来调试的开发工具,作为控制领域以及我们课题所需要的节日彩灯的开发环境,由于Keil软件提供了非常全面的软件库以及调试功能,因此是我们本次基于单片机的基于单片机节日彩灯亮灭远程控制系统软件设计过程中需要的主要工具。基于单片机节日彩灯亮灭远程控制系统软件部分分为两部分,分别为控制终端APP和本地客户端软件设计,本文中程序设计主要是使用STC8H固件库来开发的,整个系统应用程序包括头文件、中断文件、功能函数、串口通信、用户应用程序。下面详细介绍整个基于单片机节日彩灯亮灭远程控制系统的全部流程。图4.1程序流程框图串口、引脚初始化:GPIO_config(); WS2812_IO=0; Uart1Init(); Uart2Init(); Timer0Init();串口初始化需要设置定时器的kaiguan以及波特率以及设置为16位的自动重装模式。流水灯模式:流水模式通过mode变量进行设置,当值为1的时候是流水模式,为2为节日模式。节日模式:本章节主要对节日彩灯环境远程控制系统进行软件的介绍,从需求出发,首先介绍整体的程序设计框图,然后着重介绍了无线通信技术方案构建的节日彩灯系统软件过程即数据的发送采集以及彩灯模式的设置方法程序等进行了较完整的介绍。第五章系统测试及结果分析 通过前几章对基于无线通信技术的节日彩灯环境远程监控系统的详细介绍,完成包括系统本地网络的组建和调试,节日彩灯应用软件的开发。在系统组建完毕后,为了保证系统有效运行,需要对系统进行全面的测试。通过对所得测试数据进行分析讨论,实现对系统的有效性验证,并依据此结果,对系统进行客观评价,指出后续系统可改进的方向,为以后版本的迭代提供依据。本章所介绍的系统测试主要对系统功能以及可靠性进行测试。功能测试即对设计中的各项功能进行逐一测试,观察系统是否良好的按照预定功能设计完成相应的工作;由于节日彩灯系统是需要长时间待机运行,因此系统的可靠性测试尤为重要,在长时间工作状态下,检测系统工作状况是否仍然良好。5.1实验结果 图5.1实物设计图 图5.1为硬件设计实物图。以正常工作模式为例,通过在手机APP对工作模式进行设置可以使得灯带完成普通亮灭达到提供光照的作用;随着设置改为“节日模式”,RGB灯带则呈现丰富变化的流水模式。图5.2节日模式实物测试图图5.3日常模式可对呼吸流水的速度进行设置达到相应效果为了测试本设计的可靠性与稳定性,在系统停止工作24h后在此启用,各个功能仍可实现,验证了本设计的可靠性与实用性。5.2本章小结 在查阅相关的电气资料,发现国内外对夜晚的彩灯建设与夜生活建设是十分重视的。本次课题的设计是制作节日彩灯智能控制设计模型,以及基于STC8H型号的51单片机进行实时的电气量的监测,在其中利用到了GPIO以及延迟函数的使用方法,再到电流电压的端口电压的监测从ADC的模数转换的相关参数的配置来接收数据。测量得出实际结果与测量结果偏差不大,程序运行成功。第六章总结与展望通过大量的阅读和调研国内外有关节日彩灯智能远程控制系统的资料和文献,简单叙述了研究节日彩灯远程控制系统的背景和意义。在物联网时代推动下,已朝着舒适便携方向发展,将多种技术应用之中,实现对节日彩灯环境的远程控制,保证整个城市夜生活的基本照明需求以及丰富气氛,提高居民的生活品质。本文的节日彩灯智能远程控制系统,主要基于Wifi技术与STC8H单片机结合实现,利用无线方式连接移动APP实现节日彩灯智能远程控制系统的远程控制。首先根据对节日彩灯智能远程控制系统的整体方案设计,完成了所需器件的选型,并依据设计内容要求,完成了硬件电路的设计,包括对节日彩灯智能远程控制系统模块的无线模块设计、RGB灯带设计、电源模块设计,同时加入人机界面,实现远程控制彩灯系统的功能。其次依据整体设计内容,实现系统的软件设计,包括对节日彩灯的远程通信设计,即完成对远程服务的建立和连接,利用C#语言编程并通过Wifi技术实现与节日彩灯系统的数据交互;然后完成节日彩灯的本地软件设计即系统的软件程序设计,采用c语言编程,实现对节日彩灯亮灭控制系统的设计;最后通过单片机与Wifi模块的连接,完成了节日彩灯环境检测系统的硬件实物连接,并从两个方面对系统进行功能测试,一方面是系统功能测试,包括对节日彩灯性能检测测试,无线通信测试,测试结果表明功能均可实现;另一方面是对系统可靠性能测试,保证节日彩灯系统的可靠性能良好,实验结果表明节日彩灯系统具备稳定可靠性。根据对本文所研究内容分析,了解到本设计还有诸多可以改进的以及完善的部分,对节日彩灯环境的远程监控相对应的用户的移动APP交互界面有待设计得更
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