摘 要随着无线技术的蓬勃兴起，蓝牙技术早已遍及人们生活中。诸如蓝牙耳机，蓝牙音箱等。提及蓝牙必然少不了终端设备——手机，同我们一天形影不离的移动设备便是作为终端控制的不二之选。当今演变为Android系统和IOS两大智能手机系统的巅峰对决，而Android系统以其特有的兼容性和适用性成为当今优质科技的主流。以Android为平台，Java编写应用程序为桥梁建立起以各种无线通信来控制各类MCU单元的数据操作。从而实现智能家居控制。本文首先阐述了传统面板开关方式的繁琐与不足，进而提出蓝牙控制的优势， 提出一种基于手机控制蓝牙传输的电灯设计。本文就蓝牙设备传输的选用、主控芯片的选用、程序的编写调试、以及对未来物联网智能家居的展望，多方面论述智能开关设计的可行性。
目录
一、绪论 1
（一）课题研究背景 1
（二）蓝牙技术的发展 2
（三）国内外智能家居的发展现状 2
二、系统设计方案概述 3
（一）无线通信技术的选用 3
（二）无线技术应用对比 4
（三）功能的实现 5
（四）系统总体设计 5
三、系统硬件设计 6
（一）单片机最小系统 7
（二）蓝牙模块 8
（三）供电模块及灯控电路 9
（四）电磁继电器模块 11
四、系统软件的设计 12
（一）主程序的设计 12
（二）显示程序的设计 13
（三）蓝牙控制结构设计 14
五、手机APP调试平台 15
（一）安卓测试平台的选用 17
（二）系统编程调试 18
总结与展望 19
谢辞 20
参考文献 21
附录一　电路原理图 22
附录二　实物图 23
附录二　相关部分程序 24
绪论
（一）课题研究背景
电灯是人类征服黑夜的一个伟大发明，在此问世以前，人们普遍依靠煤油、蜡烛作为照明工具。且不论价格奢侈，仅浓烈的黑烟和刺激的气味，就让人嗤之以鼻。何况燃料的消耗，灯罩的清洗，诸多不便。更严重的是
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，火灾是大祸的元凶。千百年间，科学家绞尽脑汁，探索一种安全可靠的照明设备。直至1879年的那个夜晚，让历史见证了又一次的光明。
随着时代经济不断发展，人们生活水平不断提升， 生活和工作环境舒适追求逐步提高，室内照明是一项重要指标，相应地要求也越来越高。正因如此这无疑是对传统的照明技术的强烈冲击。空调电视的远程遥控都进入了人们在日常生活中，而对于照明灯控这块还尚有虚席。试想滴水成冰的严冬蜷缩在被窝里的你还得起身摸索这冰冷的电灯开关否？因此智能灯控系统便应运而生了，力争营造出更为便捷、舒适的环境。
单控和双联双控开关是传统采用电灯通断方式，后者相较于前者可实现不同地点可控制，如上下楼梯等。而传统的照明机械化固定位置僵硬开关控制，已然不适用于人们的追求的智能化控制，随着电子技术的发展应用，当前声控、光控、红外等多种控制方式的照明系统在市场中初露头角。这些种控制方式虽与传统控制方式质的飞跃但仍有所不到之处，本文就基于无线灯控的做一些探讨研究。
（二）蓝牙技术的发展
近年来，蓝牙技术凭借自身的种种优势步入了我们的日常生活中，无论是学习办公，还是休闲娱乐，蓝牙技术可以说是无处不在。基于低成本、近距离无线通信为基础，可为固定或移动的终端建立一个特别的连接协议。自爱立信公司于上世纪末提出，广泛应用于汽车工业、无线网络接入、信息家电等方面，可谓填补了有线连接的空缺。
其自问世以来，最主要的功能就是取代了数据电缆的传输，用于便携式设备及其应用的，比如手机与手机、手机与其他蓝牙设备的连接与传输。从1.0到5.0版本更迭，简便、安全、低成本成为了蓝牙被电子设备赋予的代名词。
（三）国内外智能家居的发展史及研究现状
自"十二五规划"后，打响大力扶持发展智能化高新产业口号后，我国智能家居产业进入又一新春。虽然当前我国的智能家居行业还处于起步阶段，市场相欧美上略有欠缺，但引领东南亚并不夸张。早在2018年底年中国智能家居市场交易投入4000亿元，而2019年中国智能家居市场进而突破了7000亿元，相信在未来几年内智能家居行业市场前景愈发愈火热。其远高于传统行业上百倍的经营利润更是象征着智能家居行业前景一片光明。
自上世纪80年代国外第一栋智能建筑落成后，05年美国，智能家居的建设已高达5000亿美元的市场交易额，其中不乏4000亿美元的硬件产品，其余部分则是软件和技术支持服务费用。硬件产品的价值占了80%，软件和技术支持服务费用却并未占的太多。欧美等国也相继都提出了各种智能家居的设计议案。据业内人士称未来两三年智能家居全球化市场将出现大幅度增长。而美国作为全球智能家居市场的领头羊，约有33%的美国家庭配备了家庭自动化系统，预计到2022年底用户数量将超过54%。
系统设计方案概述
（一）无线通信技术的选用
关于无线通信的选用我综合WiFi和蓝牙，相比之下还是选择了蓝牙技术，我简单罗列各自特点，进行评析。
方案一:WiFi，作为当前主流的无线通信技术，100～300米的超远传输距离，300Mbps传输速率，使其在无线通信脱颖问出，功耗10～50mA。它可随时接入无线信号，移动性强，居家和办公都是不二之选。当然WiFi也存在一个致命缺陷。由于WiFi采用的是射频技术，空气作为传输介质发送和接收数据，采用无线电波传输数据信号，极易受到外界的干扰。数据包在传送的过程中都可以被外界检测或侵扰，信息安全是个隐患，虽然数据可以经过加密后传输，但在数据包数量庞大，仍少不了被黑客破解的风险。
方案二：蓝牙；蓝牙技术的出现联通了短距离无线通信，传输距离2～30ｍ，速率可达1Mbps，功耗介于Zigbee和WiFi之间。其协议相对复杂、功耗略高、成本略高等特点也不太适用于的重工业控制和家庭网络中。加之抗干扰能力不强、信息安全等问题也是制约了进一步发展。尽管其传输范围受限，10米左右范围足以支持本次设计。
方案三：Zigbee，与WiFi、蓝牙相比，Zigbee作为是国际通行的无线通讯技术，速率250Kbps，功耗5mA，约50～300ｍ传输距离，最大特点是可自组网，网络节点数庞大最多65000个，家居、工业、农业等多个领域都可采用，而蓝牙和WiFi网络端口仅能接入10个，显然不限于家庭需求。不仅如此Zigbee还具有低功耗优势，处于低电待机模式下，依靠两节普通干电池就可维持6个月。（二）无线技术应用对比

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