蓝牙rgb彩色灯泡控制电路设计
目录
引言 1
一、背景介绍 2
二、开发环境介绍 2
(一)硬件 2
(二)软件 5
(三)CC2541芯片的特性参数 6
三、智能灯泡系统蓝牙接口设计 9
(一)智能灯泡设备 9
(二)单片机C8051简介 10
(三)单片机与蓝牙模块的连接 12
四、实验结果及分析 14
(一)灯泡组装 14
(二)测试 14
(三)出现问题及解决方案 15
结语 19
参考文献 20
致谢 21
引言
近些年,世界各国的学者都被一项技术创新——物联网所吸引,并从多个视角对其展开探究。它的快速崛起也为智能家居的发展提供了一个新的思路及空间。可以这么认为,此类家居是它的一个关键应用。此类家居与多个领域之间都存在关联性,譬如家电、通信网络、传感器配件、民用建筑等。
在家庭对物联网应用的需求的持续上涨之下,智能家居的发展空间愈加广阔。譬如 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072^
,飞利浦的智能灯泡色调灯可以打开和关闭灯泡,并通过移动电话或平板电脑改变灯的颜色。但是色调灯需要一个不能直接由移动设备控制的中继设备,而且它的价钱更高。现如今,蓝牙的硬件成本已有所下滑,而且比较合理,在许多行业中都得到了高频次的运用,特别是平板电脑、手机,基本上都将其作为标配。使蓝牙成为控制的好选择。
作为蓝牙技术的最新版本,蓝牙低能量(BLE)(又被叫做蓝牙5.0)是一种通信技术,而且以小间距、小功耗为特点,其具有低数据量和突发通信要求。在成本较小、较为简单的无线体域网以及无线个人局域网中的运用比较多见。过去的蓝牙能够使单个主设备与7个从设备相连,但是低功率蓝牙在此方面却不会受到约束。从理论方面来看,能够相连的从设备是无上限的,传输距离可以达到5060米。
提出了一种以BLE技术为基础的智能灯泡系统设计。它主要是把蓝牙控制模块添加到传统的LED灯泡中,并使用移动电话或平板电脑等移动设备作为系统的中心起点。灯泡的颜色、亮度以及开关都有此项技术所决定。此外,梯度以及定时也是灯泡所具有的具体功能。
一、背景介绍
最先倡导蓝牙的是五家世界知名的计算机和通信公司:爱立信、IBM、英特尔、诺玛和东芝。1998年5月,在爱立信的领导下,五大IT巨头共同提出了短距离无线数字通信技术标准,从而使传输速率的最大值达到1Mb/s(有效传输速率是720Kb/s)得以变为现实。此类技术也就是蓝牙,其传送间距为10m。一个国际组织蓝牙SIG(特殊兴趣小组)已经成立,致力于发展蓝牙规范和促进全球蓝牙技术。
蓝牙通信的优势非常突出,其一,功耗极低。将BLE 5.0作为范例来看,静态状态下的单按钮电池能够保持1年。其二,所需的本钱少,TI的CC2540蓝牙SOC解决方案芯片仅售1个。美元准许民众以便宜的价钱运用蓝牙;2.4GHz频段重新开放给全球,无政府对此进行管理及控制;其三,它与当代的发展相契合。
蓝牙5.0协议是2016年6月SIG(蓝牙技术联盟)发布的最新标准。它具有两种模式:BLE(蓝牙低能耗)只能与5.0协议设备通信,适用于节能设备(如家用电器)、BR/EDR(基本速率/增强数据速率)、向下兼容(能够与4.0/3.0/2.1/2.0通信)、接收和接收数据。更多的设备(如耳机)。
目前,苹果的iPhone、miniPad和iPad、小米移动、华为、三星的Galaxy和Note 、HTC 系列等移动设备支持蓝牙5.0 CC2540/CC2541、德州仪器半导体公司(TI)BLE芯片,TI的BLE栈也是该协议的代码实现。这些BLE码在CC2540/CC2541芯片中运行。总之,CC254x是具有蓝牙功能的51芯片。其他微控制器有资源,如定时器和UART。SPI、ADC、GPIO、USB(CC2540专用)、I2C(CC2541专用)、CC254x也有,BLE协议栈是一些复杂的C语言源代码。
二、开发环境介绍
(一)硬件
CC254x广泛用于三个黄金应用:1、串口透明传输;2、可穿戴装置;3、PC机上的BLE适配器;分别对应于三种设备,SmartRF串行口开发板(适用于大多数应用),Keyfob三轴加速度计防损开发板(在可穿戴设备的开发中运用),CC2540 USBdongle,能够直接插入USB端口(开发应用过程),如BLE适配器或虚拟串行端口。TI的BLE协议栈例程也建立在这三个设备上。
1.SmartRF 开发板
智能射频开发板与TI官方智能射频05EB开发板兼容。TI的BLE堆栈中提供的大多数例程都是基于开发板的。我们把LCD升级到12864,其余的都是完全兼容的。可以使用TI协议栈例程。直接在SmartRF上运行非常重要,因为TI通常有版本更新或新例程。
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图21 SmartRF开发板
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图22 SmartRF开发板连接视图
2.Keyfob开发板
Keyfob开发板配有三轴加速度计和蜂鸣器。除了防损装置的发展之外,还有更多的想象空间:计步器、运动检测等等。像SmartRF开发板一样,它也有一个单独的底盘。核心板与SmartRF相同(Keyfob默认为CC2541核心板,CC2541版本有更多的密钥卡资源)。在Keyfob的后面是一个按钮电池座模型CR2032。我们使用的电池支架质量相同,厚和耐用,作为感应开发板的TI。
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图23Keyfob开发板
3.CCDebugger仿真器
CC254x不支持串行下载,只能通过CCDebugger进行编程。除了编程功能外,您还可以通过CCDebugger芯片连接、单步操作、断点等在IAR开发软件中调试程序,因此也称为仿真器。所有TI官方开发板都与CDebugger模拟器一起使用。
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图24 CCDebugger仿真器
原文链接:http://www.jxszl.com/jxgc/zdh/61495.html