基于Android系統(tǒng)的智能電燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

李紅巖，鄭明秋

（長(zhǎng)春信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院，長(zhǎng)春 130103）

基于Android系統(tǒng)的智能電燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

李紅巖，鄭明秋

（長(zhǎng)春信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院，長(zhǎng)春 130103）

隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，建立一個(gè)低成本、高效率的智能家居系統(tǒng)已成為當(dāng)今世界的一個(gè)熱點(diǎn)話題。智能燈不同于傳統(tǒng)燈具，而是智能設(shè)備的一種，除了智能燈體，還有一個(gè)手持智能控制設(shè)備，本設(shè)備具備計(jì)算能力和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接能力，通過(guò)應(yīng)用程序，功能可以不斷擴(kuò)展。智能燈的核心功能是控制燈光顯示效果。本文研究 Android 電燈控制系統(tǒng)使用8051單芯片作為控制基礎(chǔ)，透過(guò)手機(jī)將鍵盤(pán)上輸入相對(duì)應(yīng)的按鈕、訊號(hào)發(fā)給8051，再經(jīng)由8051單芯片判斷得出相對(duì)功能，再傳送至繼電器的控制燈光開(kāi)關(guān)。

智能家居；藍(lán)牙；傳感器；遠(yuǎn)程控制；Android

現(xiàn)今許多家庭都在考慮利用適當(dāng)方法控制家中電器的使用以達(dá)到省錢(qián)的目的。傳統(tǒng)的節(jié)能系統(tǒng)僅能做到開(kāi)與關(guān)，或控制配額用電量，但受到傳輸媒介及裝潢布線的限制，較難真正融入大眾消費(fèi)市場(chǎng)。現(xiàn)今雖然許多類似的系統(tǒng)已漸漸使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)做為溝通的方式，但這樣的系統(tǒng)無(wú)法直接融入家電現(xiàn)有控制方式。我們運(yùn)用Android智能型手機(jī)來(lái)解決這一問(wèn)題，通過(guò)手機(jī)開(kāi)發(fā)的App應(yīng)用程序，發(fā)送不同的指令，經(jīng)由中控端達(dá)到控的效果。本系統(tǒng)希望利用智能手機(jī)來(lái)遙控家中電器，并開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)的手機(jī)應(yīng)用程序，利用藍(lán)牙系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)管理家中電器電源及相關(guān)居家信息。

1　設(shè)計(jì)背景

家居智能化系統(tǒng)起源于20世紀(jì)70年代的美國(guó)，后傳播到歐洲等國(guó)并發(fā)展。在我國(guó)智能家居推廣較晚，在90年代末家居智能化系統(tǒng)才進(jìn)入國(guó)內(nèi)。而智能聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，給傳統(tǒng)的智能電器、智能家居帶來(lái)了新的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)，通過(guò)它可以將家中的各種電器運(yùn)用無(wú)線方式方便地組織起來(lái)，形成一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線感知并完整管理。這種以前無(wú)法想象并深具挑戰(zhàn)性的應(yīng)用，今天使用無(wú)線傳輸技術(shù)連接會(huì)變得輕松、方便、有趣。這些應(yīng)用不僅提高了生活質(zhì)量，更將成為現(xiàn)代家庭的最基本需求。

首先，從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來(lái)看，目前的家庭電器與昔日沒(méi)有聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)非常相似，當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)多扮演打字、存儲(chǔ)的角色，其催生的只是從CPU到硬件技術(shù)產(chǎn)業(yè)罷了。后來(lái)因計(jì)算機(jī)的連網(wǎng)功能，產(chǎn)生了許多物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)。智能家居也將經(jīng)歷這樣的升級(jí)，因家電數(shù)量遠(yuǎn)超計(jì)算機(jī)、手機(jī)，若加上智能電器開(kāi)關(guān)和各種無(wú)線傳感器、控制器，智能家居可應(yīng)用的裝置數(shù)量是手機(jī)的50多倍，更是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的100倍以上，單無(wú)線智能家居市場(chǎng)可能就是一般物聯(lián)網(wǎng)的20倍以上。從該角度看，家庭市場(chǎng)將是物聯(lián)自動(dòng)化最重要的市場(chǎng)，市場(chǎng)規(guī)模遠(yuǎn)大于智能交通、智能電力等產(chǎn)業(yè)。從某種程度講，離開(kāi)智能家居，智能地球就失去了存在的基礎(chǔ)。

2　研究動(dòng)機(jī)

隨著科技進(jìn)步與能源需求的提升，人們開(kāi)始重視環(huán)保，不斷尋找類似太陽(yáng)能這般的綠色替代能源。全球暖化導(dǎo)致氣候變遷對(duì)于我們環(huán)境造成威脅，卻沒(méi)有想過(guò)該如何控制我們所消耗掉的能源才是最大問(wèn)題。2014年中國(guó)全社會(huì)用電量55 233億千瓦時(shí)，一般認(rèn)為工業(yè)用電占了總用電量的2/3，而民生用電量只占1/3。筆者認(rèn)為，不僅因?yàn)楣I(yè)用電量過(guò)高，主要原因是因?yàn)槟承┤肆?xí)慣浪費(fèi)電，就像天沒(méi)有很悶熱卻習(xí)慣性開(kāi)冷氣，或是明明很亮卻又要開(kāi)燈等，諸如此類的浪費(fèi)，可能是因?yàn)閲?guó)內(nèi)能源較為便宜。但是，由于國(guó)際石油價(jià)格的攀升，人們開(kāi)始意識(shí)到節(jié)約能源的重要性。

3　研究目標(biāo)

本文將Android智能手機(jī)與8051芯片組做結(jié)合，來(lái)做到以前要用多支遙控器才能做到的工作，本系統(tǒng)可以通過(guò)App應(yīng)用程序與藍(lán)牙模塊以及8051芯片組結(jié)合，來(lái)達(dá)到控制電器的目的，首先本文會(huì)利用App應(yīng)用程序來(lái)整合控制指令，再經(jīng)由藍(lán)牙模塊傳輸控制指令，最后由8051接收控制指令，控制繼電器工作，通過(guò)動(dòng)作來(lái)做到控制電器的目的。

本文的Android 電燈控制系統(tǒng)，主要是要結(jié)合不同平臺(tái)的電器經(jīng)由繼電器來(lái)做開(kāi)關(guān)切換，以達(dá)到方便性且功能化的設(shè)計(jì)。而Android為目前用戶最常使用的隨身裝置平臺(tái)，因此選擇使用Android做為開(kāi)發(fā)基底，通過(guò)與App應(yīng)用程序的整合，讓手機(jī)、平板也能做到控制家電的目的，即手機(jī)就是遙控器，遙控器又是手機(jī)。

4　研究方法

本系統(tǒng)由Android 智能手機(jī)進(jìn)行指令的傳送，使用藍(lán)牙模塊將指令傳至 8015上做判斷分析，比對(duì)指令是什么以后再經(jīng)由不同的腳位送出訊號(hào)給繼電器，使繼電器的回路切換。本文使用8051做為控制的芯片組，是因?yàn)?051這個(gè)芯片組容易開(kāi)發(fā)且價(jià)格低，并且能發(fā)送訊號(hào)控制的腳位多，因此選用8051做為控制整個(gè)系統(tǒng)的主要核心部分。而傳輸?shù)拿浇閯t是選用藍(lán)牙模塊，因?yàn)樗{(lán)牙模塊現(xiàn)在是很普遍的，雖然藍(lán)牙模塊有一對(duì)一的指向性問(wèn)題，但可以通過(guò)8051模塊將這個(gè)問(wèn)題給解決掉，故傳輸?shù)拿浇槭褂盟{(lán)牙模塊。為了避免掉藍(lán)牙模塊的鮑率以及傳輸?shù)闹噶钤斐慑e(cuò)誤，所以需要MAX232 來(lái)檢測(cè)傳輸指令。

主要參考文獻(xiàn)

［1］侯惠芳，侯芳.基于安卓手機(jī)藍(lán)牙控制的智能電燈開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)［J］.科技視界，2014（13）.

［2］劉超.深入解析Android 5.0系統(tǒng)［M］.北京：人民郵電出版社，2005.

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.22.110

TP273.5

A

1673-0194（2015）22-0141-01

2015-10-09