智能家居照明系統(tǒng)設計

徐 磊 涂 強

(江西科技師范大學 江西 南昌 330100)

智能家居照明系統(tǒng)設計

徐 磊 涂 強

(江西科技師范大學 江西 南昌 330100)

智能家居是以居民住宅為平臺，結合當今的物聯網技術。使人們的家用電器可以通過手機等移動終端進行控制，并且隨著科學技術的發(fā)展，智能家居會朝著更便捷、更舒適、更綠色、更節(jié)能的方向發(fā)展。智能家庭照明系統(tǒng)，是通過設計并制作一整套控制系統(tǒng)，使人們的家具照明朝著更人性化的方向發(fā)展。使用這個智能家庭照明系統(tǒng)，人們可以用手機遠程對自己家中的照明實現控制，也可以監(jiān)察照明情況。

智能家居；照明；物聯網

引言

基于STC15W404AS的智能家居照明系統(tǒng)設計的研究是為了適應現在物聯網技術與生活越來越緊密的潮流。通過設計這個智能家居照明系統(tǒng)去學習關于物聯網相關的技術，同時也為了方便人們的生活，如果本次研究結果達到預期目標，我們將會在智能家居上有重大突破，為將來做其他的智能家居方面的研究奠定一個夯實的基礎。

另一方面，我們都十分向往想科幻電影之中人們的生活情景，而這個研究與其有一定的相似之處，我們認為這項研究將會為實現科幻電影中的生活方式有一定的幫助，希望通過自己的努力來見證這一切的實現。

一、智能照明系統(tǒng)的設計

本系統(tǒng)用Atemga328p單片機做為控制器，通過外部按鈕來切換使用局域網和互聯網兩種模式，局域網模式只能在很小的范圍對LED燈的亮度進行調控，當超出范圍后便不能控制；互聯網模式只有有網絡信號的地區(qū)都能對LED燈進行控制。LED燈亮度通過手機APP向單片機發(fā)送指令改變PWM波占空比大小來控制。

二、智能照明系統(tǒng)的硬件設計

(一)硬件電路總體框圖

說明：本系統(tǒng)用Atemga328p單片機做為控制器，通過外部按鈕來切換使用局域網和互聯網兩種模式，局域網模式只能在很小的范圍對LED燈的亮度進行調控，當超出范圍后便不能控制；互聯網模式只有有網絡信號的地區(qū)都能對LED燈進行控制。

(二)微處理器的選擇。單片機采用Atemga328p，速度是傳統(tǒng)51的20倍，體積小巧，擁有16k rom 1k Ram。

20多個IO口。這款單片機有足夠的內存來存儲通信協議，同時它的運行速度也遠超傳統(tǒng)的51單片機，而價格也差不多。

(三)WIFI模塊。WIFI模塊我們采用的是ESP8266。它是一款超低功耗的UART-WiFi透傳模塊，擁有很小封裝尺寸和超低能耗技術，專為移動設備和物聯網應用設計，可將用戶的物理設備連接到WiFi無線網絡上，進行互聯網或局域網通信，實現聯網功能。支持AT+控制指令集。

(四)路由器。任意一款可以聯網的無線路由度能滿足需求。

三、智能照明系統(tǒng)的硬件設計

(一)主程序框架

說明：

(二)算法

void keyHandle()

{

unsigned char stat;

unsigned long ntimer,ntimer2;

stat = key_1.keyscan();

if(stat == KEY_DOWING)

{

ntimer = millis();

}

else if(stat == KEY_DOWN)

{

if((millis()-ntimer)<=500)

{

myGizwits.setBindMode(WIFI_SOFTAP_MODE);

}

else if((millis()-ntimer)>= 3000)

{

myGizwits.setBindMode(WIFI_AIRLINK_MODE);

}

}

stat = key_2.keyscan();

if(stat == KEY_DOWING)

{

ntimer2 = millis();

}

else if(stat == KEY_DOWN)

{

if((millis()-ntimer)<=500)

{

myGizwits.setBindMode(WIFI_PRODUCTION_TEST);

}

else if((millis()-ntimer)>= 3000)

{

myGizwits.setBindMode(WIFI_RESET_MODE);

}

}

}

void setup(){

// put your setup code here,to run once:

Serial.begin(9600);

pinMode(LED,OUTPUT);

pinMode(KEY1,INPUT_PULLUP);

pinMode(KEY2,INPUT_PULLUP);

myGizwits.begin();

key_1.setpin(14);

key_2.setpin(15);

}

bool varR_LED = 0;

unsigned long varR_LED_NUM = 0;

void loop(){

keyHandle();

//Configure network

//if(XXX)//Trigger Condition

//myGizwits.setBindMode(0x02);//0x01:Enter AP Mode;0x02:Enter Airlink Mode

if(myGizwits.hasBeenSet(EVENT_LED_NUM))

{

myGizwits.read(EVENT_LED_NUM,&varR_LED_NUM);//Address for storing data

}

if(myGizwits.hasBeenSet(EVENT_LED))

{

myGizwits.read(EVENT_LED,&varR_LED);

}

if(varR_LED == 1)

{

//analogWrite(LED,(unsigned char)varR_LED_NUM);

//myGizwits.write(VALUE_LED_NUM,VALUE_TYPE_MAX);

analogWrite(LED,varR_LED_NUM);

}

else

{

analogWrite(LED,0);

}

myGizwits.process();

}

四、結束語

本次研究最終得以完全實現預期的功能，實現了在局域和遠程控制LED燈的亮度，通過本課題的學習，我們學會了遠程操控的方法，相信本次的研究成果可以運用到許多需要用到遠程控制的項目之中！

徐磊(1995.07-)，男，漢族，江西南昌人，大學本科，江西科技師范大學；涂強(1994.08-)，男，漢族，江西人，大學本科，江西科技師范大學。