基于Android平臺的家庭燈光控制系統

【摘要】 本文提出一種利用Android平臺手機進行家庭燈光無線控制的系統，用戶在家庭內部只需手持Android平臺手機，就可以對室內的燈光進行控制。本系統利用Android平臺手機的藍牙功能連接到Arduino無線藍牙模塊，該模塊與ZigBee模塊通過串口連接傳遞數據。然后利用ZigBee模塊與燈具端的ZigBee模塊形成的無線開關功能對燈光進行控制。

【關鍵詞】 藍牙 ZigBee 燈光控制

一、引言

科技的發展讓人們的生活越來越便利，智能化家具的概念或實物也越來越頻繁的出現，作為家居里的燈光控制也出現了不少實現方案[1]～[3]。早期的通過擊掌聲控制燈光的方式，讓使用者不需要移動到燈具開關處就可以利用擊掌聲來控制燈光的開關。但是其控制方式并不是很可靠，且不容易實現多臺燈具的控制，所以并沒有廣泛應用。隨著無線技術的發展不少燈光控制開始使用ZigBee技術[2]，該方式可以通過無線控制燈光，但是也需要單獨的遙控設備。

本文提出了一種結合ZigBee和藍牙技術的燈光無線控制系統。在ZigBee無線開關的基礎上，利用Android平臺手機的藍牙功能連接到ZigBee無線開關，實現對燈光的無線遙控目的。使用者只需要在手機上安裝相應的軟件程序，就可以在程序界面上對燈光進行控制操作。由于手機作為通信設備，不少人都隨身攜帶，可以方便的控制燈光。

二、系統設計

本文設計的家庭燈光無線系統主要有一個主控板和燈具處的ZigBee接收電路。其中主控板上有兩個模塊：藍牙模塊和ZigBee模塊。ZigBee模塊與燈具處的ZigBee接收電路形成多路無線開關的功能，可以通過ZigBee模塊對多臺燈具的開關進行控制。藍牙模塊主要負責與手機藍牙的連接，接收手機軟件發送過來的開關指令。藍牙模塊與ZigBee模塊通過串口進行連接。系統結構圖如圖1所示：

圖1 家庭燈光無線控制的系統

本系統的ZigBee模塊采用CC2430芯片進行設計，CC2430是一款集成了ZigBee無線收發功能的微控制器，其內核是8051。因此采用該芯片來作為ZigBee無線開關的收發器。同時利用該芯片的USART串口連接到藍牙模塊，發送指令控制藍牙模塊的工作模式，接收藍牙模塊轉發送過來的燈光控制信息，根據燈光控制信息通過ZigBee無線控制燈具的開關。

本系統的藍牙模塊采用HC06藍牙轉串口模塊，HC06藍牙模塊集成了藍牙RF收發功能與串口接口，藍牙端處于從機模式，并且能將藍牙無線接口與串口進行轉換。該模塊工作前需要通過串口進行配置，配置方式使用AT指令集。可以配置串口波特率、藍牙名稱、藍牙配對密碼等。因此在初次使用的時候CC2430通過串口發送一系列的AT指令對HC06藍牙模塊進行配置。

HC06藍牙模塊的配置信息可以掉電保存，只需配置一次即可。當用戶需要修改藍牙參數時，通過手機軟件發送修改信息，CC2430收到修改信息后對HC06的配置進行修改。