智能家居照明系統設計

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展，智能家居會朝著更便捷、更舒適、更綠色、更節能的方向發展。智能家庭照明系統，是通過設計并制作一整套控制系統，使人們的家具照明朝著更人性化的方向發展。使用這個智能家庭照明系統，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、智能照明系統的設計

本系統用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都能對LED燈進行控制。LED燈亮度通過手機APP向單片機發送指令改變PWM波占空比大小來控制。

二、智能照明系統的硬件設計

(一)硬件電路總體框圖

說明：本系統用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。