基于Android平臺的家庭燈光控制系統(tǒng)

【摘要】 本文提出一種利用Android平臺手機(jī)進(jìn)行家庭燈光無線控制的系統(tǒng)，用戶在家庭內(nèi)部只需手持Android平臺手機(jī)，就可以對室內(nèi)的燈光進(jìn)行控制。本系統(tǒng)利用Android平臺手機(jī)的藍(lán)牙功能連接到Arduino無線藍(lán)牙模塊，該模塊與ZigBee模塊通過串口連接傳遞數(shù)據(jù)。然后利用ZigBee模塊與燈具端的ZigBee模塊形成的無線開關(guān)功能對燈光進(jìn)行控制。

【關(guān)鍵詞】 藍(lán)牙 ZigBee 燈光控制

一、引言

科技的發(fā)展讓人們的生活越來越便利，智能化家具的概念或?qū)嵨镆苍絹碓筋l繁的出現(xiàn)，作為家居里的燈光控制也出現(xiàn)了不少實(shí)現(xiàn)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(dòng)到燈具開關(guān)處就可以利用擊掌聲來控制燈光的開關(guān)。但是其控制方式并不是很可靠，且不容易實(shí)現(xiàn)多臺燈具的控制，所以并沒有廣泛應(yīng)用。隨著無線技術(shù)的發(fā)展不少燈光控制開始使用ZigBee技術(shù)[2]，該方式可以通過無線控制燈光，但是也需要單獨(dú)的遙控設(shè)備。

本文提出了一種結(jié)合ZigBee和藍(lán)牙技術(shù)的燈光無線控制系統(tǒng)。在ZigBee無線開關(guān)的基礎(chǔ)上，利用Android平臺手機(jī)的藍(lán)牙功能連接到ZigBee無線開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對燈光的無線遙控目的。使用者只需要在手機(jī)上安裝相應(yīng)的軟件程序，就可以在程序界面上對燈光進(jìn)行控制操作。由于手機(jī)作為通信設(shè)備，不少人都隨身攜帶，可以方便的控制燈光。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的家庭燈光無線系統(tǒng)主要有一個(gè)主控板和燈具處的ZigBee接收電路。其中主控板上有兩個(gè)模塊：藍(lán)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(guān)的功能，可以通過ZigBee模塊對多臺燈具的開關(guān)進(jìn)行控制。藍(lán)牙模塊主要負(fù)責(zé)與手機(jī)藍(lán)牙的連接，接收手機(jī)軟件發(fā)送過來的開關(guān)指令。藍(lán)牙模塊與ZigBee模塊通過串口進(jìn)行連接。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：

圖1 家庭燈光無線控制的系統(tǒng)

本系統(tǒng)的ZigBee模塊采用CC2430芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)，CC2430是一款集成了ZigBee無線收發(fā)功能的微控制器，其內(nèi)核是8051。因此采用該芯片來作為ZigBee無線開關(guān)的收發(fā)器。同時(shí)利用該芯片的USART串口連接到藍(lán)牙模塊，發(fā)送指令控制藍(lán)牙模塊的工作模式，接收藍(lán)牙模塊轉(zhuǎn)發(fā)送過來的燈光控制信息，根據(jù)燈光控制信息通過ZigBee無線控制燈具的開關(guān)。

本系統(tǒng)的藍(lán)牙模塊采用HC06藍(lán)牙轉(zhuǎn)串口模塊，HC06藍(lán)牙模塊集成了藍(lán)牙RF收發(fā)功能與串口接口，藍(lán)牙端處于從機(jī)模式，并且能將藍(lán)牙無線接口與串口進(jìn)行轉(zhuǎn)換。該模塊工作前需要通過串口進(jìn)行配置，配置方式使用AT指令集。可以配置串口波特率、藍(lán)牙名稱、藍(lán)牙配對密碼等。因此在初次使用的時(shí)候CC2430通過串口發(fā)送一系列的AT指令對HC06藍(lán)牙模塊進(jìn)行配置。

HC06藍(lán)牙模塊的配置信息可以掉電保存，只需配置一次即可。當(dāng)用戶需要修改藍(lán)牙參數(shù)時(shí)，通過手機(jī)軟件發(fā)送修改信息，CC2430收到修改信息后對HC06的配置進(jìn)行修改。