基于WIFI節(jié)點和智能手機的炫彩裝飾智能燈

王磊 韓國慶 李垚

摘要：燈，是生活中必不可少的物品。燈極大程度地方便了生活，同時也使人們的日常生活更加豐富多采，不再日落而息。隨著社會的不斷進步，人們越來越重視對產品的體驗。那么，以前簡單的用來照明的燈也逐漸被賦予了科技的元素，變得絢麗多彩，更加智能化和人性化。同時，一些娛樂場所和家居領域對燈飾的要求也與時俱進，而國內對智能燈飾品的研究相對薄弱，上市的也只是通過紅外遙控進行的簡單控制，滿足不了用戶的需求。本作品可以讓燈更加智能化，更加方便控制。此智能燈主要根據(jù)WIFI協(xié)議利用WIFI模塊與手機連接，從而得到手機與燈之間的控制。

關鍵詞：智能燈；WIFI技術；手機APP

研究目的

根據(jù)使用者的心情、環(huán)境可以通過手機APP選擇模式，燈的模式有許多種，例如，閱讀模式可以讓你在合適的燈光下學習，心情不好的時候可以調節(jié)到明亮模式等。

1.設計方案

本作品由三大部分組成：智能燈、手機APP和智能控制組件。

智能燈部分：我們采用了9顆顏色各異的霓虹燈，根據(jù)環(huán)境可自行更改顏色；

手機APP：通過可視化界面實現(xiàn)對燈四種模式的控制；

智能控制組件：stm32芯片作為中央處理器，可以實現(xiàn)控制燈的亮滅以及亮度。WIFI模塊通過WIFI實現(xiàn)單片機與手機APP的連接。手機APP通過IP和端口號接收數(shù)據(jù)。可以實現(xiàn)手機APP，例如，qq音樂、酷狗音樂等播放軟件進行智能互動。外接電路實現(xiàn)對智能彩燈的傳輸控制，還可以通過stm32單片機控制紅外檢測模塊，對障礙物的監(jiān)測，有人的時候讓燈亮起來，無人的時候熄燈休眠節(jié)能。本作品結合自身特點，設計了以下指標：

額定電壓：直流12v；

功率：≤25W；

使用環(huán)境：室內；

外形設計：立式箱體式，顏色為褐色；

智能控制裝置：STM32單片機，WIFI模塊，LCD顯示屏。

2.主要技術指標

（1）APP控制四種模式

工作學習模式：以明亮的白色為主，輔以橙黃色和黃色，主要服務于人們工作回家后，休息做飯為主，可以采取白色為主色調，橙黃色和黃色以呼吸燈的形式存在，定時以后可以將主白色的部分燈關閉，換藍色燈出現(xiàn)，為工作和學習創(chuàng)造一個良好的環(huán)境。

娛樂休閑模式：主要以流水燈、閃爍為主，采取歡快的紅色、多種顏色并存的形式使得人們放松和娛樂。后期將采用與pc端和智能手機和平板之間中APP進行實時交互，根據(jù)音頻、鼓點和其他環(huán)境因素進行閃爍和亮起。在家具中可安裝可接受的端口，相應的顏色變換。

睡覺休眠模式：進過app發(fā)送指令將整體的智能燈調整成為主色調全部隨時間逐漸變暗，進而將整個居室環(huán)境調整為以安靜的暖色調，把不需要的燈關閉調整為休眠模式。在人體睡眠的過程中可以將部分燈調整為呼吸燈模式，也可將其全部關閉。

省電休眠模式：白天可通過光照檢測將電源斷開，但紅外檢測模塊繼續(xù)值班，將整個系統(tǒng)的功耗降到最低。但隨時可接受app的指令控制。

（2）WIFI模塊：WIFI模塊是嵌入式UART-WiFi模塊產品。

UART-WiFi是基于UART接口的符合WiFi無線網(wǎng)絡標準的嵌入式模塊，內置無線網(wǎng)絡協(xié)議IEEE802.11協(xié)議棧以及TCP/IP協(xié)議棧，能夠實現(xiàn)用戶串口數(shù)據(jù)到無線網(wǎng)絡之間的轉換。由于我們所用到的WIFI模塊為串口轉WIFI模塊且為透明傳輸，單片機與WIFI模塊之間可以直接通過RX和TX兩個引腳相連，如下圖。STM32單片機具有兩個物理上相互獨立的接收、發(fā)送緩存器SBUF，但它們占用同一地址，可同時發(fā)送、接收數(shù)據(jù)。發(fā)送緩存器只能寫入，不能讀出；接收緩存器只能讀出，不能寫入。串行通信時，數(shù)據(jù)從TX引腳發(fā)出，在RX引腳接收。在接收時，8個數(shù)據(jù)位存入SBUF0，停止位進入RB80（SCON0.2）。當軟件向SBUF0寄存器寫入一個字節(jié)時，開始數(shù)據(jù)發(fā)送，在發(fā)送結束時停止位開始，同時發(fā)送中斷標志TI0（SCON0.1）被置1。在接收允許位REN0（SCON0.4）被置1后，數(shù)據(jù)接收可以在任何時候開始。

3.技術特點

總的概括起來，本作品主要特點可以分為三方面：模式多變，根據(jù)人們的心情選擇不同的模式；WIFI傳輸，手機APP控制，方便快捷；本產品與騰訊qq，家庭影院、手機游戲等的交互，設計出相應的視覺場景來進行提醒，調光，節(jié)能娛樂等。外包裝設計標新立異，設計更加合理方便，提高空間利用率。

本作品未來前景廣大，可以研發(fā)走向以人為本的科學化照明智能化燈將從純粹的智能功能的發(fā)展轉向更注重人的行為的智能燈控。以智能燈人的行為、視覺功效、視覺生理心理研究為基礎，開發(fā)更具有科學含量的，以人為本的高效、舒適、健康的智能化照明。

參考文獻：

[1]張思民.Java開發(fā)技術與工程實踐.清華大學出版社.

[2]蒙博宇.stm32自學筆記.北京航空航天大學出版社.