作者:山东交通学院 张爱美 耿鹏 战东
指导教师:韩耀振 饶中洋
作品简介
的功能。
首先打开手机蓝牙软件,软件会自动提示打开蓝牙设备,我们只需选择对应的蓝牙设备即可。
然后,我们可以通过点击手机屏幕上显示的触摸按键来实现对控制,“开灯键”:实现打开电灯的功能;“关灯建”:实现关闭电灯的功能;“定时+1分钟”和“定时+5分钟”:分别实现定时器的+1分钟和+5分钟,同时数码管显示目前的设定时间;“计时开始键”:启动定时器,数码管开始显示倒计时,倒计时结束电灯关闭;“重置计时键”:如果设置时间错误,可以通过该键重置时间,然后重新设置时间。“定时+1分钟”和“定时+5分钟”可以在后期根据自己的需要进行设置。
4、作品特色
(1)我们的作品实现了在家庭中多地控制电灯的功能;有效的解决了增加开关的走线问题;
(2)解决了忘记关灯导致电量浪费问题。
平台选型说明
STC公司的IAP15F2K61S2单片机是全球第一款真正意义上的单片机,一个芯片就是一个仿真器,是一款不需外部晶振,不需外部复位的单片机。两组高速异步串行通信端口(可同时使用),可在5组管脚之间进行切换,分时复用可当5组串口使用。片内大容量2048字节的SRAM,大容量片内EEPROM,擦写次数10万次数以上。
设计说明
1、 设计原理
我们采用STC公司的IAP15F2K61S2单片机为控制中心。将移摩通讯的FBT-06蓝牙模块与单片机P3.0和P3.1口串口通信。给手机安装蓝牙串口软件,手机蓝牙与单片机蓝牙配对成功,在手机蓝牙与单片机蓝牙连接成功后,就可以给手机蓝牙发送信号,与单片机相连接的蓝牙模块接收到此信号后,执行相应的功能。
开关灯原理具体介绍:手机蓝牙给单片机开灯信号,单片机接收到此信号,驱动继电器工作,继电器吸和,与继电器连接的220V转5V的变压器工作,灯亮。同理手机蓝牙给单片机发送关灯信号后,继电器释放,电路断开,电灯关闭。
定时关灯原理描述:在灯开启状态下,手机蓝牙给单片机发送“定时+1分钟”或“定时+5分钟”后,数码管显示“00-01-00”或“00-05-00”,再用手机蓝牙给单片机发送“开始记时”信号,此时单片机上的定时器启动开始工作,数码管开始从1分钟或5分钟倒计时,记时结束时数码管也变化至“00-00-00”,灯熄灭。在设定定时关灯时,可以对时间累加,例如若想设置时间后6分钟,可以先用手机蓝牙发送“定时+5分钟”后,再接着发送“定时+1分钟”,定时功能就可以设置为六分钟。同理,我们就可以实现对关灯时间的任意定时功能了。
定时关灯后重置记时原理描述:假如我们在设置"定时+11分钟",“开始计时”即定时器启动,数码管正在显示倒计时状态时。想再次修改定时时间的话,就可以给手机蓝牙发送“重置计时”,单片机接受到此信号后,定时器停止工作,数码管恢复初始状态,显示“00-00-00”,等待用户再次发送信号。此时我们若发送“定时+1分钟”信号,即可实现了再次定时关灯功能。
2、 设计方案
本设计主要由STC公司的IAP15F2K61S2单片机为核心,移摩通讯的蓝牙通信模块、降压模块、定时器模块、数码管显示模块、继电器控制模块组成,下面下面分别介绍这几个模块。
2.1 控制器模块
STC公司的IAP15F2K61S2单片机是全球第一款真正意义上的单片机,一个芯片就是一个仿真器,是一款不需外部晶振,不需外部复位的单片机。两组高速异步串行通信端口(可同时使用),可在5组管脚之间进行切换,分时复用可当5组串口使用。片内大容量2048字节的SRAM,大容量片内EEPROM,擦写次数10万次数以上。
2.2蓝牙通信模块
蓝牙通信模块我们采用的是移摩通讯的FBT-06蓝牙模块,该蓝牙模块具有成本低、体积小、收发灵敏度高等优点。模块采用Bluetooth2.1,遵循V2.1+EDR蓝牙规范,可以与安卓智能手机完美通信,可编程I/O口。供电电源为:+3.3VDC 80mA。
2.3电源模块
电源模块分为两部分:
(1)220VAC转5VDC降压模块:将家庭用电220VAC转为5VDC为单片机供电,模块由变压器、LM7805三端稳压集成电路、滤波电路等构成。
图 3 220VAC转5VDC降压模块
(2)5VDC转3.3VDC降压模块:将5VDC转为3.3VDC为蓝牙模块供电,模块由7133A-1型稳压三极管(输出电压为3.3V ,输入电压最高可达24V)、滤波电路构成。
图 4 5VDC转3.3VDC降压模块
2.4数码管显示模块
作为显示模块的话,有两种方案可选:
方案一:选用LCD1602显示模块,该模块具有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧等特点,缺点是对比度不高,在实际的家庭中不方便使用;
方案二:选用数码管显示模块,该模块使用简单,并且在家庭中已经投入使用(壁挂万年历),显示效果好。
综合考虑,我们选择数码管作为时间显示模块。