基于51单片机的智能无线LED灯控制 蓝牙手机APP控制灯亮灭亮度方案原理图设计

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基于51单片机的智能无线LED灯控制 蓝牙手机APP控制灯亮灭亮度方案原理图设计

硬件电路的设计

（下方附文件） 系统的功能分析及体系结构设计 3.1.1系统功能分析 本设计由STC89C52单片机电路+8位LED灯电路+蓝牙模块电路+电源电路组成。 1、通过手机APP可以控制8路LED灯的亮灭。 2、通过手机APP可以控制8路LED灯的亮度。每个灯的亮度有3档。 3、可以发送指令控制8个灯全灭和全亮。 //蓝牙发送数据内容： ON // 打开所有灯 大写字母’O’ SN // 关闭所有灯 Ax //一档打开 第x个灯 x为1-8中的一个数 如A2表示把led2灯打开的亮度为1挡 Bx //二档打开 第x个灯 x为1-8中的一个数 如A2表示把led2灯打开的亮度为2挡 Cx //三档打开 第x个灯 x为1-8中的一个数 如A2表示把led2灯打开的亮度为3挡 3.1.2系统总体结构 本系统具体框图如下图所示： 原理图： STC89C52单片机核心系统电路设计 STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但是做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。

LED信号指示灯电路设计 LED灯即发光二极管，它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。在电路中，R_P1是单排阻，单排阻的作用是限流，保护LED灯。只要单片机的控制引脚拉低，则LED灯亮，否则，LED灯不亮。其具体电路原理图如下图所示。 JDY-30蓝牙模块电路设计 蓝牙模块是指集成蓝牙功能的芯片基本电路集合，用于无线网络通讯。本蓝牙模块就是为了只能无线数据传输而专门打造的，本模块支持串行接口，支持SP蓝牙串口协议，具有成本低、体积小、收发灵敏性高等特点，只需配备少许的外围元件就能实现大功能。 一、模块特点 （1）支持蓝牙 SPP 串口协议 （2）内置 PCB 天线 （3）支持 UART 接口 （4）蓝牙 Class 2 （5）数据传输比 BLE 蓝牙快、可达到 8K 每秒以上的速率 （6）支持与 SPP 主蓝牙模块连接通信（JDY-30 为从 SPP 蓝牙模块） （7）支持与电脑 SPP 蓝牙通信 （8）支持 Android 手机 SPP 通信 二、产品应用范围 （1） POS 机 （2）蓝牙打印机 （3）蓝牙玩具 （4）蓝牙高速数据传输产品应用 （5）小家电 （6）汽车电子 三、模块技术参数 （1）工作电压：3.3V-6V （2）工作温度：-40℃-85℃ （3）天线：PCB板载天线 （4）功耗：19mA 四、模块接口说明 （1）RXD 串口输入，电平为TTL电平 （2）TXD 串口输出，电平为TTL电平 （3）GND 接GND （4）VCC 接3.3V-6V 蓝牙模块接口电路图如下图所示。

系统软件设计

#include <reg52.h> #include <intrins.h> #include <stdio.h> #include <math.h> //Keil library #include "delay.h" // 操作方法 // 蓝牙发送字符 CX或cX 表示关闭x位灯， x取值1-8 // 蓝牙发送字符 OX或oX 表示关闭x位灯， x取值1-8 sbit LED1=P1^0; //初始化led灯对应引脚 sbit LED2=P1^1; sbit LED3=P1^2; sbit LED4=P1^3; sbit LED5=P1^4; sbit LED6=P1^5; sbit LED7=P1^6; sbit LED8=P1^7; #define INIT 0xFF //常量定义 #define OPEN 0x02 #define CLOSE 0x03 #define DAGN01 0x04 #define DAGN02 0x05 #define DAGN03 0x06 unsigned long times_5ms=0; //定时器计数 unsigned char Commd_Flag=INIT; //命令接受标识 unsigned char pwmLed01 = 3; //pwm调整参数 unsigned char pwmLed02 = 3; //pwm调整参数 unsigned char pwmLed03 = 3; //pwm调整参数 unsigned char pwmLed04 = 3; //pwm调整参数 unsigned char pwmLed05 = 3; //pwm调整参数 unsigned char pwmLed06 = 3; //pwm调整参数 unsigned char pwmLed07 = 3; //pwm调整参数 unsigned char pwmLed08 = 3; //pwm调整参数 unsigned char countLed01 = 0;//pwm计数 unsigned char countLed02 = 0;//pwm计数 unsigned char countLed03 = 0;//pwm计数 unsigned char countLed04 = 0;//pwm计数 unsigned char countLed05 = 0;//pwm计数 unsigned char countLed06 = 0;//pwm计数 unsigned char countLed07 = 0;//pwm计数 unsigned char countLed08 = 0;//pwm计数 void Init_Timer0(void); //函数声明 void UART_Init(void); void SendByte(unsigned char dat); void SendStr(unsigned char *s,unsigned char length); void main (void) { Init_Timer0(); //定时器0初始化 UART_Init(); //蓝牙 串口 波特率9600 LED1=0; LED2=0; LED3=0; LED4=0; LED5=0; LED6=0; LED7=0; LED8=0; DelayMs(200); LED1=1; //关闭相应的灯 并恢复命令标志 LED2=1; LED3=1; LED4=1; LED5=1; LED6=1; LED7=1; LED8=1; DelayMs(10); //延时有助于稳定 P1=0x00; while(1) //主循环 { ;//蓝牙的接收处理 均在中断中处理 请查看串口中断 countLed01++; if(countLed01<pwmLed01) // 占空比调节 {LED1=0;} //打开 else if(countLed01<=10) //关闭时间段 { LED1=1; //关闭 if(countLed01 == 10) countLed01=0; //一个周期结束 } countLed02++; if(countLed02<pwmLed02) //占空比调节 {LED2=0;} //打开 else if(countLed02<=10) //关闭时间段 { LED2=2; //关闭 if(countLed02 == 10) countLed02=0; //一个周期结束 } countLed03++; if(countLed03<pwmLed03) //占空比调节 {LED3=0;} //打开 else if(countLed03<=10) //关闭时间段 { LED3=1; //关闭 if(countLed03 == 10) countLed03=0; //一个周期结束 } countLed04++; if(countLed04<pwmLed04) //占空比调节 {LED4=0;} //打开 else if(countLed04<=10) //关闭时间段 { LED4=1; //关闭 if(countLed04 == 10) countLed04=0; //一个周期结束 } countLed05++; if(countLed05<pwmLed05) //占空比调节 {LED5=0;} //打开 else if(countLed05<=10) //关闭时间段 { LED5=1; //关闭 if(countLed05 == 10) countLed05=0; //一个周期结束 } countLed06++; if(countLed06<pwmLed06) //占空比调节 {LED6=0;} //打开 else if(countLed06<=10) //关闭时间段 { LED6=1; //关闭 if(countLed06 == 10) countLed06=0; //一个周期结束 } countLed07++; if(countLed07<pwmLed07) // 占空比调节 {LED7=0;} //打开 else if(countLed07<=10) //关闭时间段 { LED7=1; //关闭 if(countLed07 == 10) countLed07=0; //一个周期结束 } countLed08++; if(countLed08<pwmLed08) // 占空比调节 {LED8=0;} //打开 else if(countLed08<=10) //关闭时间段 { LED8=1; //关闭 if(countLed08 == 10) countLed08=0; //一个周期结束 } } } void Init_Timer0(void) { TMOD |= 0x01; //使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响 TH0=(65536-10000)/256; //重新赋值 20ms TL0=(65536-10000)%256; EA=1; //总中断打开 ET0=1; //定时器中断打开 TR0=1; //定时器开关打开 } void UART_Init(void) { SCON = 0x50; // SCON: 模式 1, 8-bit UART, 使能接收 TMOD |= 0x20; // TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit 重装 TH1 = 0xFD; // TH1: 重装值 9600 波特率 晶振 11.0592MHz TL1 = TH1; TR1 = 1; // TR1: timer 1 打开 EA = 1; //打开总中断 ES = 1; //打开串口中断 } void Timer0_isr(void) interrupt 1 { TH0=(65536-5000)/256; //重新赋值 5ms TL0=(65536-5000)%256; times_5ms++; } void UART_SER (void) interrupt 4 //串行中断服务程序 { unsigned char R_buf; if(RI) //判断是接收中断产生 { RI=0; //标志位清零 R_buf=SBUF; if((R_buf=='O')||(R_buf=='o')) { Commd_Flag=OPEN; //接收到打开灯标志 } else if((R_buf=='S')||(R_buf=='s')) { Commd_Flag=CLOSE; //接收到 关闭灯标志 } else if((R_buf=='A')||(R_buf=='a')) { Commd_Flag=DAGN01; //接收到 关闭灯标志 } else if((R_buf=='B')||(R_buf=='b')) { Commd_Flag=DAGN02; //接收到 关闭灯标志 } else if((R_buf=='C')||(R_buf=='c')) { Commd_Flag=DAGN03; //接收到 关闭灯标志 } else if((R_buf!='1')&&(R_buf!='2')&&(R_buf!='3')&&(R_buf!='4')&&(R_buf!='5')&&(R_buf!='6')&&(R_buf!='7')&&(R_buf!='8')&&(R_buf!='N')) { Commd_Flag=INIT; //否则 初始化接受标志 } if((Commd_Flag==OPEN)||(Commd_Flag==DAGN01)) //根据命令值进行打开相应的灯 { switch(R_buf) { case '1':pwmLed01=3;Commd_Flag=INIT;break; //打开相应的灯 并恢复命令标志 case '2':pwmLed02=3;Commd_Flag=INIT;break; case '3':pwmLed03=3;Commd_Flag=INIT;break; case '4':pwmLed04=3;Commd_Flag=INIT;break; case '5':pwmLed05=3;Commd_Flag=INIT;break; case '6':pwmLed06=3;Commd_Flag=INIT;break; case '7':pwmLed07=3;Commd_Flag=INIT;break; case '8':pwmLed08=3;Commd_Flag=INIT;break; case 'N':pwmLed01=3;pwmLed02=3;pwmLed03=3;pwmLed04=3;pwmLed05=3;pwmLed06=3;pwmLed07=3;pwmLed08=3;Commd_Flag=INIT;break; default:break; //此处错误判断 不可恢复命令标准 } } else if(Commd_Flag==CLOSE)//根据命令值进行关闭相应的灯 { switch(R_buf) { case '1':pwmLed01=1;Commd_Flag=INIT;break; //打开相应的灯 并恢复命令标志 case '2':pwmLed02=1;Commd_Flag=INIT;break; case '3':pwmLed03=1;Commd_Flag=INIT;break; case '4':pwmLed04=1;Commd_Flag=INIT;break; case '5':pwmLed05=1;Commd_Flag=INIT;break; case '6':pwmLed06=1;Commd_Flag=INIT;break; case '7':pwmLed07=1;Commd_Flag=INIT;break; case '8':pwmLed08=1;Commd_Flag=INIT;break; case 'N':pwmLed01=1;pwmLed02=1;pwmLed03=1;pwmLed04=1;pwmLed05=1;pwmLed06=1;pwmLed07=1;pwmLed08=1;Commd_Flag=INIT;break; default:break; //此处错误判断 不可恢复命令标准 } } else if(Commd_Flag==DAGN02)//根据命令值进行关闭相应的灯 { switch(R_buf) { case '1':pwmLed01=6;Commd_Flag=INIT;break; //打开相应的灯 并恢复命令标志 case '2':pwmLed02=6;Commd_Flag=INIT;break; case '3':pwmLed03=6;Commd_Flag=INIT;break; case '4':pwmLed04=6;Commd_Flag=INIT;break; case '5':pwmLed05=6;Commd_Flag=INIT;break; case '6':pwmLed06=6;Commd_Flag=INIT;break; case '7':pwmLed07=6;Commd_Flag=INIT;break; case '8':pwmLed08=6;Commd_Flag=INIT;break; default:break; //此处错误判断 不可恢复命令标准 } } else if(Commd_Flag==DAGN03)//根据命令值进行关闭相应的灯 { switch(R_buf) { case '1':pwmLed01=9;Commd_Flag=INIT;break; //打开相应的灯 并恢复命令标志 case '2':pwmLed02=9;Commd_Flag=INIT;break; case '3':pwmLed03=9;Commd_Flag=INIT;break; case '4':pwmLed04=9;Commd_Flag=INIT;break; case '5':pwmLed05=9;Commd_Flag=INIT;break; case '6':pwmLed06=9;Commd_Flag=INIT;break; case '7':pwmLed07=9;Commd_Flag=INIT;break; case '8':pwmLed08=9;Commd_Flag=INIT;break; default:break; //此处错误判断 不可恢复命令标准 } } SBUF=R_buf; //返回接收到的数据 } if(TI) //如果是发送标志位，清零 TI=0; }

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