畢業(yè)設(shè)計題目室內(nèi)燈光亮度控制系統(tǒng)設(shè)計學(xué)生樊亞瑞學(xué)號20110311104院（系）職業(yè)教育師范學(xué)院專業(yè)電子信息工程指導(dǎo)教師李頎2015年6月6日陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書職業(yè)教育師范學(xué)院電子信息工程專業(yè)111班級學(xué)生樊亞瑞題目室內(nèi)燈光亮度控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）從2015年3月6日起到2015年5月25日課題的意義及培養(yǎng)目標隨著社會經(jīng)濟與科技的迅猛發(fā)展以及水平的日漸提高，人們對于智能家居的需求越來越高，燈光照明作為作為人民生活必不可少的一部分，正在逐漸成為智能家居的研究熱點之一?；谒{牙技術(shù)，以低成本的近距離無線通信方式為室內(nèi)燈光控制提供很好的解決方案，通過上位機的操作實現(xiàn)對燈光開關(guān)和亮度調(diào)節(jié)，不僅可以解決無法遠距離控制燈光的問題，并且可以讓人們充分享受到現(xiàn)代科技為生活帶來的便利。課題的主要任務(wù)（需附有技術(shù)指標分析）1）熟悉室內(nèi)燈光控制系統(tǒng)的實現(xiàn)原理；2）藍牙技術(shù)應(yīng)用；3）單片機的選擇；4）PCB繪制；5）繼電器控制白熾燈；6）系統(tǒng)上位機編程。設(shè)計（論文）進度安排及完成的相關(guān)任務(wù)（以教學(xué)周為單位）周次設(shè)計（論文）任務(wù)及要求12查閱有關(guān)資料和書籍，完成開題報告35根據(jù)室內(nèi)燈光控制系統(tǒng)設(shè)計要求，完成整體硬件設(shè)計67系統(tǒng)軟件編程，完成藍牙控制燈光亮度功能調(diào)試819軟硬件綜合調(diào)試，實現(xiàn)上位機通過藍牙控制燈光亮度1011完善軟件及硬件系統(tǒng)，論文初稿準備12整理論文資料，準備答辯學(xué)生簽名日期指導(dǎo)教師日期教研室主任日期室內(nèi)燈光亮度控制系統(tǒng)設(shè)計摘要燈光亮度的控制系統(tǒng)設(shè)計是現(xiàn)代家居構(gòu)成智能住宅系統(tǒng)的一部分，由于信息技術(shù)的大力普及和應(yīng)用，極大的推動了家居的智能化建設(shè)的進程，更為家居智能化提供了可靠的技術(shù)保障，實施起來更加的簡捷。智能家居系統(tǒng)具有安全、方便、高效、快捷、智能化、個性化的獨特魅力，它對于改善現(xiàn)代人類的生活質(zhì)量，創(chuàng)造舒適、安全、便利的生活空間有著非常重要的意義。本論文是用藍牙知識控制室內(nèi)的燈光亮度，是一種LED燈控制系統(tǒng)，一種室內(nèi)LED燈光藍牙控制系統(tǒng)。包括電源模塊、LED燈組和手持終端，所述電源模塊用于給所述LED燈組供電；所述LED燈組的各個LED燈的驅(qū)動器上均集成有藍牙信號接收模塊，用于接收所述手持終端發(fā)送的控制信號，控制各LED燈的開關(guān)和亮度；所述手持終端上安裝有藍牙信號發(fā)送模塊，用于根據(jù)用戶的指令向所述LED燈組發(fā)送控制信號。本發(fā)明的技術(shù)方案采用了藍牙模塊對室內(nèi)LED系統(tǒng)進行控制，用戶可采用觸摸或語音的方式控制各個LED燈的開關(guān)或亮度，控制方法簡單、操作方便有趣，使得家庭照明系統(tǒng)更綠色環(huán)保，舒適和智能。論文首先介紹了系統(tǒng)的研究內(nèi)容，并通過比較分析確定最終方案。接著分模塊介紹各個電路的相關(guān)原理及在本系統(tǒng)中的運用，最終進行軟件調(diào)試并實現(xiàn)相關(guān)功能。關(guān)鍵詞燈光亮度，藍牙模塊，單片機CONTROLSYSTEMDESIGNOFINDOORLIGHTINGBRIGHTNESSABSTRACTTHECONTROLSYSTEMDESIGNOFLIGHTINGBRIGHTNESSISAPARTOFMODERNHOMEFURNISHINGCOMPOSINGINTELLIGENTRESIDENTIALSYSTEM,ALLINVENTIONSANDCREATIONSARETOMAKEHUMANSLIFEMORECONVENIENTANDCOMFORTABLEDUETOTHESTRONGPOPULARITYANDAPPLICATIONOFTHEINFORMATIONTECHNOLOGYGREATLYPROMOTESTHEPROCESSOFTHEINTELLIGENTHOMEFURNISHINGCONSTRUCTION,EVENPROVIDESARELIABLETECHNICALSUPPORTFORINTELLIGENTHOMEFURNISHING,LETITSIMPLEMENTBECOMEMORESIMPLEINTELLIGENTHOMEFURNISHINGSYSTEMHASITSOWNUNIQUECHARMOFSAFETY,CONVENIENCE,EFFICIENCY,SHORTCUT,INTELLIGENCEANDPERSONALITYITHASAVERYIMPORTANTSIGNIFICANCEFORIMPROVINGTHEQUALITYOFMODERNHUMANSLIFEANDCREATINGACOMFORTABLE,SAFEANDCONVENIENTLIVINGSPACETHESYSTEMDESIGNISTOCONTROLTHEINDOORLIGHTINGBRIGHTNESSACCORDINGTOBLUETOOTHKNOWLEDGE,ANDTHEINVENTIONALSORELATESTOANLEDLAMPCONTROLSYSTEM,ESPECIALLYRELATESTOAKINDOFINDOORLEDLIGHTINGBRIGHTNESSBLUETOOTHCONTROLSYSTEM,WHICHINCLUDESPOWERMODULE,LEDLAMPGROUPANDHANDHELDTERMINALSTHEINVOLVEDPOWERMODULEINTHEESSAYISMAINLYTOSUPPLYFORTHELEDLAMPGROUPEACHLEDLAMPDRIVEOFTHELEDLAMPGROUPINVOLVEDISINTEGRATEDWITHBLUETOOTHSIGNALRECEIVINGMODULE,WHOSEAIMISFORRECEIVINGTHECONTROLSIGNALSSENTBYTHEHANDHELDTERMINALINVOLVED,ANDCONTROLTHESWITCHESANDBRIGHTNESSOFEACHLEDLAMPTHEINVOLVEDHANDHELDTERMINALEQUIPPEDWITHBLUETOOTHSIGNALTRANSMITTINGMODULEISAPPLIEDFORSENDINGCONTROLSIGNALACCORDINGTOTHEINSTRUCTIONSFROMTHEUSERSTOTHELEDLAMPGROUPTHETECHNICALPROPOSALOFTHEINVENTIONWASADOPTTEDTHEBLUETOOTHMODULETOCONTROLTHEINDOORLEDSYSTEM,THEUSERCANCONTROLTHESWITCHESORBRIGHTNESSOFEACHLEDLAMPBYUSINGTHEWAYOFTOUCHORVOICE,WHICHMAKESTHECONTROLMETHODMORESIMPLEANDTHEOPERATIONBECOMEMORECONVENIENTANDINTERESTING,WHICHALSOLETSHOMELIGHTINGSYSTEMBECOMEMOREGREEN,ENVIRONMENTAL,COMFORTABLEANDINTELLIGENTTHISPAPERFIRSTLYINTRODUCESTHERESEARCHCONTENTOFTHESYSTEM,ANDDETERMINESTHEFINALSCHEMETHROUGHCOMPARATIVEANALYSISTHENUSINGSUBMODULETOINTRODUCETHERELEVANTPRINCIPLESOFEACHCIRCUITANDITSAPPLICATIONINTHESYSTEM,INTHEENDSOFTWAREWILLBEDEBUGGEDANDRELEVANTRELATEDFUNCTIONSALSOWILLBEREALIZEDINTHISSYSTEMKEYWORDSLIGHTBRIGHTNESS,BLUETOOTHMODULE,MCU目錄摘要IABSTRACTII1緒論111課題背景及意義1111課題背景1112研究意義112國內(nèi)外發(fā)展與現(xiàn)狀113研究內(nèi)容22室內(nèi)燈光亮度控制系統(tǒng)設(shè)計方案321系統(tǒng)總體設(shè)計方案322有線技術(shù)和無線技術(shù)的介紹3221有線技術(shù)的分類3222無線技術(shù)的分類423無線技術(shù)的比較6231ZIGBEE技術(shù)的特點6232藍牙技術(shù)的特點724總體確定系統(tǒng)方案725系統(tǒng)方案模塊的選擇83室內(nèi)燈光亮度控制系統(tǒng)設(shè)計原理1031系統(tǒng)總體設(shè)計原理1032微控制器介紹10321微控制器的作用10322STC15L2K60S2的介紹及引腳定義10323STC15L2K60S2的相應(yīng)寄存器介紹1333藍牙?？旖榻B15331藍牙應(yīng)用介紹15332藍牙20型號HC06介紹16333藍牙串口橋接模式17334藍牙連接原理圖1734雙向可控硅19341MAC97A6的作用及概念19342MAC97A6工作原理2035繼電器21351繼電器的概念以及作用21352繼電器的分類21353繼電器的工作原理224室內(nèi)燈光亮度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計2341硬件的整體設(shè)計2342電源過零點檢測方法2343藍牙模塊接口的設(shè)計2544按鍵控制模塊設(shè)計2645微處理器模塊最小系統(tǒng)實現(xiàn)275基于室內(nèi)燈光亮度系統(tǒng)軟件設(shè)計2951ALTIUMDESIGNER的介紹2952軟件設(shè)計30521程序流程圖設(shè)計3053本章小結(jié)316系統(tǒng)實物制作3261PCB的介紹3262PCB的設(shè)計3263系統(tǒng)的調(diào)試3364本章小結(jié)337總結(jié)3471結(jié)論3472展望34致謝35附錄基于室內(nèi)燈光亮度控制系統(tǒng)原理圖36附錄基于室內(nèi)燈光亮度控制系統(tǒng)硬件實現(xiàn)仿真圖38附錄基于室內(nèi)燈光亮度控制系統(tǒng)程序代碼391緒論11課題背景及意義111課題背景燈光亮度控制作為現(xiàn)代智能家居的一個重要組成部分，在現(xiàn)代生活中有重要的應(yīng)用及研究價值。在現(xiàn)實的生產(chǎn)生活中，人們對居住環(huán)境的要求逐漸提高，因此就有必要提出新的方案來控制燈光的亮度?，F(xiàn)在有用單片機控制燈的亮度，同時也有ZIGBEE控制燈的亮度，但是考慮到價格的實惠我們選用以藍牙控制燈的亮度，以較低的硬件成本實現(xiàn)具有明顯的操作效果。112研究意義智能家居系統(tǒng)可以提供智能控制方案，是家庭主人公在處理家務(wù)方面既快捷又省力還提供舒適健康的環(huán)境，可以監(jiān)視室內(nèi)的溫度和濕度，達到人工模擬的大自然氣息，由于信息技術(shù)的大力普及和應(yīng)用，極大推動了家居智能化建設(shè)的進程，更為家居智能化提供了可靠的技術(shù)保障，實施起來更加的容易和簡捷。它對于改善現(xiàn)代人類的生活質(zhì)量，創(chuàng)造舒適，安全便利的生活空間有著重要的作用。在家居工作學(xué)習(xí)的各個環(huán)境中，我們使用的光源均為固定瓦數(shù)的，提供固定光強電燈，我們設(shè)計的燈光調(diào)節(jié)能給人提供“綠色光源”，這種調(diào)節(jié)器能真正意義上達到自動調(diào)節(jié)光強的目的，讓家內(nèi)造成穩(wěn)定光強，減少經(jīng)常開關(guān)燈的不適合，又解決了電燈的耗能以及影響視力問題，此燈成本低，讓人們生活在自己隨心所欲的控制光環(huán)境下，滿足了工作/學(xué)習(xí)及家居對光的要求。12國內(nèi)外發(fā)展與現(xiàn)狀自從世界上第一個智能建筑1984年在美國出現(xiàn)后，美國加拿大歐洲澳大利亞和東南亞等經(jīng)濟比較發(fā)達的國家先后提出了各種智能家居照明方案，在智能家居發(fā)展過程中，美國一直處于領(lǐng)先水平。微軟開發(fā)的“夢幻之家”，IBM公司開發(fā)的“家庭主任”,3COM公司也一直在通過因特網(wǎng)向用戶宣傳智能家居這一概念，并正在研發(fā)家用無線網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。此外IOTEL公司，托馬杜多媒體公司，日本松下電器公司。新加坡科技電子公司，韓國三星公司等知名企業(yè)也正致予智能家居系統(tǒng)的研發(fā)工作，在國外各大企業(yè)研發(fā)智能家居產(chǎn)品的同時，國內(nèi)廠商也已開始智能家居產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，特別是一些大型企業(yè)利用自身在資金與技術(shù)方面的優(yōu)勢，在低端產(chǎn)品市場上占據(jù)了相當(dāng)重要的地位，例如上海五艾智能系統(tǒng)有限公司，北京德達創(chuàng)先科技集團。總體來說，國內(nèi)智能家居產(chǎn)品的研發(fā)從上世紀九十年代后期才起步，起步較晚，在整體水平上參差不齊，軟件功能較差，升級能力差，系統(tǒng)也不易維護，而且大都采用了有線通信技術(shù)，系統(tǒng)設(shè)計，布線成本較高，基于無線通信技術(shù)的智能家居系統(tǒng)目前還處于試驗階段。13研究內(nèi)容（1）基本要求基于藍牙技術(shù)，以低成本的近距離無線連接為基礎(chǔ)，為固定與移動通信環(huán)境建立了一個接入點，可以替代電纜連接實現(xiàn)設(shè)備之間的無線組網(wǎng)。將藍牙知識應(yīng)用于照明燈光控制，實現(xiàn)人與照明燈光的信息交互，是一個創(chuàng)新的嘗試，并且將逐漸發(fā)展成為智能家居的研究熱點，操作簡單繼而實現(xiàn)對燈光開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)或?qū)崿F(xiàn)各種燈光情節(jié)的交換組合系統(tǒng)，解決無法遠距離控制燈光問題，并能讓人們充分享受到現(xiàn)代科技帶來的輕松，舒適、愉悅的新生活。（2）基本原理本設(shè)計是一種LED燈控制系統(tǒng)，特別是一種室內(nèi)LED燈光藍牙控制系統(tǒng)。包括電源模塊、LED燈組和手持終端，所述電源模塊用于給所述的LED燈組供電；所述LED燈組的各個LED燈的驅(qū)動器上均集成有藍牙信號接收模塊，用于接收所述手持終端發(fā)送的控制信號，控制各LED燈的開關(guān)和亮度；所持手持終端上安裝有藍牙信號發(fā)送模塊，用于根據(jù)用戶的指令向所述LED燈組發(fā)送控制信號。本論文的技術(shù)方案采用了藍牙模塊對室內(nèi)LED系統(tǒng)進行控制，用戶可采用觸摸或語音方式控制各個LED燈的開關(guān)和亮度，控制方法簡單、操作方便有趣，使得家庭照明系統(tǒng)綠色化。2室內(nèi)燈光亮度控制系統(tǒng)設(shè)計方案21系統(tǒng)總體設(shè)計方案在日常生活中，我們常常需要對燈光的亮度進行調(diào)節(jié)。本調(diào)光控制器通過單片機控制雙向可控硅的導(dǎo)通來實現(xiàn)白熾燈純阻負載亮度的調(diào)整。雙向可控硅的特點是導(dǎo)通后即使觸發(fā)信號去掉，它仍將保持導(dǎo)通；當(dāng)負載電流為零交流電壓過零點時，它會自動關(guān)斷。所以需要在交流電的每個半波期間都要產(chǎn)生觸發(fā)信號，觸發(fā)信號產(chǎn)生時間的長短（觸發(fā)角的大?。┚蜎Q定了燈泡的亮度。調(diào)光的實現(xiàn)方式就是在交流電源信號過零點后一段時間觸發(fā)雙向可控硅開關(guān)的導(dǎo)通，稱這段時間為雙向可控硅的觸發(fā)角。觸發(fā)角越大，導(dǎo)通時間越長，可控硅導(dǎo)通的時間越短，燈的亮度就越低；反之，燈就越亮。這就要求確定交流電源同步信號的過零點，并以此為基礎(chǔ)，控制觸發(fā)信號觸發(fā)角的大小，達到白熾燈亮度調(diào)節(jié)的目的。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為應(yīng)用服務(wù)層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、感知控制層。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層包括應(yīng)用服務(wù)層與無線通信模塊的通信，無線通信模塊與單片機的通信，以及單片機與各繼電器的通信，這部分是控制系統(tǒng)的主機或單控單元；感知控制層包括控制開關(guān)及其安裝連接部分。網(wǎng)絡(luò)傳輸層和感知控制層功能通過控制電路板實現(xiàn)?？刂撇糠譃榱吮阌陟`活設(shè)計，選擇可多次寫入的可編程器件，本設(shè)計方案中選用的是ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51單片機。驅(qū)動部分由于驅(qū)動的對象是交流負載，且為了實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)的目的，本電路中采用了無觸點開關(guān)元件雙向可控硅。雙向可控硅能夠?qū)涣麟娫吹膶?dǎo)通進行無觸點連續(xù)控制，以小電流控制大電流，且動作快、壽命長、可靠性高。負載部分本電路的負載是白熾燈純阻負載。22有線技術(shù)和無線技術(shù)的介紹221有線技術(shù)的分類有線傳輸，顧名思義，就是以光電信號通過光纜、電纜等傳輸介質(zhì)實現(xiàn)信息傳送的傳輸方式。一般有線傳輸系統(tǒng)包括信息終端、信道終端、信號處理和有線信道四大部分。（A架空明線傳輸是在電線桿上架一對或多對導(dǎo)線，一對導(dǎo)線就構(gòu)成了一個信道。這種信道的頻帶低端一般在300HZ左右，高端根據(jù)線徑尺寸、間距大小不同而不同，一般在1MHZ左右。這種信道可以用來傳輸單路電話或多路載波，也可以用來傳輸數(shù)據(jù)，電報或傳真業(yè)務(wù)。由于傳輸速率低，傳輸距離近，架空明線現(xiàn)在已很少應(yīng)用。（B平衡電纜絞合電纜傳輸平衡電纜也叫對稱電纜，可分為低頻對稱電纜和高頻對稱電纜兩大類。低頻對稱電纜如市話電纜，它的頻帶較窄，一般一個信道只能通一路電話。高頻對稱電纜如雙絞線，雙絞線有屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線兩種，屏蔽雙絞線由于笨重且價格高已很少應(yīng)用，非屏蔽雙絞線分兩個等級，3類雙絞線速率可以用到10MBS以上，5類雙絞線可達100MBS。隨著新型導(dǎo)線材料的發(fā)現(xiàn)，平衡電纜傳輸技術(shù)也將有一定發(fā)展前景。（C同軸電纜傳輸同軸電纜是以一根銅線作芯線外包一個同軸銅管或銅網(wǎng)以代替電纜的另一條銅線來組成一個信道。這樣，電磁波基本上在同軸內(nèi)部傳輸，很好地減弱了干擾的進入。同軸電纜的頻帶很寬，高端可以到十幾GHZ，廣泛應(yīng)用于信號饋線和電視信號傳輸。同軸電纜傳輸將是一種不可或缺的有線傳輸方式。（D光纖傳輸以光導(dǎo)纖維作傳輸介質(zhì)的信道。光纖傳輸是目前各大骨干網(wǎng)的主要傳輸手段，具有帶寬高、通信容量大；抗干擾能力強、保密性好通信質(zhì)量好；重量輕、尺寸小原料充足、造價低；信道是數(shù)字信道等特點，是有線傳輸技術(shù)的主要發(fā)展方向。222無線技術(shù)的分類隨著通信事業(yè)的高速發(fā)展，無線網(wǎng)進入了一個新的天地，其有標準作基礎(chǔ)，功能強，輕易安裝，組網(wǎng)靈活，即插即用的網(wǎng)絡(luò)連接，可移動性等優(yōu)點，提供了不受限制的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)治理人員可以迅速而輕易地將它加入到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中運行。無線數(shù)據(jù)通信已逐漸成為一種重要的通信方式?？傊?，無線數(shù)據(jù)通信不僅可以作為有線數(shù)據(jù)通信的補充及延伸，而且還可以與有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境互為備份。在某種非凡環(huán)境下，無線通信是主要的甚至唯一的可行的通信方式。從通信方式上考慮，多元化通信方式是現(xiàn)代化通信網(wǎng)絡(luò)的重要特征。下面我們將從傳輸方式、網(wǎng)絡(luò)拓撲、網(wǎng)絡(luò)接口等幾個方面來描述無線網(wǎng)的特點。（A傳輸方式傳輸方式涉及無線網(wǎng)采用的傳輸媒體、選擇的頻段及調(diào)制方式。目前無線網(wǎng)采用的傳輸媒體主要有兩種，即無線電波與紅外線。在采用無線電波做為傳輸媒體的無線網(wǎng)依調(diào)制方式不同，又可分為擴展頻譜方式與窄帶調(diào)制方式。擴展頻譜方式在擴展頻譜方式展頻譜方式中，數(shù)據(jù)基帶信號的頻譜被擴展至幾倍幾十倍后再被搬移至射頻發(fā)射出去。這一作法雖然犧牲了頻帶帶寬，卻提高了通信系統(tǒng)的抗干擾能力和安全性。由于單位頻帶內(nèi)的功率降低，對其它電子設(shè)備的干擾也減小了。采用擴展頻譜方式的無線局域網(wǎng)一般選擇所謂ISM頻段，這里ISM分別取于INDUSTRIAL、SCIENTIFIC及MEDICAL的第一個字母。許多工業(yè)、科研和醫(yī)療設(shè)備輻射的能量集中于該頻段，例如美國ISM頻段由902MHZ928MHZ，24GHZ248GHZ，5725GHZ5850GHZ三個頻段組成。假如發(fā)射功率及帶寬輻射滿足美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）的要求，則無須向FCC提出專門的申請即可使用ISM頻段。窄帶調(diào)制方式在窄帶調(diào)制方式中，數(shù)據(jù)基帶信號的頻譜不做任何擴展即被直接搬移到射頻發(fā)射出去。與擴展頻譜方式相比，窄帶調(diào)制方式占用頻帶少，頻帶利用率高。采用窄帶調(diào)制方式的無線局域網(wǎng)一般選用專用頻段，需要經(jīng)過國家無線電治理部門的許可方可使用。當(dāng)然，也可選用ISM頻段，這樣可免去向無線電治理委員會申請。但帶來的問題是，當(dāng)臨近的儀器設(shè)備或通信設(shè)備也在使用這一頻段時，會嚴重影響通信質(zhì)量，通信的可靠性無法得到保障。紅外線方式基于紅外線的傳輸技術(shù)最近幾年有了很大發(fā)展。目前廣泛使用的家電遙控器幾乎都是采用紅外線傳輸技術(shù)。做為無線局域網(wǎng)的傳輸方式，紅外線的最大優(yōu)點是這種傳輸方式不受無線電干擾，且紅外線的使用不受國家無線電治理委員會的限制。然而，紅外線對非透明物體的透過性極差，這導(dǎo)致傳輸距離受限。（B網(wǎng)絡(luò)拓撲無線局域網(wǎng)的擴撲結(jié)構(gòu)可歸結(jié)為兩類無中心或?qū)Φ仁剑≒EERTOPEER）拓撲和有中心（HUBBASED）拓撲。無中心拓撲無中心拓撲的網(wǎng)絡(luò)要求網(wǎng)中任意兩個站點均可直接通信。采用這種拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)一般是用公用廣播信道，各站點都可競爭公用信道，而信道接入控制（MAC）協(xié)議大多采用CSMA（載波監(jiān)測多址接入）類型的多址接入?yún)f(xié)議。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)抗毀性好、建網(wǎng)輕易、且費用較低。但當(dāng)網(wǎng)中用戶數(shù)（站點數(shù)）過多時，信道競爭成為限制網(wǎng)絡(luò)性能的要害。并且為了滿足任意兩個站點可直接通信，網(wǎng)絡(luò)中站點布局受環(huán)境限制較大。因此這種拓撲結(jié)構(gòu)適用于用戶相對減少的工作群網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。有中心拓撲在中心拓撲結(jié)構(gòu)中，要求一個無線站點充當(dāng)中心站，所有站點對網(wǎng)絡(luò)的訪問均由其控制。這樣，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量增大時網(wǎng)絡(luò)吞吐性能及網(wǎng)絡(luò)時延性能的而惡化并不劇烈。由于每個站點只需在中心站覆蓋范圍之內(nèi)就可與其它站點通信，故網(wǎng)絡(luò)中點站布局受環(huán)境限制亦小。此外，中心站為接入有線主干網(wǎng)提供了一個邏輯接入點。有中心網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的弱點是抗毀性差，中心點的故障輕易導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓，并且中心站點的引入增加了網(wǎng)絡(luò)成本。在實際應(yīng)用中，無線網(wǎng)往往與有線主干網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來使用。這時，中心站點充當(dāng)無線網(wǎng)與有線主干網(wǎng)的轉(zhuǎn)接器。（C網(wǎng)絡(luò)接口這涉及無線網(wǎng)中站點從哪一層接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。一般來講，網(wǎng)絡(luò)接口可以選擇在OSI參考模型的物理層或數(shù)據(jù)鏈路層。所謂物理層接口指使用無線信道替代通常的有線信道，而物理層以上各層不變。這樣做的最大優(yōu)點是上層的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及相應(yīng)的驅(qū)動程序可不做任何修改。這種接口放式在使用時一般做為有線網(wǎng)的集線器和無線轉(zhuǎn)發(fā)器以實現(xiàn)有線局域網(wǎng)間互連或擴大有線局域網(wǎng)的覆蓋面積。另一種接口方法是從數(shù)據(jù)鏈路層接入網(wǎng)絡(luò)。這種接口方法并不沿用有線局域網(wǎng)的MCA協(xié)議，而采用更適合無線傳輸環(huán)境的MAC協(xié)議。在實現(xiàn)時，MAC層及其及其以下層對上層是透明的,配置相應(yīng)的驅(qū)動程序來完成域上層的接口,這樣可保證現(xiàn)有的有線局域網(wǎng)操作系統(tǒng)或應(yīng)用軟件可在無線局域網(wǎng)上正常運轉(zhuǎn)。目前，大部分無線局域網(wǎng)廠商都采用數(shù)據(jù)鏈路層接口方法。23無線技術(shù)的比較231ZIGBEE技術(shù)的特點ZIGBEE技術(shù)是一種先進的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本、高可靠性、高安全性的雙向無線通信技術(shù)，其基礎(chǔ)是IEEE802154國際標準協(xié)議。目前在世界范圍內(nèi)，ZIGBEE技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、汽車、通訊、電力、智能化控制多種行業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。（A數(shù)據(jù)傳輸速率低最大是250K字節(jié)/秒，專注于低傳輸速率應(yīng)用；（B功耗低其工作功耗遠小于WIFI的工作功耗；（C抗干擾性強在低信噪比的環(huán)境下，ZIGBEE具有很強的抗干擾性能；在相同的環(huán)境中，ZIGBEE抗干擾性能遠遠好于藍牙和WIFI；（D成本低因為ZIGBEE數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡單，所以大大降低了成本。且ZIGBEE協(xié)議免收專利費；時延短通常時延都在15毫秒至30毫秒之間；（E高安全性ZIGBEE提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，加密算法采用AES128，同時可以靈活確定其安全屬性；（F高可靠性ZIGBEE在物理層和通信協(xié)議設(shè)計上保證了通信的高可靠性，這點對高要求的工業(yè)級應(yīng)用非常重要；（G網(wǎng)絡(luò)容量大每個ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)最多可支持65535個設(shè)備，也就是說，每個ZIGBEE設(shè)備可以與另外65535臺設(shè)備相連接；（H優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)拓撲能力ZIGBEE具有星型、樹型和網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，并且ZIGBEE無線網(wǎng)路具有自組織和自愈的能力；（I有效范圍靈活、布網(wǎng)容易ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)有效覆蓋范圍從標準的75米，到擴展后的幾百米，甚至幾公里，具體依據(jù)實際發(fā)射功率的大小和各種不同的應(yīng)用模式而定。另外，通過ZIGBEE無線路由器極大降低了ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)布網(wǎng)及調(diào)試的難度和時間，并消除了無線通信死角；（J工作頻段靈活使用的頻段分別為24GHZ全球、868MHZ歐洲及915MHZ美國，均為免執(zhí)照頻段。232藍牙技術(shù)的特點（A）全球范圍使用（B）同時可以傳輸語音和數(shù)據(jù)（C）可以建立臨時性的對等連接（D）具有良好的抗干擾能力（E）藍牙模塊體積很小，便于集成（F）低功耗（G）開放的接口標準（H）成本低24總體確定系統(tǒng)方案目前利用普通開關(guān)來控制電燈開關(guān)以及亮度的方法使人們的生活出現(xiàn)不方便、不安全、控制地點少，綜合以上幾種方案的比較，藍牙無線技術(shù)實際上是一種短距離無線通信技術(shù)，藍牙技術(shù)使現(xiàn)代一些易攜帶的移動通信設(shè)備和電腦設(shè)備不必借助電纜就能聯(lián)網(wǎng)，應(yīng)用范圍廣，可以組成一個巨大的無線通信網(wǎng)絡(luò)，再加上藍牙的價格比較便宜，穩(wěn)定所以最終方案決定為用藍牙控制室內(nèi)燈光的亮度。調(diào)光控制有很多種，如按鍵進行控制、無線紅外遙控、手機藍牙控制等?，F(xiàn)對這三種方案進行比較論證。方案一按鍵控制按鍵控制具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、成本低等優(yōu)點。但是按鍵對位置比較敏感，同時也存在使用壽命的問題，不易于操作。方案二無線紅外遙控紅外遙控利用紅外線進行信息通信的一種遙控方式，紅外遙控擁有抗干擾、結(jié)構(gòu)簡單、編碼簡單、小功率、價格便宜等優(yōu)點，當(dāng)前幾乎全部的視頻和音頻設(shè)備都支持這種無線控制方法。由于驅(qū)動LED的開關(guān)恒流源電路的工作頻率比較高，一般在幾十KHZ以上，造成的工作電壓起伏會影響對光源負載輸出的紋波大小，雖然電路對輸出電流進行了濾波處理，但紅外接收頭和光源的距離較近，殘留的紋波會使LED仍然會對紅外接收頭造成信號的干擾，現(xiàn)象為光源打開后紅外接收頭的靈敏度會明顯降低，甚至?xí)霈F(xiàn)紅外遙控光源易開不易關(guān)。而且紅外遙控的脈沖副載波信號大部分都在38KHZ左右，光源對紅外接收有很大的干擾，造成工作狀態(tài)時紅外接受信號的困難。同時使用的時候需要在燈具上鉆開一個放置紅外接收頭的小圓孔，遙控時候需要對準，同時也影響到了燈具的美觀。另外，紅外遙控器雖然提供了無線控制的方便性，但家里有各種家電遙控器，如果燈具再加個紅外遙控器，就會造成遙控器太多而不容易分辨的問題。方案三手機藍牙控制目前國人基本都使用上了智能化手機，這些手機里面基本自帶有藍牙通信模塊。而且在手機界面上對燈光進行控制有很好的界面效果。在有效范圍內(nèi)不受到障礙物的影響，同時也不存在因遙控多而混淆的問題。也不會因為遙控器電池沒電而苦惱。不受到個體的影響，只要是手機帶有藍牙功能，都可以使用APP來對燈光系統(tǒng)進行控制。節(jié)約能源。在一對一/多的點對點通信方面有著很大的優(yōu)勢?；谶@些原因，本設(shè)計采用藍牙模塊來對燈光系統(tǒng)進行智能化控制25系統(tǒng)方案模塊的選擇（1）微控制器的選擇單片機不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。單片機由運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成，相當(dāng)于一個最小系統(tǒng)。STC15L2K60S2單片機具有片內(nèi)的大量容量，超級加密以及超強抗干擾，高溫度范圍以及不怕電源的抖動，超低的耗能，可徹底省掉外部昂貴的復(fù)位電路，內(nèi)部集成高可靠復(fù)位電路，因此我們選用此單片機。2藍牙模塊的選擇藍牙模塊的選擇要從它的功能及引腳來確定，藍牙BLUETOOTH作為一種比較成熟的短距離無線傳輸技術(shù)，引領(lǐng)著3G時代的通信潮流。目前其已經(jīng)滲透到通信、工業(yè)、教育、衛(wèi)生等各個領(lǐng)域，產(chǎn)品應(yīng)用到包括玩具、游戲、打印機、手機、汽車、手表、儀器等幾乎任何想得到的設(shè)備。其實，很多藍牙產(chǎn)品都是在內(nèi)部添加了相應(yīng)的藍牙模塊而已。那我們該如何來選擇藍牙模塊呢我總結(jié)以下幾點挑選心得，覺得有必要與各位GGMM分享一下，方便大家需要時做參考，選擇更適合的產(chǎn)品。首先，根據(jù)距離的遠近來選擇。藍牙主要有CLASS1和CLASS2兩個功率等級，傳輸距離分別為100米和10米。其中百米串口/內(nèi)嵌模塊為100米，內(nèi)嵌模塊為10米，而串口適配器則兩者兼?zhèn)?。其次，根?jù)傳輸?shù)奶匦詠磉x擇。藍牙技術(shù)可制造出點對點連接、點對多點連接及個人局域網(wǎng)等產(chǎn)品。藍牙封裝模塊可以提供點對點、點對多點的連接服務(wù)；藍牙網(wǎng)口模塊可以用于工業(yè)、醫(yī)院、家庭等所有希望聯(lián)網(wǎng)的藍牙設(shè)備。再次，根據(jù)傳輸內(nèi)容來選擇。藍牙模塊能夠無線傳輸數(shù)據(jù)、語音信息、文件等信息。文件傳輸模塊主要適用展會、車站、醫(yī)院、廣場等人流量大，可以向群眾免費發(fā)布信息、資料的公共場所；語音內(nèi)嵌模塊可以互相之間或藍牙手機模塊與藍牙耳機之間傳輸語音信息。最后，根據(jù)封裝形式來選擇。藍牙模塊有直插型、表貼型和串口適配器三種。直插型有插針引腳，便于前期焊接，適合小批量生產(chǎn)；表貼型模塊采用半圓焊盤為引腳，針對體積相對較小的載體，適合大批量回流焊生產(chǎn)；串口藍牙適配器用于不方便將藍牙內(nèi)置到設(shè)備里面時，直接將其插到設(shè)備的九針串口上，上電即可以使用。需要注意的是，一般10米的藍牙模塊有內(nèi)置和外置兩種安裝方式。100米一般都是外置，如果設(shè)備是塑料盒的就選用內(nèi)置的，如果是金屬盒的就要將天線外置。目前生產(chǎn)藍牙模塊的廠家很多，其中重慶金甌、深圳金通聯(lián)、深圳益光等幾家公司是國內(nèi)主要的藍牙模塊生產(chǎn)商。其中，重慶金甌主要針對中高端用戶，技術(shù)實力雄厚，為客戶提供定制化服務(wù)并且產(chǎn)品可以隨時升級，目前在國內(nèi)車載藍牙模塊、測繪模塊、四輪定位模塊占有較大的市場份額深圳金通聯(lián)針對中級用戶，產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性不錯，其產(chǎn)品主要針對藍牙GPS行業(yè)；深圳益光屬于生產(chǎn)型企業(yè)，產(chǎn)品開發(fā)能力較弱，但產(chǎn)品精度較高、在低端藍牙模塊行業(yè)占有較大的市場份額。（3）雙向可控硅的選擇雙向可控硅是在普通可控硅的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，它不僅代替兩只反極性并聯(lián)的可控硅，而且僅需一個觸發(fā)電路，是比較理想的交流開關(guān)器件。MAC97A6為小功率雙向可控硅，最多應(yīng)用于電風(fēng)扇速度控制或電燈亮度控制，主要特點是（1）集開關(guān)、定時、調(diào)速、模擬自然風(fēng)為一體，外圍元件少、電路簡單、易于制作。（2）省掉了體積較大的機械定時器和調(diào)速器，采用輕觸式開關(guān)和電腦控制脈沖觸發(fā)，因而無機械磨損，使用壽命長。（3）各種動作電腦程序具備相應(yīng)的發(fā)光管指示，耗電量少，體積小，重量輕，顯示直觀，便于操作。（4）適合開發(fā)或改造成多路家電的定時控制等。因此在這里我們考慮使用MAC97A6雙向可控硅。3室內(nèi)燈光亮度控制系統(tǒng)設(shè)計原理31系統(tǒng)總體設(shè)計原理在日常生活中，我們常常需要對燈光的亮度進行調(diào)節(jié)。本調(diào)光控制器通過單片機控制雙向可控硅的導(dǎo)通來實現(xiàn)白熾燈純阻負載亮度的調(diào)整。雙向可控硅的特點是導(dǎo)通后即使觸發(fā)信號去掉，它仍將保持導(dǎo)通；當(dāng)負載電流為零交流電壓過零點時，它會自動關(guān)斷。所以需要在交流電的每個半波期間都要產(chǎn)生觸發(fā)信號，觸發(fā)信號產(chǎn)生時間的長短（觸發(fā)角的大?。┚蜎Q定了燈泡的亮度。調(diào)光的實現(xiàn)方式就是在交流電源信號過零點后一段時間觸發(fā)雙向可控硅開關(guān)的導(dǎo)通，稱這段時間為雙向可控硅的觸發(fā)角。觸發(fā)角越大，導(dǎo)通時間越長，可控硅導(dǎo)通的時間越短，燈的亮度就越低；反之，燈就越亮。這就要求確定交流電源同步信號的過零點，并以此為基礎(chǔ)，控制觸發(fā)信號觸發(fā)角的大小，達到白熾燈亮度調(diào)節(jié)的目的。用PC控制串口發(fā)送數(shù)據(jù)到藍牙，藍牙發(fā)送數(shù)據(jù)到單片機，單片機通過PWM控制LED或者同步交流220控制可控硅調(diào)節(jié)交流電壓。燈光控制電路電源模塊主控電路藍牙模塊藍牙模塊計算機顯示控制USB轉(zhuǎn)串口圖31系統(tǒng)總體設(shè)計圖32微控制器的介紹321微控制器的作用單片微型計算機簡稱單片機，是典型的嵌入式微控制器（MICROCONTROLLERUNIT），常用英文字母的縮寫MCU表示單片機，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域7。單片機由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。最早的設(shè)計理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成到復(fù)雜的而對體積要求嚴格的控制設(shè)備當(dāng)中。單片機不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。相當(dāng)于一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只缺少了I/O設(shè)備。概括的講一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜，為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學(xué)習(xí)使用單片機是了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇6。單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。322STC15L2K60S2的介紹及引腳定義（1）STC15L2K60S2單片機在本設(shè)計中，選用STC公司生產(chǎn)的單片機，型號為STC15L2K0S2。STC15L2K60S2具有以下特點（A）大容量2048字節(jié)片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)存儲器。（B）高速1個時鐘/機器周期，增強型8051內(nèi)核，速度比傳統(tǒng)8051快7至12倍，速度比較快。（C）寬電壓5538V，2436V。（D）低功耗設(shè)計低速模式，空閑模式，掉電模式（可由外部中斷或內(nèi)部掉電喚醒定時器喚醒）。（E）內(nèi)部高可靠復(fù)位，ISP編程時8級復(fù)位門檻電壓可選，徹底省掉外部復(fù)位電路。（F）支持掉電喚醒的資源有上升沿/下降沿中斷均可，下降沿中斷；管腳；內(nèi)部掉電喚醒專用定時器。（G）工作頻率535MHZ,相當(dāng)于普通805160420MHZ。（H）8/16/24/32/40/48/56/60/61K字節(jié)片內(nèi)FLASH程序存儲器，擦寫次數(shù)10萬次以上。（I）大容量片內(nèi)EEPROM（FLASH功能，擦寫次數(shù)10萬次以上。（J）共3個16位定時器/計數(shù)器。即定時器T0、T1、T2。（K）在系統(tǒng)可編程/在應(yīng)用可編程，無需編程器/仿真器。（L）高速ADC，8通道10位，速度可達30萬次/秒。3路PWM還可當(dāng)3路D/A使用。（M）3通道捕獲/比較單元，也可用來再實現(xiàn)3路D/A3個定時器或3個外部中斷（支持上升沿/下降沿中斷）。（N）6個定時器，2個16位可重裝載定時器T0和T1兼容普通8051的定時器，新增了一個16位的定時器T2，并可實現(xiàn)時鐘輸出，3路CCP/PCA可實現(xiàn)3個定時器。（2）STC15L2K60S2單片機的工作模式和引腳定義（A）STC15L2K60S2單片機的工作模式掉電模式外部中斷喚醒功耗LINE畫形狀圖；（M）焊盤為各元件之間連接的圓，而過孔則為各層之間的連接線，就是一層放不了那么多東西了，可以通過過孔連接到另外一層去；（N）統(tǒng)一改封裝比如改各個元件的標號，選中一個，點右鍵，選FINDSILIMILAROBJECTS然后出來對話框，這里有各種性質(zhì)，比如字體，字高，字寬，或者是封裝；（O）布線在封裝圖中，點右鍵，選RULE,全自動布線AUTOROUNTALL,手動布線，一層一個方向，比如一層橫的方向走，另一層豎的方向走，頂層默認的是紅色線，底層的是藍色線，布線時加過孔，同時按住CTRLSHIFT滾一下滾輪，就會出來一個過孔結(jié)點。就會出現(xiàn)不同顏色的線，加過孔其實是因為有線擋住了去路。可以點右鍵取消字符層；（P）布線完成之后，檢查是非真的布完了TOOLDESIGNRULECHECK；（Q）找相同網(wǎng)絡(luò)，按住CTRL，再點擊網(wǎng)絡(luò)，會把所有全部相同的網(wǎng)絡(luò)高亮出來；（R）送到工廠制板，只支持PROTEL99PCB文件，所以做好封裝圖時，保存時后綴為PCB才行。52軟件設(shè)計要控制的對象是50HZ的正弦交流信號，通過同步信號檢測電路，將同步信號送至單片機的中斷口。單片機接收到同步信號后就啟動一個延時程序，延時的具體時間由按鍵來改變。延時結(jié)束后，單片機立即產(chǎn)生觸發(fā)信號。觸發(fā)信號可使可控硅導(dǎo)通，電流經(jīng)過可控硅流過白熾燈，使燈發(fā)光。延時越長，亮的時間就越短，燈的亮度越暗。由于延時的長短是由按鍵決定的，所以實際上就是按鍵控制了光的強弱。理論上講，延時時間應(yīng)該可以是010MS內(nèi)的任意值。在程序中，將一個周期均分成N等份，每次按鍵只需要去改變其等份數(shù)，在這里，N越大越好，但由于受到單片機本身的限制和基于實際必要性的考慮，只需要分成大約100份左右即可，實際采用的值是95?？煽毓璧挠|發(fā)脈沖寬度要根據(jù)具體的光耦結(jié)合示波器觀察而定，在本設(shè)計中取20S。程序中使用T1來控制這個時間。對兩個調(diào)光按鍵的處理的方式是短按只調(diào)整一個臺階，長按可以連續(xù)調(diào)整。521程序流程圖設(shè)計圖51系統(tǒng)程序流程圖53本章小結(jié)本章介紹了單片機最常用的軟件平臺，以及軟件設(shè)計，并將設(shè)計思路進行詳細的介紹。先對系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計研究，按照模塊化的思想，介紹了各個模塊工作的大致流程，并介紹了數(shù)據(jù)運算的一些基本算法及核心思想。啟動INT0開關(guān)指示燈亮開關(guān)ON調(diào)用調(diào)光自檢初始化返回延時到返回返回亮動作COUNTER1動作COUNTER1返回幾乎UYNYYN按鍵消抖YNYN6系統(tǒng)實物制作實物的制作分為五步，原理圖的設(shè)計、PCB的制作、電路板的制作、軟件的編程、實物的焊接和調(diào)試，原理圖的設(shè)計前面已介紹，本小節(jié)主要介紹PCB的制作和實物的焊接和調(diào)試。61PCB的介紹PCB是PRINTEDCIRCUITBOARD的簡稱，即印刷電路板，或者叫做印制電路板。PCB的主要功能是固定這種零件，并提供其上各個零件的相互電氣連接，實現(xiàn)電路功能。PCB是由絕緣介質(zhì)隔開的各敷銅層組成，在覆銅層上利用化學(xué)或物理的方法蝕刻制作出銅布線圖案，板上制作出內(nèi)壁鍍有/不鍍金屬的通孔用于焊接零件引腳、連通位于不同覆銅層的銅線、機械固定等。元器件是實現(xiàn)電氣功能的基本單元，他們的結(jié)構(gòu)和外形各異，為了實現(xiàn)電器的功能，它們必須通過管腳相互連接，并為了確保連接的準確性，各管腳都按一定的標準規(guī)定了管腳號，并且同一類型的元件，根據(jù)封裝類型有不同的元件外形和管腳排列。所以，在制作PCB圖時，需對原理圖的器件進行封裝說明，以實現(xiàn)電氣特性。印制電路板的種類很多，根據(jù)元件導(dǎo)電層面的多少可以分為單面板、雙面板及多層板。在本設(shè)計中，考慮到元器件的布局和制版費，設(shè)計為雙面板。在絕緣基板的上下兩面均有覆銅層，都可制作銅箔導(dǎo)線，元件一般放在頂層，為了解決頂層和底層相同導(dǎo)線之間的連接關(guān)系，制作了金屬化過孔。62PCB的設(shè)計基于室內(nèi)燈光亮度系統(tǒng)，其目的是代替昂貴設(shè)備在工業(yè)現(xiàn)場運用，在設(shè)計中，PCB布局和布線規(guī)則（A）按照電路的流程安排各個電路單元的位置，使布局便于信號的流通，并且盡量使信號能夠保持一致的方向。在布局時，確保布線的就近原則。（B）以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。元器件應(yīng)當(dāng)均勻,整齊，緊湊地排列在PCB上,盡量減少和縮短各器件之間的引線和連接。（C）要考慮散熱問題，熱敏元器件應(yīng)當(dāng)遠離發(fā)熱元件。（D）一般情況下，電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列，不僅可以達到美觀的效果，而且易于裝焊和批量生產(chǎn)。位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2MM。（E）布線中，電源線和地線的處理是十分重要的，要把電源線和地線所產(chǎn)生的噪聲干擾降低到最低限度。方法為，在電源與地之間加上去耦電容、盡量加寬電源線與地線寬度、用大面積銅層作地線。（F）信號線盡量短，且不可形成回路，過孔的使用盡量少。（G）相鄰兩層布線時，兩層的導(dǎo)線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線，避免相互平行，以減小寄生耦合；作為電路的輸入及輸出用的印制導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行，以免發(fā)生回授，在這些導(dǎo)線之間最好加接地線。（H）走線拐角盡可能大于90度，杜絕90度以下的拐角，也盡量少用90度拐角。63系統(tǒng)的調(diào)試實物調(diào)試是在一項重要的任務(wù)，在將設(shè)計好的PCB檢查好之后，將其投于PCB板制作公司，板子做好后，艱巨的任務(wù)便是調(diào)試，使其實現(xiàn)預(yù)想功能。實物調(diào)試的步驟如下（A）檢查電路，在焊接元器件之前，對電路板進行檢查，以防有短路和斷路的情況并且對照原理圖，檢查電路連線是否正確。（B）焊接元器件，首先對電源部分進行焊接，焊接好后，檢查輸出電壓是否為設(shè)計電壓，并檢查其他核心元件的電源，檢查好后，對最小系統(tǒng)進行焊接，并通電調(diào)試，檢查最小系統(tǒng)是否工作，并檢查復(fù)位情況，一切正常后，焊接每個模塊，并在每焊完后進行對模塊的測試。（C）在確保每個模塊都正常工作后，對整個板子進行調(diào)試。（D）在最終實現(xiàn)設(shè)計功能時，實物焊接和調(diào)試成功。64本章小結(jié)本章介紹了室內(nèi)燈光亮度系統(tǒng)的總體硬件電路設(shè)計。按照模塊化思想，介紹了電源模塊設(shè)計提供穩(wěn)壓電源；微控制器處理器最小系統(tǒng)設(shè)計主芯片介紹、最小系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)；實物的制作介紹PCB的設(shè)計和實物的焊接及調(diào)試過程。7總結(jié)71結(jié)論基于室內(nèi)燈光亮度的控制系統(tǒng)以微控制器為核心處理器，與藍牙、繼電器等共同完成燈光亮度的控制，因此本系統(tǒng)的優(yōu)點就顯而易見了，具體可總結(jié)為以下幾點（A）微控制器單片機的選擇，選擇了STC15L2K60S2，并且分析選擇的原因，同時設(shè)計最小系統(tǒng)；（B）紅外感應(yīng)模塊的設(shè)計，本系統(tǒng)將紅外對管反接，通過電壓比較器，將電位計的兩端分別接電源和地，中間接同相端，在運行過程中通過測量紅外對管的實際電平來調(diào)節(jié)同相端的接入電平，再與單片機連接，最終取得了一個理想的結(jié)果；（C）軟件的編程，軟件設(shè)計是在KEIL環(huán)境下進行，在軟件編程中，需要對各模塊進行初始化，并且用定時器和中斷對數(shù)據(jù)進行采集和計算；（D）實物的調(diào)試，實物的成功取決于原理圖的設(shè)計、PCB的制作和軟件的編程及調(diào)試，在調(diào)試中，首先確保的是電源的供電，電源過小，芯片不工作，電源過大，芯片被燒壞，所以先對電源進行調(diào)試，其次是電路板的測試，確保沒有短路和斷路，然后對各個模塊進行調(diào)試，最后總體調(diào)試。72展望本設(shè)計雖然實現(xiàn)了系統(tǒng)的基本功能，但仍存在若干不足之處，在未來的設(shè)計中可以從以下幾個方面進行彌補（A）雖然已經(jīng)設(shè)計出了系統(tǒng)的主要模塊，并且也做出實物，但在PCB設(shè)計上還有很多缺陷，首先，從外觀上不夠美觀，其次，在原理圖設(shè)計上由于粗心導(dǎo)致一些引腳連接錯誤或者沒連接，PCB板制成之后再進行修補，浪費了時間和精力。（B）雖然已經(jīng)實現(xiàn)了LCD顯示、語音播報等基本功能，但是還有許多功能有待擴展，如存儲清零、日期顯示等，這些在以后的研究中可以深入探討。致謝本次畢業(yè)設(shè)計作為大學(xué)最后一門課程，經(jīng)過將近一個學(xué)期的學(xué)習(xí)與制作。有過辛苦、也有過喜悅。自己從最開始的系統(tǒng)設(shè)計，然后每個模塊的調(diào)試，最后是系統(tǒng)的組裝調(diào)試，雖然付出了汗水，但是學(xué)到了很多東西，在此特別感謝學(xué)校及導(dǎo)師給我們提供這樣的實踐動手機會，并通過畢業(yè)設(shè)計使我們能夠有機會將書本上學(xué)到的知識運用到的實際中去，增強了動手能力。在畢業(yè)設(shè)計過程中特別感謝李頎老師給了我很多的指導(dǎo)和幫助，并監(jiān)督我及時完成了本次畢業(yè)設(shè)計。在此特別感給予我?guī)椭睦蠋熞约巴瑢W(xué)，同時感謝年來教我們理論知識的老師，是你們的教育和培養(yǎng)，我們才能學(xué)到更多的理論知識，并把這些理論知識運用到實踐中去。不到一個月就大學(xué)畢業(yè)了，心里有絲絲的感傷。這是對大學(xué)生活的留戀。但是我還是得走入社會。我將懷著一顆感恩的心，感謝母校給我們的教育，給我們提供了一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境、寬敞明亮的圖書館、各類的課外書籍，讓我們可以在書海歡暢的遨游、學(xué)習(xí)更多的知識、及課外知識，查閱畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的文獻。一切都是都過得那么快，仿佛昨天剛來到校園一樣，感謝我的父母和家人，你們永遠是我最堅強的后盾，無論遇到什么你們總是不計回報的支持我鼓勵我，我慶幸出生在這樣一個普通而又幸福的家庭中。成長的道路上是你們給我前進的動力，我也一定不會讓你們失望的。我的大學(xué)生涯這就將是終點，但是我真正的人生才剛剛開始，在我的設(shè)計做完的過程中有了很多學(xué)生的幫助，我很感謝他們，他們很好，我很感謝他們，他們幫助我了解到了我子身上的很多不足，他們讓我感受到了課程設(shè)計過程中的各種問題與難點，但是他培養(yǎng)了我獨立思考的能力，相信我是最棒的。也許到最后我的課程設(shè)計做的不夠完美，但是在我的心里，我的畢業(yè)設(shè)計是做的最好的，我畢竟為它努力了。而且在做畢業(yè)設(shè)計的過程我中學(xué)到的知識，和獨立思考的能力，這些才是我人生中寶貴的財富，而同學(xué)們的奇思妙想也是我人生中最快樂的回憶。參考文獻1趙曉榮,郎兵TG12864B液晶顯示器及其應(yīng)用J現(xiàn)代顯示，20071051532STC89C51RC/RD系列單片機中文指南DB/OLHTTPFPGAARMCOM3史波，田凱通用串行總線USB技術(shù)概述J信息技術(shù)，2001，（04）35364王晟無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位與覆蓋控制理論及技術(shù)研究D武漢理工大學(xué)，20065曹育紅礦井無線通信的頻率選擇工礦自動化，2005,423256王秀梅，劉乃安24GHZ射頻芯片CC2420實現(xiàn)ZIGBEE無線通信設(shè)計7史波，田凱通用串行總線USB技術(shù)概述J信息技術(shù)，2001，（04）35368馬鋼ZIGBEE的井下人員跟蹤定位系統(tǒng)的設(shè)計D大連大連理工大學(xué)，20089張海藩軟件工程導(dǎo)論（第四版）M北京清華大學(xué)出版社，200310謝曉軍紅外遙控技術(shù)在付費率電度表中應(yīng)用電測與儀表，19964111吳可久8031單片機在遙控解碼方面的應(yīng)用電子