湖南商務職業(yè)技術學院畢業(yè)設計

目錄

1產品功能分析....................................................1

2設計方案遴選....................................................1

2.1控制器的選擇...............................................1

2.2通訊方式的選擇.............................................2

2.3系統(tǒng)框圖設計...............................................2

3產品硬件設計....................................................2

4產品軟件設計....................................................4

4.1主程序流程圖...............................................4

4.2產品設計思路................................................4

4.3上位機設計思路.............................................5

5產品使用說明....................................................7

5.1產品使用說明................................................7

5.2產品裝配圖.................................................7

6產品設計技術標準................................................7

參考資料...........................................................8

附錄...............................................................9

附錄1元器件清單...............................................9

附錄2電路原理圖..............................................10

附錄3PCB設計圖..............................................11

附錄5產品實物圖..............................................12

附錄6主程序代碼..............................................13

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基于Arduino藍牙控制廣告流水燈設計與制作

1產品功能分析

隨著互聯(lián)網科技和無線通信技術的發(fā)展，人們對智能化的生活需求越來越

高。這個設計主要是通過對手機APP藍牙等方面的研究，實現(xiàn)以手機為APP用

戶端取代各類遙控器和按鍵，只需要通過藍牙無線通信技術就可以控制Arduino

UNO開發(fā)板上連接的LED燈開關。

Arduino藍牙控制廣告流水燈是以ArduinoUNO開發(fā)板通過控制藍牙模塊來

控制廣告流水燈設計的。產品是以ArduinoUNO開發(fā)板做為主體部分，另連接藍

牙模塊，通過在手機APP端上建立數(shù)據(jù)通信連接來控制LED燈。當Arduino接

收到"開"的信息的時候，Arduino控制LED流水燈開啟；當Arduino接收到"關"

的信息的時候，Arduino控制LED流水燈關閉。在生活中不僅可以用在夜間建筑

物裝飾方面并且也可以在在智能家居中也可以模擬智能照明的場景。

2設計方案遴選

2.1控制器的選擇

Arduino它是一個起源于意大利的開源硬件開發(fā)平臺，ArduinoUno已經

成立的最基本的開發(fā)委員會。配備外圍設備（傳感器、控制開關、LED屏幕等）,

任何有輕微電子電路基礎的人都可以基于這個平臺快速構建具有各種有趣功能

的實用電子電路。

微控制器和單片機的定義、特點及應用領域各不相同，微控制器屬于一種

嵌入式芯片，單片機屬于集成電路芯片，嵌入式芯片與嵌入式處理器有點相當，

微控制器主要應用在工業(yè)生產、電子設備等領域，單片機主要應用在工業(yè)控制

系統(tǒng)、大型家用電器及醫(yī)療器械等領域應用的比較廣泛。

單片機的主要特點是體積小、構造簡單、簡單方便顧客使用，微控制器的

硬件結構相對來說比較復雜，比較適用于計算機系統(tǒng)中進行復雜的信息數(shù)據(jù)處

理。

值得注意的是，微控制器和單片機唯一的共同點是都是電子計算機不可或

缺的核心部件，在計算機控制程序的時候能夠同時實現(xiàn)同樣的功能。

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2.2通訊方式的選擇

藍牙技術是目前最常用的無線通信技術之一，在全球通用的2.4GHz的ISM

（即工業(yè)、科學、醫(yī)學）頻段內都可工作。藍牙的傳輸距離一般為1-100米，

具有一定的穿透性，并且不會限制方向，也能延長燈具的使用壽命。它具有傳

輸質量高、成本低、功耗低等特點。藍牙技術組網比較簡單，只要兩個藍牙設

備進入連接范圍內，藍牙就會自動搜索，實現(xiàn)配對連接進行信息傳輸?，F(xiàn)在自

己的電腦和手機等終端設備都具有藍牙通信的功能，也可以使用手機藍牙來無

線控制來自其他藍牙設備的控制信號的傳輸。所以本設計采用用藍牙控制的方

式，實現(xiàn)手機作為APP客戶端，使用藍牙無線通信技術控制開發(fā)板上連接LED

燈的開關。

2.3系統(tǒng)框圖設計

本設計采用了8個LED燈來模擬廣告流水燈。有兩種效果，第一種是從左

到右快速亮起的頻閃燈，第二種是從左到右緩慢亮起的呼吸燈，為了直觀的看

出，其中呼吸燈只采用LED燈后4個燈依次亮起閃爍。整體框圖如圖1所示。

圖1系統(tǒng)框圖

3產品硬件設計

在藍牙模塊中，有兩個模塊：主模塊和從模塊，其中主模塊既可以接收信

號，也可以發(fā)送信號，從模塊只能接收信號，不能發(fā)送信號。但是在這個設計

中LED燈只要接收到控制信號，因此選擇HC-06藍牙來接收來自該模塊的控制

信號。

HC-06藍牙串口通信模塊,是基于BluetoothSpecificationV2.0帶EDR藍

牙協(xié)議的數(shù)傳模塊。無線工作頻段為2.4GHzISM調制方式是GFSK。模塊最大發(fā)

射功率為4dBm，接收靈敏度﹣85dBm，板載PCB天線，它可以在10米外實現(xiàn)。

2

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模塊組件上設有沖壓孔，模塊大小27mmx13mmx2mm，方便客戶嵌入應用系統(tǒng)。自

帶LED狀態(tài)指示燈，它可以直觀地判斷藍牙的連接狀態(tài)。模塊采用CSR的BC417

芯片，支持AT指令，用戶可以根據(jù)需要更改角色（主從模式）、串口端口速率、

設備名稱等參數(shù)，使用靈活。

HC-06模塊有四個引腳：VCC(3.3V)、GND（接地）、RXD（接收端）、TXD

（發(fā)送端）。藍牙模塊與Arduino通過串口通信。Arduino的數(shù)字端口1、0是

開發(fā)板串口的TX（發(fā)送端）和RX（接收端），分別與HC-06的TXD（發(fā)送端）、

RXD（接收端）相連。

圖2藍牙模塊的連接

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4產品軟件設計

4.1主程序流程圖

圖3主程序流程圖

4.2產品設計思路

下機位調試成功后保存好編寫的代碼，再燒一個空的程序。將藍牙模塊與

arduino連接，這里VCC接5V，GED接地，藍牙模塊的TXD接arduino模塊的

TXD，藍牙模塊的RXD接arduino模塊的RXD。（在這里，寫空程序和沒有交叉

接線的目的是為了使用arduino開發(fā)板上的USB轉串口芯片，對藍牙模塊進行AT

命令配置，在實際工作中，也可以使用USB轉串口模塊配置）然后打開串口助

手設置好串口和波特率，波特率為9600。使用AT命令：AT+PIN將密碼設置為1234。

然后斷電，斷電后將藍牙模塊的TXD和RXD將藍牙模塊的接線拔掉，燒錄

寫好的程序。將藍牙模塊的TXD接arduino的RX，RXD接arduino的TX，這里

藍牙模塊就與arduino通訊了。下載手機端APP藍牙調試器，需要把所有的權

限打開，連上自己的藍牙模塊進行配對，輸入設置好的密碼1234。配對成功后

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在按鈕控制那打開編輯模式進行定義。在按下按鈕1時發(fā)送數(shù)據(jù)“1”后第一種

效果燈會閃爍，在按下按鈕2時發(fā)送數(shù)據(jù)“2”后第二種效果燈會閃爍。部分代

碼如圖4所示。

圖4部分代碼界面

4.3上位機設計思路

上位機采用比較成熟的藍牙調試工具APP即可實現(xiàn)，操作界面如圖5、圖6

所示。

5

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圖5藍牙調試APP

圖6發(fā)送命令界面

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5產品使用說明

5.1產品使用說明

打開手機APP用戶端連接藍牙，按下按鈕“1”后LED燈從左到右依次快

速閃爍，按下按鈕“2”后LED燈從左到右依次緩慢閃爍。

5.2產品裝配圖

圖7產品裝配圖

6產品設計技術標準

[1]IPC-A-610D(中文版)，IPC-A-610E電子組件的可接受性要求。

[2]IPC-7711/21電子組件和電路板的返工和返修。

[3]GB/T11457-2006信息技術軟件工程術語。

[4]GB/T8566-2007信息技術軟件生存周期過程標準。

[5]GB/T8567-2006計算機軟件文檔編制規(guī)范。

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參考資料

[1]左達明.基于GoogleADK的Android與Arduino的通信及控制研究：北京聯(lián)合大學圖書

館2016.

[2]丁海濤.基于藍牙與Arduino的慧眼燈控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)：《滁州職業(yè)技術學院學

報》2022.

[3]劉佳玲.基于Arduino藍牙燈的設計與實現(xiàn)：《電腦知識與技術》2018年第07期.

[4]風箏.基于藍牙控制Arduino心情燈的電路圖設計：一版網，2020.10.20.

[5]陳呂州.Arduino程序設計基礎：北京航天航空出版社，2014.5-6.

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附錄

附錄1元器件清單

設備型號數(shù)量

面包板1塊

ArduinounoR31塊

HC-06無線藍牙模1塊

塊

公對公杜邦線14根

LED燈8個

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附錄2電路原理圖

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附錄3PCB設計圖

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附錄5產品實物圖

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附錄6主程序代碼

intPIN_2=2;

intPIN_3=3;

intPIN_4=4;

intPIN_5=5;

intPIN_6=6;//定義五個頻閃燈

intLED_9=9;

intLED_10=10;

intLED_11=11;//定義三個呼吸燈

//intj[4]={PIN_2,PIN_3,PIN_4,PIN_5};

charmind_s_char;

voidsetup(){

pinMode(PIN_2,OUTPUT);

pinMode(PIN_3,OUTPUT);

pinMode(PIN_4,OUTPUT);

pinMode(PIN_5,OUTPUT);

pinMode(PIN_6,OUTPUT);

pinMode(LED_9,OUTPUT);

pinMode(LED_10,OUTPUT);

pinMode(LED_11,OUTPUT);//都定義為輸出模式

Serial.begin(9600);//串口波特率

}

voidloop(){

mind_s_char=Serial.read();

if(mind_s_char=='1'){

digitalWrite(PIN_2,HIGH);

delay(200);

digitalWrite(PIN_2,LOW);

delay(200);

digitalWrite(PIN_3,HIGH);

delay(200);

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digitalWrite(PIN_3,LOW);

delay(200);

digitalWrite(PIN_4,HIGH);

delay(200);

digitalWrite(PIN_4,LOW);

delay(200);

digitalWrite(PIN_5,HIGH);

delay(200);

digitalWrite(PIN_5,LOW);

delay(200);

digitalWrite(PIN_6,HIGH);

delay(200);

digitalWrite(PIN_6,LOW);

delay(200);

digitalWrite(LED_9,HIGH);

delay(200);

digitalWrite(LED_9,LOW);

delay(200);

digitalWrite(LED_10,HIGH);

delay(200);

digitalWrite(LED_10,LOW);

delay(200);

digitalWrite(LED_11,HIGH);

delay(200);

digitalWrite(LED_11,LOW);

delay(200);

}

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