基于安卓的蓝牙RGB灯设计.doc

本科学生毕业论文（设计）题目(中 文):基于安卓的蓝牙rgb灯(英 文):bluetooth rgb lights based on android姓 名 学 号 院 （系）电子工程系专业、年级电子信息工程 级指导教师 ii湖南科技学院本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日28 毕业论文（设计）任务书课题名称：基于安卓的蓝牙rgb灯学生姓名： 系 别：电子工程系专 业：电子信息工程指导教师： 湖南科技学院本科毕业论文（设计）任务书1、主题词、关键词： android，rgb，pwm，智能家居，蓝牙。2、毕业论文（设计）内容要求： 经过合理论证，利用现有条件完成对蓝牙rgb灯的电路设计，软件设计，通过制板做出实物，最终完成一部分基本功能，能够使用手机控制rgb灯颜色的变化。论文的大概步骤如下:（1）蓝牙幻灯概论（2）蓝牙rgb硬件控制（3）控制芯片stc12a32s2（4）rgbled变色原理（5）下位机软件需求分析（7）与上位机通信接口（8）下位机程序流程图（9）上位机android软件介绍（10）android开发工具eclipse（11）android软件需求分析（12）上位机程序流程图3、文献查阅指引：1康华光，邹寿彬.电子技术基础（数字部分）（第五版）m.北京：高等教育出版社.2005：100-201.2康华光，邹寿彬.电子技术基础（模拟部分）（第五版）m.北京：高等教育出版社.2005：86-197.3李朝青单片机原理及接口技术m北京：北京航空航天大学出版社.2005：78-92.4朱勇单片机原理与应用技术m北京：清华大学出版社.2006：20-43.5张毅刚，彭喜元等新编mcs-51单片机应用设计(第二版) m哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社.2006：34-52.6潭博学，苗江静集成电路原理及应用m北京：电子工业出版社.2003：40-62.7高峰. 单片微机应用系统设计及实用技术m.北京：机械工业出版社.2004：52-67.8楼然苗，李光飞51系列单片机设计实例m北京：北京航空航天大学出版社.2006：87-135.9paul horwitz,winfield hill.the art of electronics.2nd.cambridge unixersitypress,1989：32-35.10美garyb.shellythomasj.eashmanjuaya.hill.数据通讯教程businessdata communications introductory conceptsand teebniques.m程相利,毛一心,周建宏译.孙义审校.第1版.北京：电子工业出版社,1998：32-434、毕业论文（设计）进度安排：1、2012年11月18日-11月20日确定课题，下达任务书。2、2012年11月21日-12月20日方案设计，完成开题报告和文献综述工作。3、2012年12月21日-3月20日根据方案完成系统和程序设计。4、2013年3月21日-4月20日完成系统测试，进行成果归纳、整理、总结并撰写毕业设计报告（论文），作好答辩准备。5、2013年4月21日-2013年5月18日答辩资格审查，答辩。预期结果：（1）完成蓝牙rgb灯的程序设计以及电路图。（2）完成蓝牙rgb灯的实物制作。编码程序能通过调试，完成设计要求的功能。教研室意见： 负责人签名： 注：本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）开题报告书论文（设计）题目基于安卓的蓝牙rgb灯作 者 姓 名王新民所属系、专业、年级 电子工程系 电子信息工程专业 2009年级指导教师姓名、职称刘爱林预计字数10000开题日期2012.12.28选题的根据：1）说明本选题的理论、实际意义2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解首先，现在电子产品在迅猛发展，几乎每个手机android智能手机都配备蓝牙设备，这让我的设计有了硬件的基础。其次，因为近年来能源与环境的问题越来越凸显，所以公众对于节能减排方面的重视提高到了前所未有的程度。再次，因为生活水平的提高，人们对于生活的品质也提高了相应的要求，所以基于安卓蓝牙控制led灯的这么一种节能、环保、时尚的设计应运而生。对于基于安卓蓝牙控制led灯，国内外的一些厂家都在加紧研究之中，就国外来说，国外公司打算将这项技术进行专利申请，而国外的产品向来价格居高不下，所以这影响这个产品市场普及。而就目前来说仍没有成熟的产品面世，并且现在研究的热点几乎都在iphone手机上，暂时没有基于android的相关产品。所以在我脑中催生了制作基于安卓蓝牙控制rgb灯的设想。主要内容：制作基于android的蓝牙控制的rgb led灯，首先，进行方案论证，在现有的技术条件下选择一个最优方案。其次，对该设计进行详细的需求分析，做出功能分析和任务的安排，保证论文顺利的进行。再次，对原理图进行设计，画出实现的原理图，制作pcb板。最后，完成对整个产品的详细程序设计，并进行调试修改。研究方法： 首先进行方案论证，然后接着做需求分析，电路图设计，电路验证，最后通过现有条件制作pcb板并写出软件程序制作完整的实物。完成期限和采取的主要措施：（1）收集课题相关的资料；（2）根据资料，填写报告书；（3）方案设计、方案论证；（4）需求分析、程序设计；（5）写出毕业设计论文。主要参考资料：1康华光，邹寿彬.电子技术基础（数字部分）（第五版）m.北京：高等教育出版社.2005：100-201.2康华光，邹寿彬.电子技术基础（模拟部分）（第五版）m.北京：高等教育出版社.2005：86-197.3李朝青单片机原理及接口技术m北京：北京航空航天大学出版社.2005：78-92.4朱勇单片机原理与应用技术m北京：清华大学出版社.2006：20-43.5张毅刚，彭喜元等新编mcs-51单片机应用设计(第二版) m哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社.2006：34-52.6潭博学，苗江静集成电路原理及应用m北京：电子工业出版社.2003：40-62.7paul horwitz,winfield hill.the art of electronics.2nd.cambridge unixersitypress,1989：32-35.8美garyb.shellythomasj.eashmanjuaya.hill.数据通讯教程businessdata communications introductory conceptsand teebniques.m程相利,毛一心,周建宏译.孙义审校.第1版.北京：电子工业出版社,1998：32-43指导教师意见： 指导教师签名： 教研室意见：签 名： 年 月 日开 题 报 告 会 纪 要时间2012-12-28地点三教317与会人员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）陈泽顺副教授刘爱林副教授刘志壮教授张文昭副教授周玲讲师徐晓高级实验师会议记录摘要：1. 你为什么要选择这个题目作为你的毕业设计的题目？随着现在智能机的普及，现在几乎人手一台智能手机，所以基于安卓的应用有非常坚实的硬件基础。另外随着人们对生活质量的提高，可以烘托气氛的可变色的rgb灯会成为人们替换白炽灯的选择。再者rgb灯是led灯，具有良好的节能性，所以对于节能方面有很实际的意义。2. 你的总体设计思路是怎样的？我的总体设计思路是：下位机采用单片机控制rgb灯，通过蓝牙与android上位机通讯，通过上位机控制rgb灯的颜色颜色变化。3. 你的设计有何创新之处？该设计在国内外都还在研究之中，基于android蓝牙rgb灯应用是首次在android手机上开发此类应用。会议主持人：记 录 人：年 月 日指导小组意见负责人签名： 年 月 日系部 意 见负责人签名：年月日注：此表由学生本人填写，一式三份，一份留系里存档，指导老师和本人各保存一份湖南科技学院毕业论文（设计）中期检查表毕业论文（设计）题 目基于安卓的蓝牙rgb灯学生姓名王新民学 号200906002208系 别电子工程专 业电子信息工程指导教师刘爱林检查日期2013.04.09指导教师检查情况记载及修改意见：检查情况：1、 论文格式不对2、 没有插图索引3、 目录杂乱无章4、 缺少一些章节5、 语句不通畅修改意见：1、 对照模板修改论文格式2、 做好插图索引3、 精简论文章节4、 补全各个章节5、 简练语句签名： 注：此表用于指导教师在学生毕业论文（设计）初稿完成后对学生执行任务书情况进行中期检查时用，由指导教师填写。湖南科技学院毕业设计（论文）指导过程记录表毕业论文(设计)题目基于安卓的蓝牙rgb灯学生姓名王新民学号200906002208专业班级电子信息工程电信0902指导教师刘爱林职称副教授系（教研室）电子工程系指导过程记录指导内容记录(一)首先，要突出选题的意义，该设计或者方案有什么创新的地方。其次，要详细说明所采用的设计或者方案的具体实现的方法。另外，在语言论述方面，语言要求简练，不要累赘。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日指导内容记录(二)英文摘要语句不连贯，还需要推敲。中文摘要还需简练，要集中概括本文论述的问题。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日指导内容记录（三)论文主体部分对于基本的电子设计软件如protel、keil等介绍篇幅太多，需要删减；而对于基本的原理部分介绍的还不是很详细，需要再多补充。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日指导内容记录(四)对于参考文献方面标注的很粗糙，格式不够标准，要照着标准修改，要标注出所参考文献的具体出处。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日指导过程记录指导内容记录(五)关于常见芯片的介绍太过于详细，应该精简一些，不必太过于啰嗦，对于蓝牙的基本原理应该加大介绍篇幅。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日指导内容记录(六)绪论包含基于android蓝牙rgb灯的整体介绍部分，应该将整体介绍部分删除。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日指导内容记录(七)论文主体部分内容显得太少，应该跟加充实一点，你制作了实物应该多粘贴一些图片将图片插入在论文正文中。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日指导内容记录(八)论文格式还存在很大的问题，有少数地方表达不是很清楚，对于字体和格式的还不是很规范，要将其中一些漏词和表达不完整的地方将其补上来。学 生 签 名： 20 年 月 日 指导教师签名： 20 年 月 日答辩小组组长意见(对情况是否属实做出意见)组长(签名)： 20 年 月 日注：本表与毕业论文一起装订存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）评审表论文题目基于安卓的蓝牙rgb灯作者姓名王新民所属系、专业、年级电子工程 系 电子信息工程 专业 2009年级指导教师姓名、职称刘爱林字 数10000定稿日期2013.5.8中文摘要本文详细阐述了基于android蓝牙rgb灯的整个构成，该设计主要是用于智能家居、舞台灯光或者音乐灯光，其控制方式是蓝牙控制。下位机主芯片为stc12a32s2，蓝牙部分为bmx-02c模块。基于android蓝牙rgb灯主要包括两个部分：1、下位机控制rgb 灯部分；2、上位机android应用部分。本文依次从下位机的电路设计、蓝牙通信方式、软件通信接口、控制rgb灯变色的pwm原理、与上位机通信接口、android上位机软件需求分析、android布局、android控制变色的实现方法、android音乐幻灯的实现方法、android短信和来电提醒功能的实现等介绍了蓝牙幻灯的原理和设计过程，最后将基于android蓝牙rgb灯的下位机的程序源码附上。关键词（3-5个）android，rgb，pwm，智能家居，蓝牙英文摘要this paper expounds on the android bluetooth rgb of the lamp in detail, and this design is mainly used for smart home, stage lighting or light music, whose control mode is bluetooth control. the main chip of lower machine is stc12a32s2, and the bluetooth part is bmx-02c module. based on the android bluetooth, the rgb lamp mainly includes two parts : one is lower machine control rgb lights part; the other is android application part. this paper introduces the theory of bluetooth slideshows and design process combine the circuit design of a lower place machine, bluetooth communication, software communication interface, the pwm theory of controlling the rgb lights color change with the analysis of upper machine communication interface and android software requirements, android layout, control discoloration of android and android music slide method, android text messages and phone calls reminding function realization ,etc, in turn. finally, this paper will attach the program source code of a lower machine based on the android bluetooth rgb lights.关键词(3-5个)android, rgb, pwm, smart home, bluetooth指导教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分指导教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 指导教师评审意见： 指导教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。评阅教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分评阅教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 评阅教师评审意见： 评阅教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。湖南科技学院本科毕业论文（设计）答辩记录表论文题目基于安卓的蓝牙rgb灯作者姓名王新民所属系、专业、年级电子工程系 电子信息工程专业 2009年级指导教师姓名、职称刘爱林副教授答 辩 会 纪 要时间2013-5-18地点三教707答辩小组成员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）陈泽顺副教授刘爱林副教授刘志壮教授张文昭副教授周玲讲师徐晓高级实验师答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：1、 你这个设计所采用的主控芯片的型号和蓝牙的型号是什么？答：本设计所采用的主控芯片型号为stc12a32s2 1t高速单片机，其指令兼容传统c51，运行速度为传统c51的8-12倍，蓝牙型号为bmx-02c蓝牙模块，该模块与单片机连接的方式是串口连接，其控制方式是通过at指令控制。2、 你这android app应用是只能安装在你自己的手机上还是所有手机上，怎么将该软件安装到手机里面去？答：该应用可以安装在所有的android系统的版本在2.3以上的android手机上去，没有手机型号的限制，安装该软件的方法跟安装其他android app 应用一样简单，没有其他不一样的步骤。3、 你这个设计手机跟灯的通信距离是多远？答:手机跟灯的通信距离跟蓝牙的通信距离是一样的，在空旷的条件下的通信距离为1020米。会议主持人：记 录 人：年 月 日答辩小组意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年 月 日系学位委员会意见评语：论文（设计）最终评定等级：负责人（签名）： 系部（公章） 年月 日校学位委员会意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年月 日目 录绪论11、蓝牙rgb硬件控制31.1开发工具31.1.1 电路设计软件protel31.1.2 软件开发工具keil31.2控制芯片stc12a32s231.3 蓝牙通信原理31.4电路原理41.5 rgb led变色原理61.6 下位机软件需求分析71.7与上位机通信接口71.8下位机程序流程图82、上位机android软件介绍102.1 android开发工具eclipse102.2 android软件需求分析102.3 android页面布局112.4 android 控制下位机的实现112.5 基于android 蓝牙rgb灯实物展示12结论13参考文献14附录a15致 谢28插图索引图 1 设计模型2图 3 主控原理图4图 4 蓝牙5图 5 电源电路5图 6 rgb驱动电路5图 7 pcb板图6图 8 pwm调色结构6图 9 需求分析图7图 10 与上位机通信接口结构7图 11 主程序流程图8图 12 定时器中断执行流程图8图 13 接收中断流程图9图 14 上位机需求分析10图 15 安卓页面11图 16 实物图12基于安卓的蓝牙rgb灯摘 要本文详细阐述了基于android蓝牙rgb灯的整个构成，该设计主要是用于智能家居、舞台灯光或者音乐灯光，其控制方式是蓝牙控制。下位机主芯片为stc12a32s2，蓝牙部分为bmx-02c模块。基于android蓝牙rgb灯主要包括两个部分：1、下位机控制rgb 灯部分；2、上位机android应用部分。本文依次从下位机的电路设计、蓝牙通信方式、软件通信接口、控制rgb灯变色的pwm原理、与上位机通信接口、android上位机软件需求分析、android布局、android控制变色的实现方法、android音乐幻灯的实现方法、android短信和来电提醒功能的实现等介绍了蓝牙幻灯的原理和设计过程，最后将基于android蓝牙rgb灯的下位机的程序源码附上。【关键词】：android，rgb，pwm，智能家居，蓝牙 bluetooth rgb lights based on androidabstractthis paper expounds on the android bluetooth rgb of the lamp in detail, and this design is mainly used for smart home, stage lighting or light music, whose control mode is bluetooth control. the main chip of lower machine is stc12a32s2, and the bluetooth part is bmx- 02c module. based on the android bluetooth, the rgb lamp mainly includes two parts : one is lower machine control rgb lights part; the other is android application part. this paper introduces the theory of bluetooth slideshows and design process combine the circuit design of a lower place machine, bluetooth communication, software communication interface , the pwm theory of controlling the rgb lights color change with the analysis of upper machine communication interface and android software requirements, android layout, control discoloration of android and android music slide method, android text messages and phone calls reminding function realization ,etc, in turn. finally, this paper will attach the program source code of a lower machine based on the android bluetooth rgb lights.【key words】 android，rgb，pwm，smart home，bluetooth 绪论随着现在科技的发展，电子产品的发展也随之发生剧烈变革，自从2008年开始手机就开始往智能方向发展，到达今日中国的普及率已经超过了66%，而每一台智能机都配备了蓝牙通信。近几年来平板电脑等手持智能设备也得到了长足的发展，而这些设备都基本配备了蓝牙，这使得我们开发这个蓝牙幻灯有了坚实的硬件依靠基础。另外随着近几年环境的恶化和能源危机的不断凸显，人们也越来越注重对环境的保护和能源的节约，所以家电走向低能耗时代是不争的事实，而家中灯光等照明设备是我们日常使用最多的电子设备，所以在照明设备采用低能耗设计有着非常重大的意义！由于led的半通性和低电压的特性使之成为了当之无愧的低能耗的照明元件，另外led有着多种颜色，所以对于装饰来说是不可多得的良材。近年来由于科技的发展，智能化的推进非常明显，特别是在物联网等技术的影响下智能家居应运而生，智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电以及三表抄送等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段给人带给智能化的方便和时尚，提高人们的生活水平。但是就现在而言，智能家居系统还是一个比较昂贵的系统，对于平常老百姓来说是不现实的，所以这也成为了设计这个产品的一个契机。鉴于以上限制和发展要求，基于android蓝牙led灯的设计出现在了我的眼前。对于这个设计国内外的一些厂家在加紧研究之中，就国外来说，国外制作公司准备这项技术进行专利申请，而国外的产品的价格向来居高不下，所以这将影响这个产品市场普及。况且就目前来说，仍没有成熟的产品面世，现在研究的热点几乎都在iphone手机上，暂时没有基于android的相关产品。所以我就想通过设计一款可以通过手机蓝牙来进行控制的led，使之将现代的智能高科技融入我们现实生活，提升我们的生活质量。这款蓝牙led不但可以用手机来控制，而且还可以将其加入到智能家居系统之中，使之有很好的扩展和兼容性！通过分离组件方法开拓生产各个部件的厂家，有利于整体价格的下降。虽然蓝牙led有如此多的优点，但是有一个不争的事实是rgb led还存在很大的色差。如果要解决这个问题有两种方法，一种是在软件上进行修正，在软件上进行修正的话，效果不是很好而且算法很复杂；另一种是在led的设计上进行改进，但是这种方法的已不是我能实现的。基于android蓝牙rgb灯主要是通过蓝牙与android主机进行通信，下位机使由stc12a32s2芯片通过pwm控制方式控制rgb led灯，通过控制rgb三个颜色的灯亮灭的时间长短混出不同的颜色。下位机使用蓝牙bmx-02c模块与上位机通信，上位机软件是android app应用。基于android蓝牙rgb灯具体设计模型如图1。蓝牙图 1 设计模型1、蓝牙rgb硬件控制1.1开发工具1.1.1 电路设计软件protelprotel是altium公司在80年代末推出的eda软件，在电子行业的cad软件中，它当之无愧地排在众多eda软件的前面，是电子设计者的首选软件，protel99 se共分5个模块，分别是原理图设计、pcb设计（包含信号完整性分析）、自动布线器、原理图混合信号仿真、pld设计。1.1.2 软件开发工具keilkeil c51是美国keil software公司出品的51系列兼容单片机c语言软件开发系统，与汇编相比，c语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。keil提供了包括c编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uvision）将这些部分组合在一起。uvision与ishell分别是c51 for windows和for dos的集成开发环境(ide），可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用ide本身或其它编辑器编辑c或汇编源文件。然后分别由c51及c51编译器编译生成目标文件（.obj）。目标文件可由lib51创建生成库文件，也可以与库文件一起经l51连接定位生成绝对目标文件(.abs）。abs文件由oh51转换成标准的hex文件，以供调试器dscope51或tscope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如eprom中。1.2控制芯片stc12a32s2stc12a32s2单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1t)的单片机，是高速、低功耗、超抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。其主要具有以下特点1、 内部集成max810专用复位电路，2路pwm，8路高速10位a/d转换，两路串口。2、 工作频率范围：035mhz，相当于普通8051的0420mhz，片上集成1280字节ram，有eeprom功能。3、 具有power down模式，在该模式下可由外部中断唤醒，功耗更低。1.3 蓝牙通信原理蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括移动电话、pda、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4ghz ism（即工业、科学、医学）频段。其数据速率为1mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。1.4电路原理下位机电路主要包括四个部分：stc12a32s2主控，蓝牙部分，电源部分，rgb控制电路。主控采用stc12a32s2单片机，该单片机的电路比较简单，其供电电压为5v，接上晶振和复位电路就可以工作了，基本工作电路如图2。图 2 主控原理图蓝牙部分是采用bmx03c蓝牙模块，与单片机连接的方式是串口连接。bmx-02/03系列蓝牙模块采用csr bluecore芯片配置6-8mbit的软件存储空间支持at指令用户可根据需要更改spp角色主从模式以及串口波特率、设备名称、配对密码等参数。其供电电压为3.3v。具体电路如图3。图 3 蓝牙电路输入是12v通过7805降为5v供给主控芯片，通过ams1117降为3.3v供给蓝牙模块使用。电路如图4。图 4 电源电路rgb驱动电路是通过主控的p2.0、p2.1、p2.2控制si2302coms管输出。si2302vds=20v，id = 3a，idm = 10a，vgs = 8v。具体电路图如下，当g级的电平为高时可以点亮rgb灯，rgb灯带是3个一组，压降为12v，具体如图5。图 5 rgb驱动电路图 6 pcb板图1.5 rgb led变色原理rgbled灯是由三个r、g、b灯组成一个模组，通过调节三个灯的比例调节出不同的颜色，通过pwm调节不同颜色的灯的亮灯长短即可调出颜色的比率。亮灯主要包括两个部分：颜色部分和亮度部分，亮度部分是用延时处理的，当延时长的时候pwm的频率就比较高，这时候灯比较亮，反之则比较暗，具体调节颜色亮度的结构如图7。r 值颜色比例混合颜色的亮度g 值颜色比例b 值颜色比例图 7 pwm调色结构1.6 下位机软件需求分析下位机需求分析调节多种颜色开关灯调节亮度来电短信响应状态获取音乐响应设置密码和修改密码图 8 需求分析图1.7与上位机通信接口每一个与上位机通信的包都是一个包含12个字节的结构体，具体结构如图9。类型定义和含义#define st0x1/静态#define vl0x2/动态#define sr0xa0/序列号#define pass0xa1/密码#define set0xa2/设置密码#define status0xa3/获取状态rgb值：0255亮度值：01000，值越大亮度越小亮灯时间值：00xffff头（2byte）类型（1）r（1）g（1）b（1）亮度（2byte）亮灯时间（2byte）crc（2byte）图 9 与上位机通信接口结构1.8下位机程序流程图串口初始化循环定时器初始化开始图 10 主程序流程图自减显示一个颜色的总时间总时间到？出中断重新赋值rgb和总时间值进入定时中断自减rgb值rgb值不为0的设置亮灯是否图 11 定时器中断执行流程图索要密码密码处理数据处理发送状态设置颜色值是否是是是是否是否否否数据包？密码验证？通过密码验证？设置密码？问询状态包？设置颜色值？退出中断否进入中断图 12 接收中断流程图 2、上位机android软件介绍2.1 android开发工具eclipseeclipse 是一个开放源代码的、基于java的可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。幸运的是，eclipse 附带了一个标准的插件集，包括java开发工具（java development kit，jdk）。虽然大多数用户很乐于将 eclipse 当作 java 集成开发环境（ide）来使用，但 eclipse 的目标却不仅限于此。eclipse 还包括插件开发环境（plug-in development environment，pde），这个组件主要针对希望扩展 eclipse 的软件开发人员，因为它允许他们构建与 eclipse 环境无缝集成的工具。由于 eclipse 中的每样东西都是插件，对于给 eclipse 提供插件，以及给用户提供一致和统一的集成开发环境而言，所有工具开发人员都具有同等的发挥场所。2.2 android软件需求分析上位机需求分析短信提醒音乐幻灯密码验证电话提醒手动混色开关灯图 13 上位机需求分析 2.3 android页面布局图 14 安卓页面2.4 android 控制下位机的实现通过android手机自带的系统接口，调用android手机的蓝牙，搜索连接下位机的蓝牙模块。然后根据需求分析一个个实现需要的功能，对于变色来说，目前是通过三个进度条来实现，android有事件捕获器，通过捕获器我们可以实时的发送我们的颜色亮度数据。短信和电话以及音乐幻灯是通过广播来实现数据的发送。2.5 基于android 蓝牙rgb灯实物展示图 15 实物图结论通过对蓝牙幻灯的开发前的分析，通过蓝牙控制rgb灯变色的控制方式是可行的。rgb调光的方式是采用pwm脉冲调制，pwm包括两个部分，颜色比例部分和亮度调节部分。上位机采用android手机通过app调用蓝牙跟下位机通信实现智能控制，该设计主要是为智能家居在灯光控制方面提供一个