【導(dǎo)讀】科技的飛速發(fā)展引發(fā)智能燈控的推陳出新。iPhone的APP也能通過(guò)燈泡內(nèi)紅綠藍(lán)三原色的LED混合出1600萬(wàn)種顏色的燈光。這一技術(shù)成為業(yè)界人士研究的熱點(diǎn)。本研究采用藍(lán)牙技術(shù)，結(jié)合手機(jī)藍(lán)牙與單片機(jī)通信產(chǎn)生可調(diào)占空比PWM波信號(hào)來(lái)控制LED驅(qū)動(dòng)電路，從而實(shí)現(xiàn)LED調(diào)光和DIY調(diào)色，研究結(jié)果讓人大開(kāi)眼界。
脈沖寬制（PWM）調(diào)光技術(shù)
PWM調(diào)光是一種利用簡(jiǎn)單的數(shù)字脈沖，反復(fù)開(kāi)關(guān)LED驅(qū)動(dòng)器的調(diào)光技術(shù)。應(yīng)用者的系統(tǒng)只需要提供寬、窄不同的數(shù)字式脈沖，即可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)改變輸出電流，從而調(diào)節(jié)LED的亮度。PWM調(diào)光的優(yōu)點(diǎn)在于調(diào)光范圍大，只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM進(jìn)行編碼，PWM調(diào)光可以在精確控制LED的亮度的同時(shí)，也保證LED發(fā)光的色度。
1、調(diào)光原理
利用人眼睛視覺(jué)惰性，按固定頻率操作占空比實(shí)現(xiàn)LED亮度調(diào)節(jié)，只要調(diào)光比即PWM波頻率大于200Hz人眼就不會(huì)感覺(jué)到LED的閃爍。具體調(diào)光實(shí)現(xiàn)，通過(guò)控制LED的亮滅時(shí)間，從而控制LED亮度，從電力學(xué)來(lái)看就是控制一定周期內(nèi)電流的有效值。這種方法在改變電流有效值大小的同時(shí)不改變電壓和電流的大小，這樣就保證了LED的發(fā)光色度，這是模擬調(diào)光和可控硅調(diào)光無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
2、調(diào)光比
調(diào)光比則是按下面的方法計(jì)算：
Foper=工作頻率，F(xiàn)pwm=調(diào)光頻率，調(diào)光比率=Foper/Fpwm。
其實(shí)也就是調(diào)光的最低有效占空比，比如Foper=100khz；Fpwm=200Hz，則調(diào)光比為：100k/200=500.
3、占空比
占空比是指高電平在一個(gè)周期之內(nèi)所占的時(shí)間比率。方波的占空比為50%，占空比為0.5，說(shuō)明正電平所占時(shí)間為0.5個(gè)周期。Ts為脈沖周期，Tw為脈沖寬度，占空比τ=Tw/Ts×100.
占空比的解釋可以歸納為如下幾種：（1）在一串理想的脈沖序列中（如方波），正脈沖的持續(xù)時(shí)間與脈沖總周期的比值。（2）在一段連續(xù)工作時(shí)間內(nèi)脈沖占用的時(shí)間與總時(shí)間的比值。（3）在周期型的現(xiàn)象中，現(xiàn)象發(fā)生的時(shí)間與總時(shí)間的比。也就是電路釋放能量的有效時(shí)間與總釋放時(shí)間的比。
藍(lán)牙模塊組成
1、藍(lán)牙技術(shù)基礎(chǔ)
藍(lán)牙技術(shù)是一種無(wú)線數(shù)據(jù)與語(yǔ)音通信的開(kāi)放性全球規(guī)范，它以低成本的近距離無(wú)線連接為基礎(chǔ)，為固定與移動(dòng)設(shè)備通信環(huán)境建立一個(gè)特別連接。手機(jī)之間通過(guò)藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享已成為常理，將手機(jī)變身為遙控器為人們的生活帶來(lái)無(wú)限方便。藍(lán)牙技術(shù)由三部分組成，包括藍(lán)牙無(wú)線電技術(shù)、藍(lán)牙協(xié)議棧和藍(lán)牙互操作性。
2、藍(lán)牙無(wú)線電技術(shù)
藍(lán)牙無(wú)線電工作在全球通用的2.4 G H zISM（即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段，支持全雙工傳輸，使用IEEE802.15協(xié)議。藍(lán)牙設(shè)備即連即用，抗干擾能力強(qiáng)、使用方便
3、藍(lán)牙協(xié)議棧
藍(lán)牙協(xié)議棧包含一個(gè)軟件棧和一個(gè)硬件棧。藍(lán)牙硬件協(xié)議棧由藍(lán)牙硬件提供，藍(lán)牙軟件協(xié)議棧由軟件實(shí)現(xiàn)。藍(lán)牙軟件協(xié)議棧提供Java藍(lán)牙API給程序開(kāi)放人員使用。
4、藍(lán)牙互操作性
藍(lán)牙互操作性包括三方面內(nèi)容：①通用訪問(wèn)Profile定義了設(shè)備管理功能性；②服務(wù)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用Profiles定義了服務(wù)發(fā)現(xiàn)方面的內(nèi)容；③串口Profiles定義了互操作設(shè)備和模擬串口電纜的能力3.2 HC-O6藍(lán)牙模塊
BC04外置8M Flash，帶EDR模塊HC-06為民用級(jí)，兼容HC-04工業(yè)級(jí)。其中，HC-06模塊的TX管腳跟STC15F204EA單片機(jī)的P3.0管腳相接，RX管腳跟P3.1接。HC-06模塊接收手機(jī)端發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，然后在通過(guò)串口TR，TX管腳與單片機(jī)通信。
藍(lán)牙2.0帶EDR，2Mbps-3Mbps調(diào)制度，內(nèi)置2.4GHz天線，外置8Mbit FLASH，低電壓3.3V工作（3.1V~4.2V）配對(duì)時(shí)30~40MA波動(dòng)，配對(duì)完畢通信8MA，可選PIO控制標(biāo)準(zhǔn)HCI端口（UART or USB），數(shù)字2.4GHz無(wú)線收發(fā)射，CSR BC04藍(lán)牙芯片技術(shù)，自適應(yīng)跳頻技術(shù)，藍(lán)牙Class 2功率級(jí)別，工作溫度為-25至+75，協(xié)波干擾為2.4MHz，發(fā)射功率3dBm，有效控制距離為10m.
手機(jī)APP設(shè)計(jì)
藍(lán)牙連接相關(guān)程序設(shè)計(jì)
首先，初始化本地藍(lán)牙設(shè)備，建立LocalDevice類，包括取得本地設(shè)備實(shí)例、藍(lán)牙名稱、設(shè)置發(fā)現(xiàn)模式、獲得發(fā)現(xiàn)代理。創(chuàng)建public int BTS_Init（）類函數(shù)，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙初始化判斷，尋找默認(rèn)藍(lán)牙設(shè)備，打開(kāi)藍(lán)牙。
啟動(dòng)藍(lán)牙設(shè)備搜索，創(chuàng)建public voidBTS_StartScan（）類函數(shù)，開(kāi)始尋找從機(jī)藍(lán)牙設(shè)備，注冊(cè)搜尋函數(shù)，創(chuàng)建public int BTS_ConnectToDevice（String DeviceAddress）類函數(shù)，實(shí)現(xiàn)連接到一個(gè)指定的藍(lán)牙設(shè)備。
創(chuàng)建public int BTS_SendDates（Stringbuffer）類函數(shù)實(shí)現(xiàn)字符串發(fā)送到已連接好的藍(lán)牙設(shè)備上，創(chuàng)建public int BTS_Finish（）類函數(shù)結(jié)束藍(lán)牙通信，最后創(chuàng)建接收ACTION_FOUND廣播的BroadcastReceiver privatefinal BroadcastReceiver mReceiver=newBroadcastReceiver（）。
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