【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也能通過燈泡內(nèi)紅綠藍三原色的LED混合出1600萬種顏色的燈光。這一技術(shù)成為業(yè)界人士研究的熱點。本研究采用藍牙技術(shù)，結(jié)合手機藍牙與單片機通信產(chǎn)生可調(diào)占空比PWM波信號來控制LED驅(qū)動電路，從而實現(xiàn)LED調(diào)光和DIY調(diào)色，研究結(jié)果讓人大開眼界。
脈沖寬制（PWM）調(diào)光技術(shù)
PWM調(diào)光是一種利用簡單的數(shù)字脈沖，反復(fù)開關(guān)LED驅(qū)動器的調(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，即可簡單地實現(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進行編碼，PWM調(diào)光可以在精確控制LED的亮度的同時，也保證LED發(fā)光的色度。
1、調(diào)光原理
利用人眼睛視覺惰性，按固定頻率操作占空比實現(xiàn)LED亮度調(diào)節(jié)，只要調(diào)光比即PWM波頻率大于200Hz人眼就不會感覺到LED的閃爍。具體調(diào)光實現(xiàn)，通過控制LED的亮滅時間，從而控制LED亮度，從電力學(xué)來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)光無法實現(xiàn)的。
2、調(diào)光比
調(diào)光比則是按下面的方法計算：
Foper=工作頻率，F(xiàn)pwm=調(diào)光頻率，調(diào)光比率=Foper/Fpwm。
其實也就是調(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周期之內(nèi)所占的時間比率。方波的占空比為50%，占空比為0.5，說明正電平所占時間為0.5個周期。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)時間與脈沖總周期的比值。（2）在一段連續(xù)工作時間內(nèi)脈沖占用的時間與總時間的比值。（3）在周期型的現(xiàn)象中，現(xiàn)象發(fā)生的時間與總時間的比。也就是電路釋放能量的有效時間與總釋放時間的比。
藍牙模塊組成
1、藍牙技術(shù)基礎(chǔ)
藍牙技術(shù)是一種無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī)范，它以低成本的近距離無線連接為基礎(chǔ)，為固定與移動設(shè)備通信環(huán)境建立一個特別連接。手機之間通過藍牙實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享已成為常理，將手機變身為遙控器為人們的生活帶來無限方便。藍牙技術(shù)由三部分組成，包括藍牙無線電技術(shù)、藍牙協(xié)議棧和藍牙互操作性。
2、藍牙無線電技術(shù)
藍牙無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。藍牙設(shè)備即連即用，抗干擾能力強、使用方便
3、藍牙協(xié)議棧
藍牙協(xié)議棧包含一個軟件棧和一個硬件棧。藍牙硬件協(xié)議棧由藍牙硬件提供，藍牙軟件協(xié)議棧由軟件實現(xiàn)。藍牙軟件協(xié)議棧提供Java藍牙API給程序開放人員使用。
4、藍牙互操作性
藍牙互操作性包括三方面內(nèi)容：①通用訪問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藍牙模塊
BC04外置8M Flash，帶EDR模塊HC-06為民用級，兼容HC-04工業(yè)級。其中，HC-06模塊的TX管腳跟STC15F204EA單片機的P3.0管腳相接，RX管腳跟P3.1接。HC-06模塊接收手機端發(fā)來的數(shù)據(jù)，然后在通過串口TR，TX管腳與單片機通信。
藍牙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）配對時30~40MA波動，配對完畢通信8MA，可選PIO控制標準HCI端口（UART or USB），數(shù)字2.4GHz無線收發(fā)射，CSR BC04藍牙芯片技術(shù)，自適應(yīng)跳頻技術(shù)，藍牙Class 2功率級別，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APP設(shè)計
藍牙連接相關(guān)程序設(shè)計
首先，初始化本地藍牙設(shè)備，建立LocalDevice類，包括取得本地設(shè)備實例、藍牙名稱、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)，實現(xiàn)藍牙初始化判斷，尋找默認藍牙設(shè)備，打開藍牙。
啟動藍牙設(shè)備搜索，創(chuàng)建public voidBTS_StartScan（）類函數(shù)，開始尋找從機藍牙設(shè)備，注冊搜尋函數(shù)，創(chuàng)建public int BTS_ConnectToDevice（String DeviceAddress）類函數(shù)，實現(xiàn)連接到一個指定的藍牙設(shè)備。
創(chuàng)建public int BTS_SendDates（Stringbuffer）類函數(shù)實現(xiàn)字符串發(fā)送到已連接好的藍牙設(shè)備上，創(chuàng)建public int BTS_Finish（）類函數(shù)結(jié)束藍牙通信，最后創(chuàng)建接收ACTION_FOUND廣播的BroadcastReceiver privatefinal BroadcastReceiver mReceiver=newBroadcastReceiver（）。
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