第七篇：基于物联网/WIFI/单片机的室内灯光控制系统设计论文开题报告原理图（全套毕业设计资料，绝对干货，内附下载链接）

Posted 2021-01-13 fdjy-no1

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以下时本人独立开发设计的毕设项目课题：《基于WIFI的室内灯光控制系统设计与实现》，现在共享出来供大家参阅，可用于做项目时借鉴，博尾附有下载链接。(内附本人联系方式，可一起交流探讨，交朋友)。

针对本课题，本次共享的资料包几乎涵盖毕业设计所需的全部资料：设计方案，开题报告，程序源码，原理图，模块资料，论文，答辩PPT，模块学习资料，等等。本资料包不仅仅适用于“室内灯光控制系统设计与实现”毕业设计课题的借鉴。也同样使用与全套要求软硬结合的物联网类设计。

该资料包的文件列表如下：

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智能灯光控制系统.apk

 

   基于WiFi的室内灯光控制器系统设计方案

                                                                                     --创想嵌入式设计工作室

1. cup型号：STM32F103c8t6
2. 主要电路模块组成：1电源模块：开关电源（220-5V）

1. 单片机硬件电路设计
2. RGB灯珠驱动设计
3. WiFi驱动电路
4. 3.3V稳压电路

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                  基于WiFi的室内灯光控制器系统设计方案

                                                                                     --创想嵌入式设计工作室

1. cup型号：STM32F103c8t6
2. 主要电路模块组成：1电源模块：开关电源（220-5V）

1. 单片机硬件电路设计
2. RGB灯珠驱动设计
3. WiFi驱动电路
4. 3.3V稳压电路

 

论文摘要

1. 显示模块：Android显示（远程）。
2. 控制对象：RGB灯珠(延时变化和亮度变化)、LED（状态指示）.
3. 上位机平台：Android
4. 无线通信方式：局域网（WiFi），采用ESP8266实现。
5. Android 上位机界面开发（显控界面、参数设置界面）。
6. 设计方式：洞洞板手工焊接。
7. 本设计主要分为RGB灯珠控制电路和Android上位机遥控软件设计。RGB灯珠控制电路以STM32单片机为核心，结合外围驱动电路和放大电路，实现对RGB灯珠三原色的占比控制和亮度变化，并将灯珠的实时状态（颜色、亮度）通过WiFi模块传输到局域网内与之相连接的Android手机客户端显示，Android手机客户端不仅可现实RGB灯珠的颜色和亮度，同时可以给单片机控制端发送控制命令，例如调节灯光颜色和亮度等，本设计为实现安全控制的目的，用户在使用Android客户端对灯光状态进行控制之前需要先进行登录，输入验证密码方可，本设计属于局域网内通信，可实现手机与WiFi模块的直连也可通过路由器进行中继操作。

题目： 基于WiFi的室内灯光控制器设计

 

摘要 

本次毕业设计所研究的课题剖析总结了室内灯光智能控制器系统的完成原理以及方式，然后根据它的原理想出了一种依靠单片机STC89C52的室内灯光智能控制器系统的总体设计方案，可以行之有效的节约室内灯光照明系统能源损耗。对国家建设资源节约社会做出了积极地响应。这个智能器系统是用STC89C52做主要的控制芯片，再配合电源电路模块，android  APP,灯光驱动模块，显示电路模块、手动控制模快、热释电红外传感器及光敏电阻电路模块形成完整的控制系统。通过使用热释红外传感器来检测是否有人的存在，通过光敏电阻检测室内内的光线的强度；在这些处理过后在把信号送到单片机，让单片机进行判断，这样就好完成对室内灯光的智能控制作用了。这个室内灯光控制系统它拥有操作方便、使用可靠，功能健全，电路构成较简单，成本比较低等一些好处，这个控制系统更够满足各种各样院校进行智能控制室内灯光的需要，大大节省了各个室内灯的能源消耗。

关键词 STC89C52  智能控制  热释电传感器

 

[微软用户9]

Abstract The graduation design research analysis and summarize the classroom light intelligent controller system including its principle and method detailedly, then according to its principle and method .I came up with a classroom light intelligent controller system overall design base on microcontroller STC89C52 .It is effectively to cut down depletion of energy , It actively response to the national call to build a conservation minded society. Its main controller chip is STC89C52, combined with the power supply module, the light driver module, display circuit module,manual control module, pyroelectric sensor and photosensitive resistance circuit module. It can detects the presence of people by pyroelectric sensors,and  strength of light by photosensitive resistance in the classroom. It send the signals to single chip microcomputer after these processing and then make judgment, So it can achieve the function of the graduation design research well.The It has many goodness such as convenient operation , reliable in use, wholesome function, simple circuit structure, low cost and so on, the control system more enough to satisfy the various colleges and universities to accomplish the classroom light intelligent control,Tt greatly saves the depletion of energy of light.[微软用户10]

[微软用户11]

Keywords  STC89C52  Intelligent control  Pyroelectric sensors [微软用户12]

目 录[微软用户13]

独创性声明..................................................................................................................... - 2 -

摘要.................................................................................................................................. - 3 -

目 录................................................................................................................................ - 5 -

1 前言.................................................................................................................................. 1

1.1 背景和意义.................................................................................................................... 1

1.3 开发设计思想................................................................................................................. 2

2系统的总体设计方案..................................................................................................... 3

2.1 系统组成....................................................................................................................... 3

2.2 无线网络组网方案选择............................................................................................... 4

3 硬件电路设计................................................................................................................. 4

3.1 总体电路设计说明........................................................................................................... 4

3.2电源电路设计................................................................................................................ 5

3.3WiFi模块介绍.................................................................................................................... 6

4 软件设计.......................................................................................................................... 7

4.1智能WiFi灯控系统APP功能 ........................................................................................... 7

5系统可行性和需求分析................................................................................................. 8

5.1 可行性分析................................................................................................................... 8

5.1.1 技术可行性分析....................................................................................................... 8

6 系统功能的具体实现与调试....................................................................................... 9

7 总结................................................................................................................................ 10

7.1 系统总结..................................................................................................................... 10

7.2 展望............................................................................................................................. 10

参考文献............................................................................................................................ 11

致 谢.................................................................................................................................. 12

 

 

1 前言

 

1.1 背景和意义

现如今的时代，伴随着我们国家各个地区的经济迅猛的发展速度，各个地方生活的人们的物质生活要求的不断升高，我国各地的用电负担变得越来越难持续满足，与此同时国家还得面对世界性的电能能源供应危机，能源缺乏日益成为世界各国必须面对的严峻问题。能源短缺问题势必会一个限制国家经济发展的进一步发展。电力能源是保证工业的生产和人民正常生活的不可或缺的一种能源，它的重要性更是这样. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文

1.2 室内灯光控制器设计现状及特点

众所周知，煤炭、煤油和天然气世界上各个国家和地区电能产生的所用材料的主要成分，丹麦在节约能源方面可以说是非常成功的一个国家。自1974年开始，尽虽然说丹麦的国民收入增加了50%。但是丹麦所用到的能源总量却是没什么变化的，虽然丹麦因为在能源消费和国民收入的比例最少成为所有经合组织成员是最小的国家。但是他们仍然在不断地研究和提供一系列节省能源的热能供应系统。比方说丹麦的热电周供热电厂。令人称赞的是，他们会尽最大的力量来发挥资源的利用率。他们成功的达到了能源利用总体效率90%的水平。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文

我们国家进入经济腾飞的时代的时间也不短了，在不断的持续高速发展情态下我国的各种能源缺乏问题也变得越来越严重。固然是我国各种能源总体储存量也是不少的，但问题是我国13亿多的人口，人多能源少。同时我国的能源利用率不是很高，其结果是我国的单位产值要比发达国家多用到2～9倍的资源。要使我国的国民经济得到持续健康的发展，就必须解决好能源这个制约经济发展的主要问题。同时我国政府从长远角度出发正在全力建设资源节约、环境友好型社会，解决好能源问题是我国建设资源节约、环境友好型社会，实现国家可持续健康发展布局中的一个关键战略。从其他方面来说，能源问题不仅仅和社会经济发展以及环境生态保护有密切关系，在一些特定情况之下，它对社会稳定性的影响也是不容忽视的。为了凸显能源问题的重要之处，我国在绿色照明工程消息发布，绿色照明工程在将来的五年时间里面，会在公共场所、 大小型宾馆、百货商厦、住户住宅区等建筑物中安装使用1.5亿只节能灯，争取完成节省量290亿度的目标。为了普及节能灯，大批量购买节能灯将可以得地到方政府每个节能灯3 至4元补助。从一般传统的白炽灯到效率高的节能灯，说明我国电器商品组成正在慢慢地转型，努力变得更加节能。当前，我们国家生产的总用电量的12%适用于社会照明的，如果把传统的效率低的照明灯换成高效率的. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.

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1.3 开发设计思想

室内灯光智能控制器系统是以单片机为主控芯片，通过光敏传感器感应室内的光线强度，经单片机进行判断，以确定室内是否有人存在，再根据室内的光线强度开启灯光，实现对室内的灯光进行智能控制。

 

室内灯光智能控制器系统以STC89C52为主要芯片，通过光敏传感器感测室内里面的光线亮度是不是足够的，经单片机STC89C52进行判定，再根据室内内的光线强度开启灯光 ,剩余内容请参阅原文.

                                                   2系统的总体设计方案

基于wifi的室内灯光控制系统设计，采用嵌入式控制系统对内灯光控制硬件进行控制，同时结合物联网技术，加入远程控制客户端，打破传统灯光控制系统操作复杂、实时性差的桎梏，实现家灯光控制系统的智能化发展。

2.1 系统组成

基于wifi的室内灯光控制系统设计的系统由微控制器（STC89C52RC）、光照强度检测模块、 报警模块、供电电路、信号传输模块和手机终端构成。图1.1是基基于wifi的室内灯光控制系统的模块图。

图1.1  基于wifi的室内灯光控制系统设计的系统由微控制器

 

基于wifi的室内灯光控制系统有多款传感器组成，监测光照强度并将数据存储进微控制器，微控制器对这些数据进行进一步整合处理。并通过信号传输模块将数据发送手机客户端，本文采用基于Android智能手机作为远程控制平台，与空气净化器硬件通过WIFI网络互连，工作时，用户登录客户端软件，连接到空内灯光控制系统的指定IP地址。同时终端发送信号到净化器的微处理器上，灯光控制系统即开启控制工作。

2.2 无线网络组网方案选择

目前发展比较成熟的无线网路的组网方案主要有WIFI、ZIGBEE和Bluetooth,这三种组网方式各有个的特点。

1、WIFI是由AP和无线网络组成的无线网络，AP即为无线接入热点。他是无线局域网之中的枢纽。WIFI网络是根据IEEE802.11协议构建的，它主要包括三个层级：逻辑链路控制层、媒体访问控制层和物理层，WIFI技术的突出优点在于可提供较高的数据传输速率。另外WIFI组网方案可方便的接入互联网。易于有远程客户端连接。

2、ZIGBEE协议是一种低功耗，近距离、易组网的无线通信标准。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。

3、蓝牙是工作在全球通用的2.4GHZ的ISM频段的一种通信协议，在不加扩展的情况下，他的通信距离是10米左右，具有一定的穿透性，蓝牙技术规定了两种组网方式，一种是微微网，一种是散射网。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.

综上所述，通过比较的三种不同的无线组网方式的有优缺点，本设计最终采用WIFI方式，本设计中采用安信可生产的组网模块ESP8266作为系统的WIFI通信模块，通过TCP/IP协议与手机互联。

硬件电路设计

 

3.1 总体电路设计说明

为了满足家居智能化和网络化的发展需求，提出了一种基于WIFI技术的灯光控制器的设计方案，并完成了系统设计。重点描述了系统的电源驱动电路、以及stc89c52RC单片机片上系统的实现。实际应用表明，该系统具有安全可靠、操控精准、组网方便的特点，达到了设计要求。

本系统有  esp8266WIFI数据传输单元、单片机控制系统、电源模块、光照强度感应模块等硬件组成，具体电路如下;

整体电路图(略)

3.2电源电路设计

系统使用的模块比较多，同时因ESP8266 WIFI模块属于射频模块，在进行数据传输过程中需要的瞬时电流较大，因此采用普通干电池供电已不能够满足实际需求。结合各个传感器的实际要求，设计出一套独立的电源模块，具体电路图如下：

 

图3.3.1  电源电路设计

此电源经过降压、整流、滤波、稳压最终得到+5v直流电压，设计过程中采用耀华德昌YHDC 系列变压器将220V交流电进行降压得到交流9v，然后利用1N5404构成的全桥整流电路对交流9v进行整流,最后通过电容滤波、LM2596-5稳压得到5V直流电源。

1.本电源模块有电压转换电路、全桥整流电路、滤波电路和稳压电路构成。下面对各部分电路进行详细介绍。

  (1)电压转换电路：. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。

  (2)全桥整流电路：该电路利用整流二极管的单项导通性把电压转换电路中得到的9V交流电压转换为方向不变的直流电压，但该电压仍然有一定脉动，需要滤波电路进一步处理。

 

. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。. . . . . . . ,剩余内容请参阅原文.。

android上位机软件图：

 

 

资料包下载链接：https://www.fageka.com/i/o5GvRWR0024

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