【正文】 輸?shù)絾纹瑱C(jī)的LCD1602 液晶 顯示屏上，數(shù)據(jù)的傳輸方式是通過(guò)藍(lán)牙，只有手機(jī)藍(lán)牙串口助手與設(shè)備之間保證正常連接，就可以將手機(jī)藍(lán)牙串口助手上設(shè)置的冰箱溫度傳到設(shè)備上。再使用占空比控制變量 cycle 控制占空比，改變 cycle 就改變了高低電平的時(shí)間從而改變 LED 燈的亮度，當(dāng)占空比為 51%100%時(shí)為強(qiáng)光，當(dāng)占空比為 2%50%時(shí)為閱讀，其它為弱光。 J 1P H O N E J A C K 2P O W E RS W124635+C 02 2 0 u F1U 1L M 7 8 0 5V MGNDV o u t3+C 11 0 0 u FC 21 0 4R 11 KV C C圖 10 電源模塊電路 圖 10 為該系統(tǒng) 5V 輸出電壓管理電路，其中 J1 為 DC005 電源輸入接口，SW 是用于控制整個(gè)系統(tǒng)的 電源的開(kāi)啟與關(guān)閉的系統(tǒng)開(kāi)關(guān)， C0 為電解電容，取值范圍為 220uF 到 680uF，此電解電容用于濾除電源線上存在的高頻干擾，穩(wěn)定輸出直流 5V 電壓，輸出穩(wěn)定度在 5V 正負(fù) 的波動(dòng)內(nèi)變化，電容 C1 和 C2 分別用于濾除輸出電壓上存下的低頻干擾和高頻干擾， LED 為電源指示燈，當(dāng)系統(tǒng)電源輸出正常時(shí)， LED 燈變亮，電阻 R1 為 1K 阻值的限流電阻，保證 LED 在的工作電流范圍下工作，防止指示燈因電流過(guò)高造成損壞。 16 G N D1234567891 01 11 21 31 41 51 6G N DV C CV 0R SR / WED B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7B G V C CB G G N D V C C V C CR 2 2 K G N DLCD 1602R SR WEP 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 0 5P 0 6P 0 7P 2 4 圖 9 顯示電路 電源模塊 該系統(tǒng)電源模塊電路主要包括 5V 穩(wěn)壓輸出電路， 5V 轉(zhuǎn) 的穩(wěn)壓電路，電源濾波電路和電源輸出指示電路。其中 E 是下降沿觸發(fā)的片選信號(hào)， R/W 是讀寫(xiě)信號(hào)，RS 是寄存器選擇信號(hào)。 LCD1602 連接方式 LCD1602 液晶顯示屏通過(guò)排針和排阻與單片機(jī)相連，上電后，從單片機(jī)發(fā)出的控制指令傳到顯示器，讓 LCD1602 液晶顯示屏 顯示當(dāng)前電燈的信息狀態(tài)。每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔起到了字符間距的作用， 每行之間也有間隔起到了行間距的作用，所以不能進(jìn)行圖形的顯示。 LCD1602 液晶顯示屏能夠進(jìn)行 2行 16 個(gè)字符的顯示，有 D0 D7， 8 位數(shù)據(jù)總線及三個(gè)控制端口 RS， R/ W， EN，工作電壓為 5 V，對(duì)比度和背光調(diào)節(jié)兩個(gè)功能字符 [13]。 它由 些許 5X7 或者 5X11 等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都 能 顯示一個(gè)字符，每位之 間有一個(gè)點(diǎn)距的 距離 ，每行之間也有 行間隔 ，起到了字符間距和行間距的作用 。 LCD1602 液晶工作原理 LCD1602 液晶顯示屏 顯示的內(nèi)容 是兩行 字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字） ，每行 16 個(gè) 。 管腳 15～ 16：空腳或背燈電源。 管腳 6： E(或 EN)端為使能 (enable)端 ,高電平 (1)時(shí)讀取信息，負(fù)跳變時(shí)執(zhí)行指令。 管腳 4： RS 為寄存器選擇，高電平 1 時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時(shí)選擇指令寄存器。 管腳 2： VCC 接 5V 電源正極 。與單片機(jī)連接圖如圖 8 所示。 ④ TXD:發(fā)送端 ,用于將數(shù)據(jù)發(fā)送給其它設(shè)備 。 ③ RXD:接收端 ,用于接收從其它設(shè)備發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù) 。 HC06藍(lán)牙模塊連接方式 該系統(tǒng)中的 HC06 藍(lán)牙模塊由四部分組成，具體各個(gè)部分的功能介紹如下： ① VCC:接電源正極。 (7)該模塊為從機(jī) ,可以和大多數(shù)帶藍(lán)牙功能的電腦和手機(jī)等智能終端完成智能配對(duì)。直接連接單片機(jī)串口 ,不能經(jīng)過(guò) MAX232 芯片。配對(duì)成功后 ,電流大約 4mA 。配對(duì)成功后 ,LED 常亮。 (2)引出 4 個(gè)腳 :VCC/GND/RXD/TXD。 (2)手機(jī)藍(lán)牙 串口助手與設(shè)備的藍(lán)牙進(jìn)行配對(duì) 一般 HC06 模塊的默認(rèn)名稱就是 HC06，默認(rèn)配對(duì)密碼是 1234 (3)在使用藍(lán)牙模塊之前需要進(jìn)行波特率的設(shè)置 找到有線串口線對(duì)應(yīng)的端口，將波特率設(shè)置為與 HC06 波特率一致（默認(rèn)為 9600）， 8 位數(shù)據(jù)位， 1 位結(jié)束位，無(wú)奇偶校驗(yàn)，然后打開(kāi)串口 (4)將設(shè)備與手機(jī)藍(lán)牙串口助手進(jìn)行連接 這時(shí)，可以在手機(jī)藍(lán)牙串口助手中選擇附近已開(kāi)啟藍(lán)牙的設(shè)備，根據(jù)設(shè)備的名稱進(jìn)行連接。而冰箱的智能化控制體現(xiàn)在不用走到冰箱跟前，就可以設(shè)置冰箱的溫度，可以減少人的工作量，這也是目前智能家居受歡迎的一大原因。冰箱的溫度設(shè)置和啟動(dòng)。然后單片機(jī)處理指令，操作三個(gè) LED 燈的照明以及冰箱的溫度情況。復(fù)位電路如圖 7 所示。 12 C 2C 33 0 P3 0 P12X1 2 M1X 1X 2 G N D 圖 6 振蕩電路 復(fù)位電路 復(fù)位電路，換言之復(fù)位就是通過(guò)某種方式，使單片機(jī)內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作。 時(shí)鐘電路 STC89C52 單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有一個(gè)反向放大器所構(gòu)成的振蕩器，如果該模塊要正常工作就必須有一個(gè)外部的時(shí)鐘源，而這 個(gè)時(shí)鐘源一般由外部晶振電路來(lái)提供，在電路中晶振和電容都需要靠近振蕩器的反相放大器的輸出端和引腳的驅(qū)動(dòng)端 [4]。 EA/VPP(Pin31)： 程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。 ALE/PROG(Pin30)： 地址鎖存允許信 號(hào)。 XTAL2(Pin18)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端。 GND(Pin20)：接入地線。最高運(yùn)作頻率 35MHz， 6T/12T 可選?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 STC89C52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8K 字節(jié) FLASH， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O口線，看門(mén)狗定時(shí)器， 3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，內(nèi)置 4KB EEPROM,MAX810復(fù)位電路， 4 個(gè)外部中斷，一個(gè) 7 向量 4 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng) 51 的 5 向量 2 11 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。當(dāng)程序小于 4K 時(shí)，四個(gè) I/O 口全部提供給用戶。 STC89C52 單片機(jī)是 CMOS8 位微控制器，功耗低的同時(shí)又有著較高的性能，擁有 8K 在系統(tǒng)可編程 FLASH 存儲(chǔ)器。 L C D 1 6 0 2 液晶 顯 示藍(lán) 牙 模 塊S T C 8 9 C 5 2單 片機(jī) 控制 電路安 卓干 電 池 供 電 圖 4 系統(tǒng)組成框圖 10 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 控制電路模塊 STC89C52 單片機(jī)結(jié)構(gòu)和原理 STC89C52 單片機(jī)引腳圖如圖 5 所示。 系統(tǒng)組成 該系統(tǒng)由 STC89C52 單片機(jī)、電源模塊、 LCD1602 液晶顯示屏、 HC06 藍(lán)牙模塊、一部安卓系統(tǒng)手機(jī)構(gòu)成和若干基本元器件構(gòu)成?，F(xiàn)在，人們都有手機(jī)，且手機(jī)的功能也很完善，在手機(jī)上安裝一個(gè)藍(lán)牙串口助手軟件，就可以通過(guò)手機(jī)發(fā)送信號(hào)，經(jīng)過(guò) HC06藍(lán)牙模塊接收傳到單片機(jī)處理后，控制 LED 燈以及冰箱，操作簡(jiǎn)單、方便。相對(duì)成本也高，不利于普及。 通信模塊設(shè)計(jì)方案 方案一：紅外傳輸模塊。 LCD1602 液晶顯示屏，雖只可以顯示數(shù)字字符，卻也能清楚表達(dá)一定的意思，在該系統(tǒng)中，所有需要顯示的內(nèi)容都可以使用數(shù)符表示，且 LCD1602 液晶顯示屏較 12864 液晶顯示屏便宜很多，可充分利用。 12864 液晶顯示屏，即可以顯示數(shù)字又可以顯示 9 漢字，但對(duì)于該系統(tǒng)而言，需要顯示的內(nèi)容比較少，且不涉及必須用文字表示的信息，如果使用 12864 液晶顯示的話，成本會(huì)變高，對(duì)資源的利用率較低。 電源模塊 設(shè)計(jì)方案 采用直流電源的同時(shí)用 LDO 電源管理芯片對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)壓，由于系統(tǒng)單片機(jī)需要 5V 的直流電壓、 HC06 藍(lán)牙模塊需要 直流電源供電，因此系統(tǒng)中單片機(jī)和藍(lán)牙模塊的電壓需求不能通過(guò)單一的電源來(lái)供電，因此需要增加 5V 和 的電壓管理芯片來(lái)管理電源電路，采用直流 9V 供電， 5V 電壓輸出采用 LM7805 穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后輸出給單片機(jī)及板上的 5V 電壓系統(tǒng)供電， 的電壓采用 穩(wěn)壓輸出給系統(tǒng)的 HC06 藍(lán)牙模塊供電。方案二由于需要借助于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，因而會(huì)收取一定的通信費(fèi)用，增加了成本，一旦手機(jī)停機(jī)，將會(huì)影響控制。 通過(guò)對(duì)以上三種方案的比較、分析論證 ，在當(dāng)今人們追求生活便利快捷的大環(huán)境下，方案一雖然成本相對(duì)低廉，但是由于安全性和操作的便利性太差，決定了以此方案為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)根本不能在市場(chǎng)上立足，因而在通過(guò)對(duì)三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析后，首先排除了方案一。 方案三 :采用手機(jī)藍(lán)牙終端控制的方式，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制燈和冰箱的開(kāi)關(guān)和其他功能，運(yùn)用此方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的硬件框圖如圖 3 所示。 方案二 :采用 GSM 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，系統(tǒng)通過(guò)手機(jī)遠(yuǎn)程發(fā)送短信的方式實(shí)現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程開(kāi)啟和關(guān)閉，運(yùn)用此方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的硬件框圖如圖 2 所示。 方案一：采用 NRF24L01 無(wú)線射頻方式進(jìn)行遙控控制，運(yùn)用此方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖如圖 1 所示。每個(gè)部分都有不同設(shè)計(jì)方案，下面探討不同的設(shè)計(jì)方案，以便找出最好的設(shè)計(jì)方案。最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試 ,運(yùn)用一部 Android 系統(tǒng)手機(jī)通過(guò)軟件與 HC06 藍(lán)牙模塊通信控制 LED 燈的開(kāi)關(guān)、調(diào)光以及定時(shí) ,控制冰箱的開(kāi)關(guān)以及設(shè)置冰箱溫度，將燈光亮度、設(shè)置的定時(shí)時(shí)間、設(shè)置的冰箱溫度顯示在 LCD1602 液晶屏上 ,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)家庭部分電器的智能化控制。首先對(duì)智能燈光與冰箱的智能控制系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析 ,設(shè)計(jì)了一款安裝在安卓手機(jī) 上的藍(lán)牙串口助手軟件 ,具體化實(shí)現(xiàn)的功能是對(duì)燈的開(kāi)關(guān)、調(diào)光以及定時(shí)的控制，對(duì)冰箱進(jìn)行溫度的設(shè)置。 6 3 總體分析 系統(tǒng) 設(shè)計(jì)原理 該系統(tǒng)將 Android 智能手機(jī)與 STC89C52 單片機(jī)結(jié)合，做到以前要用多支遙控器才能做到的工作，可以通過(guò) APP 應(yīng)用程序與藍(lán)牙模塊以及 STC89C52 單片機(jī)結(jié)合，達(dá)到控制電器的目的，在該系統(tǒng)中利用手機(jī) APP 應(yīng)用程序來(lái)整合控制指令，再由藍(lán)牙模塊傳輸控制指令，最后由 STC89C52 接收控制指令，控制繼電器工作。 易使用性：該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，只需要在一部安卓系統(tǒng)的手機(jī)上安裝手機(jī)藍(lán)牙串口助手，通過(guò)藍(lán)牙串口助手上的相關(guān)按鈕，就可以對(duì)電燈和冰箱進(jìn)行控制。 可靠性和可用性需求 可靠性：基于安卓的電燈與冰箱智能控制系統(tǒng)的硬件經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試、比較篩選和制作 ，質(zhì)量和性能較好；該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)電燈的開(kāi)關(guān)、亮度以及定時(shí)操作，對(duì)冰箱進(jìn)行溫度控制操作，該系統(tǒng)運(yùn)用的是藍(lán)牙控制技術(shù)，運(yùn)用該技術(shù)后能成功運(yùn)行。 顯示模塊：顯示模塊是把藍(lán)牙串口助手上設(shè)置的電燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電燈的亮度、為電燈設(shè)置的照明時(shí)長(zhǎng)、冰箱的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、冰箱的當(dāng)前溫度等信息顯示在設(shè)備上，便于人們更直觀的觀測(cè)數(shù)據(jù)。 冰箱溫度控制模塊：冰箱控制模塊主要是對(duì)冰箱進(jìn)行溫度控制，在普通冰箱中，分為兩部分，冷藏和冷凍，要想食用冷凍室里的食物，必須先拿出來(lái)解凍，解凍會(huì)消耗很多時(shí)間，用手機(jī)控制冰箱就可以很方便的控制冰箱里食物的食用狀態(tài)。 電燈控制模塊：電燈控制模塊主要是對(duì)電燈進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，通過(guò)手機(jī) APP就可以控制家里的電燈設(shè)備，對(duì)電燈的具體操作有：控制電燈的開(kāi)關(guān)、控制電燈的亮度、設(shè)置電燈照明的時(shí)長(zhǎng)等。 功能需求 根據(jù)系統(tǒng)功能需要分析軟件需要，基于安卓的電燈與冰箱智能控制系統(tǒng)，可以分為如下幾個(gè)模塊 ：藍(lán)牙模塊，電燈控制模塊，冰箱溫度控制模塊，顯示模塊，電源模塊。 ：目前很多電燈與冰箱的控制都采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使用計(jì)算機(jī)智能化的管理家里的設(shè)備，節(jié)省了大量的人力、物力，有很好的經(jīng)濟(jì)效益。 該 系統(tǒng)的可行性可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析： ：目前藍(lán)牙技術(shù)發(fā)展比較成功，已經(jīng)應(yīng)用于很多產(chǎn)業(yè)。在現(xiàn)代高速發(fā)展的社會(huì)中，人們更看中智能化，認(rèn)為這樣不僅可以緊跟時(shí)代的步伐，還可以節(jié)省人力，最重要的是可以更加便捷的控制家里的某些設(shè)備。 LCD1602 液晶顯示屏上顯示此時(shí) LED 燈的光強(qiáng)、設(shè)定燈滅的時(shí)間和此時(shí)冰箱的溫度。 LED 燈進(jìn)行定時(shí)設(shè)置。 課題要求如下： LED 燈的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。系統(tǒng)所使用的主要元器件包括： STC89C52 單片機(jī)、 HC06 藍(lán)牙模塊、 LCD1602 液晶顯示屏。 課題的主要工作 該系統(tǒng)采用 STC89C52 單片機(jī)為主控芯片，結(jié)合 HC06 藍(lán)牙模塊，通過(guò)軟件編程結(jié)合硬件來(lái)完成電燈與冰箱的智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 、圖表及文獻(xiàn)資料的能力，提高編程及動(dòng)手能力。 而 Android 為目前用戶最常使用的隨身裝置平臺(tái)，因此選擇使用 Android 做為開(kāi)發(fā)基底，通過(guò)與 APP