基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的室內(nèi)LED智能照明控制系統(tǒng)

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的室內(nèi)LED照明操縱系統(tǒng) 姓 名 專 業(yè) 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 二O一五年六月目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc420942483 中文摘要 PAGEREF _Toc420942483 h I HYPERLINK l _Toc420942484 英文摘要 PAGEREF _Toc420942484 h II HYPERLINK l _Toc420942485 前言 PAGEREF _Toc420942485 h III HYPERLINK l _Toc420942486 1 智能照明系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析 PAGEREF _

2、Toc420942486 h 1 HYPERLINK l _Toc420942487 1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡介 PAGEREF _Toc420942487 h 1 HYPERLINK l _Toc420942488 1.2 照明系統(tǒng)現(xiàn)狀分析 PAGEREF _Toc420942488 h 2 HYPERLINK l _Toc420942489 1.3 物聯(lián)網(wǎng)下的智能照明 PAGEREF _Toc420942489 h 2 HYPERLINK l _Toc420942490 2 總體方案設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc420942490 h 5 HYPERLINK l _Toc420942491 2

3、.1 系統(tǒng)的需求分析 PAGEREF _Toc420942491 h 5 HYPERLINK l _Toc420942492 2.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc420942492 h 5 HYPERLINK l _Toc420942493 2.3 通信協(xié)議設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc420942493 h 6 HYPERLINK l _Toc420942494 2.3.1協(xié)議數(shù)據(jù)幀格式 PAGEREF _Toc420942494 h 6 HYPERLINK l _Toc420942495 2.3.2操縱協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc420942495 h 7 HYPER

4、LINK l _Toc420942496 3 硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc420942496 h 8 HYPERLINK l _Toc420942497 3.1 電源模塊 PAGEREF _Toc420942497 h 8 HYPERLINK l _Toc420942498 3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng) PAGEREF _Toc420942498 h 10 HYPERLINK l _Toc420942499 3.3 WIFI模塊 PAGEREF _Toc420942499 h 10 HYPERLINK l _Toc420942500 3.3.1 ESP8266模塊電路設(shè)計(jì) PAGEREF _T

5、oc420942500 h 10 HYPERLINK l _Toc420942501 3.3.2 ESP8266模塊特性 PAGEREF _Toc420942501 h 11 HYPERLINK l _Toc420942502 3.3.3 ESP8266模塊功耗 PAGEREF _Toc420942502 h 11 HYPERLINK l _Toc420942503 3.4 按鍵輸入模塊電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc420942503 h 12 HYPERLINK l _Toc420942504 3.5 RGB 燈驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc420942504 h 12 HYP

6、ERLINK l _Toc420942505 3.5.1 WS2811要緊特點(diǎn) PAGEREF _Toc420942505 h 13 HYPERLINK l _Toc420942506 3.5.2 WS2811概述 PAGEREF _Toc420942506 h 13 HYPERLINK l _Toc420942507 3.5.3 WS2811管腳講明 PAGEREF _Toc420942507 h 14 HYPERLINK l _Toc420942508 4 wifi模塊使用 PAGEREF _Toc420942508 h 16 HYPERLINK l _Toc420942509 4.1 工

7、作模式 PAGEREF _Toc420942509 h 16 HYPERLINK l _Toc420942510 4.2 AT指令集 PAGEREF _Toc420942510 h 16 HYPERLINK l _Toc420942511 4.2.1 基礎(chǔ)AT指令 PAGEREF _Toc420942511 h 17 HYPERLINK l _Toc420942512 4.2.2 WiFi功能AT指令 PAGEREF _Toc420942512 h 17 HYPERLINK l _Toc420942513 4.3.3 TCP/IP工具箱 AT指令 PAGEREF _Toc420942513 h

8、 19 HYPERLINK l _Toc420942514 5 軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc420942514 h 26 HYPERLINK l _Toc420942515 5.1 軟件總流程圖 PAGEREF _Toc420942515 h 26 HYPERLINK l _Toc420942516 5.2 RGB燈驅(qū)動(dòng)程序編寫 PAGEREF _Toc420942516 h 27 HYPERLINK l _Toc420942517 5.3 WIFI驅(qū)動(dòng)編寫 PAGEREF _Toc420942517 h 31 HYPERLINK l _Toc420942518 5.4 數(shù)據(jù)幀處理機(jī)制

9、PAGEREF _Toc420942518 h 32 HYPERLINK l _Toc420942519 總 結(jié) PAGEREF _Toc420942519 h 40 HYPERLINK l _Toc420942520 致謝 PAGEREF _Toc420942520 h 42 HYPERLINK l _Toc420942521 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc420942521 h 43 HYPERLINK l _Toc420942522 附錄一 原理圖 PAGEREF _Toc420942522 h 44 HYPERLINK l _Toc420942523 附錄二 實(shí)物圖 PAGEREF

10、 _Toc420942523 h 45 HYPERLINK l _Toc420942524 附錄三 手機(jī)客戶端操作界面截圖 PAGEREF _Toc420942524 h 46基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的室內(nèi)LED照明操縱系統(tǒng)摘 要WIFI是短距離、低成本無線通訊技術(shù)之一。它能夠用于替代移動(dòng)設(shè)備之間的通訊電纜，從而形成個(gè)人無線網(wǎng)絡(luò)。它不僅使計(jì)算機(jī)和通信的融合成為可能，而且隨著它的不斷進(jìn)步，還能夠把家電、娛樂電子產(chǎn)品與計(jì)算機(jī)、通信系統(tǒng)的終端融為一體，使人們在家里、辦公室或者公共場所就能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的操作和操縱，為辦公室的自動(dòng)化和家庭通信的實(shí)施制造了良好的條件。隨著電子科學(xué)技術(shù)的迅速進(jìn)展，特不是隨著大規(guī)模集成電路

11、的出現(xiàn)，給人類生活帶來了全然性的改變。尤其是單片機(jī)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用進(jìn)展，現(xiàn)在產(chǎn)品幾乎差不多走進(jìn)了千家萬戶。基于WIFI的手機(jī)操縱多彩臺(tái)燈設(shè)計(jì)正是響應(yīng)當(dāng)前無線操縱進(jìn)展浪潮設(shè)計(jì)的作品，其中涉及的WIFI無線通訊技術(shù)確實(shí)是WIFI的典型應(yīng)用，它的開發(fā)為后期研究奠定了基礎(chǔ)。本文從通過手機(jī)WIFI進(jìn)行PWM操縱的角度來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。本文介紹了一個(gè)WIFI操縱的PWM調(diào)光RGB燈的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理。具體闡述了PWM操縱下的三基色混光原理；及利用先進(jìn)WIFI技術(shù)操縱下的工作原理，從而確定整個(gè)設(shè)計(jì)的方案和調(diào)試步驟。關(guān)鍵詞： WIFI；三基色混光；PWM操縱；TCP/IP THINGS TECHNOLOGY IN

12、DOOR LEDLIGHTING CONTROL SYSTEM AbstractWIFI is a short distance, one low-cost wireless communication technology. It can be used to replace the communication cable between the mobile device, thereby forming a personal wireless network. It not only makes the integration of computers and communication

13、s become possible, but as it continues to progress, but also integrated terminal appliances, entertainment electronics and computers, communication systems, right, so that people in the home, office or public place can be achieved unified operation and control for the implementation of office automa

14、tion and home communications has created good conditions. With the rapid development of electronic science and technology, especially with the large-scale integrated circuits, to human life brought fundamental change. Especially the development and application of SCM technology development, product

15、now almost into the household. Control Based WIFI phone colorful lamp design is responsive to current wave of development of wireless control design work, which involved a typical application WIFI wireless communication technology is WIFI, which developed the foundation for the later study.In this p

16、aper, by phone WIFI PWM control angle for design. This article describes the system structure and working principle of a WIFI control PWM dimming RGB lights. Specifically addressed the three primary colors mixed light under PWM control principle; and the use of advanced WIFI technology works under c

17、ontrol in order to determine the overall design of the program and debug procedures.Key words: WIFI; tricolor mixed light; PWM control; TCP / IP前言使用智能照明操縱系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的照明操縱具有專門大的優(yōu)越性。首先，它具有良好的節(jié)能效果。智能照明操縱系統(tǒng)能夠借助各種不同的用戶依照自身喜好預(yù)先設(shè)置的操縱方式和操縱元件，對不同時(shí)刻、不同環(huán)境的光照度和范圍進(jìn)行精確設(shè)置和合理治理，如此在保證使用的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)能。這種自動(dòng)調(diào)節(jié)的方式，能夠充分利用室外的自然采光，只有

18、必需時(shí)才把燈點(diǎn)亮或點(diǎn)到要求的亮度，它和自然光配合共同照明，利用最少的能源保證所要求的照度水平，節(jié)電效果專門明顯，一般可達(dá)到30%以上。智能照明操縱系統(tǒng)的另一大功效是改善工作環(huán)境，提高工作效率。良好的工作環(huán)境是提高工作效率的一個(gè)必要條件，這也能間接的帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。良好的設(shè)計(jì)燈具布局，合理地選用光源燈具，營造舒適的照明環(huán)境，配合優(yōu)良的照明操縱系統(tǒng)，都能專門好的提高照明質(zhì)量。智能照明操縱系統(tǒng)用調(diào)光模塊操縱面板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的開關(guān)操縱燈具，能夠?qū)艟叩拈_關(guān)和照度預(yù)先設(shè)置為不同的模式，用戶能夠簡單的通過界面來選擇最適合的照明模式，不僅更加舒適，還能有效地操縱各房間內(nèi)整體的照度值，從而提高照度均勻性。智能

19、照明操縱系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了多種照明效果。多種照明操縱方式，能夠使同一建筑空間具備多種照明效果，以適應(yīng)不同的需求?，F(xiàn)代建筑物中，照明不僅單純地為滿足人們視覺上的明暗需求，更應(yīng)具備多種的操縱方案，使建筑物功能更加多樣化，也能給人豐富的視覺效果和美感。1 智能照明系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)下一種新的思維方式，物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)展將帶來更多新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)并沒有專門多全新的技術(shù)，應(yīng)用創(chuàng)新與用戶體驗(yàn)才是物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)展的核心。在物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)展的同時(shí)，另一個(gè)和物聯(lián)網(wǎng)看似毫無關(guān)系的方面也在和物聯(lián)網(wǎng)越來越有關(guān)，那確實(shí)是智能照明系統(tǒng)。智能照明不僅僅是一種簡單的照明操縱課題，它在帶來舒適性的同時(shí)也能大量的節(jié)約能源，傳統(tǒng)的智能照明技

20、術(shù)差不多能夠?qū)ｉT大幅度的節(jié)能，然而它的各部分操縱仍然是割裂開的。假如能將物聯(lián)網(wǎng)和智能照明結(jié)合，將更大程度的提高智能照明的節(jié)能效果和照明的智能度與舒適度。本文基于目前關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)和智能照明的各項(xiàng)研究，分析了二者結(jié)合的差不多情況和進(jìn)展前景，并關(guān)于其中的一些關(guān)鍵技術(shù)和功能進(jìn)行了簡單的概述。1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡介物聯(lián)網(wǎng)被定義為：射頻識(shí)不（RFID），紅外傳感器，全球定位系統(tǒng)，激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，以連接到因特網(wǎng)的任何物品，是信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)不，定位，跟蹤，網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和治理。物聯(lián)網(wǎng)概念提出于1999年含義確實(shí)是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，核心和基礎(chǔ)的東西仍然是

21、互聯(lián)網(wǎng)，是基于互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)和擴(kuò)展;第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通訊。下圖1.1所示為物聯(lián)網(wǎng)拓?fù)鋱D。圖1.1 物聯(lián)網(wǎng)拓?fù)鋱D就其本身來講，物聯(lián)網(wǎng)代表了下一代信息進(jìn)展技術(shù)，然而就它的某些應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用方式來講，中國公眾也不算太生疏。它是對現(xiàn)有信息技術(shù)的統(tǒng)一聚合應(yīng)用和升華，物聯(lián)網(wǎng)將現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、感知技術(shù)、人工智能和自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合起來，進(jìn)行一定的集成并應(yīng)用到了更寬敞的范圍，實(shí)現(xiàn)了人與物、物與物之間的對話，制造出了一個(gè)更加智慧的世界。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息技術(shù)有著千絲萬縷的聯(lián)系，它們在各個(gè)層次和方面都有著不可或缺的關(guān)系，物聯(lián)網(wǎng)具有專門強(qiáng)的系統(tǒng)性和集成性，也有著寬敞的創(chuàng)新和進(jìn)展

22、前景，因此物聯(lián)網(wǎng)又被稱作信息技術(shù)的第三次革命性創(chuàng)新。1.2 照明系統(tǒng)現(xiàn)狀分析由于當(dāng)今世界能源的緊缺，節(jié)約能源成為了目前各用能領(lǐng)域的趨勢。而現(xiàn)代建筑物的能耗相當(dāng)大，跟據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，建筑的能耗占整個(gè)國家能耗總量的30%，建筑物的能耗通常體現(xiàn)在建筑設(shè)備的能耗上。由于建筑布局的緣故，許多建筑在白天也需要進(jìn)行人工照明, 照明用電已成為建筑的要緊能耗之一。依照能耗分析表明，建筑照明能耗占差不多能耗的12%以上。建筑照明因而成為節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。另外照明負(fù)荷占大樓冷負(fù)荷的16%，降低照明的功耗和從而降低照明系統(tǒng)的發(fā)熱量也十分重要。因此，照明系統(tǒng)的節(jié)能改造顯得特不的重要。隨著目前燈具科技的進(jìn)展，LED燈具逐漸

23、成為節(jié)能的主力軍。LED燈具被稱為第四代照明燈具，光源具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等優(yōu)點(diǎn)，隨著LED 發(fā)光效率的不斷提高，以及價(jià)格逐步下降，LED 光源在通用照明方面具有專門大的優(yōu)勢。LED光源最大的特點(diǎn)確實(shí)是同等照度條件下的功率比傳統(tǒng)燈具低專門多，因此，采納LED燈具能夠?qū)ｉT大程度的節(jié)能。節(jié)能除了設(shè)備上的更新，操縱系統(tǒng)的優(yōu)化也能起到專門大的作用。因此，除了將原先老式的照明燈具改造為新的高效燈具，還能夠通過更加智能的照明操縱，關(guān)心建筑節(jié)能和實(shí)現(xiàn)更好的操縱。1.3 物聯(lián)網(wǎng)下的智能照明顯然，獨(dú)立的照明操縱差不多進(jìn)展的專門成熟，然而專門多時(shí)候使用者無法準(zhǔn)確的依照情況設(shè)置參數(shù)。而且外界情況多變，僅僅

24、靠非專業(yè)的使用者來操縱無法達(dá)到最佳的效果。而且，任何的操縱幾乎都要在現(xiàn)場進(jìn)行。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，使用者能夠利用遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)對室內(nèi)照明設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控和操縱，室內(nèi)照明發(fā)生故障時(shí)能自動(dòng)發(fā)送電子郵件或短信進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)室內(nèi)照明制造商能夠通過網(wǎng)絡(luò)在線指導(dǎo)用戶排除故障或?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行售后跟蹤服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)給予照明操縱的另一大優(yōu)勢是：室內(nèi)照明能夠記錄使用者的適應(yīng)和生活方式，利用情景感知技術(shù)提供人與家電、環(huán)境的自然交互，不僅如此，它還能夠預(yù)測使用者的需求和使用，在物聯(lián)網(wǎng)這一寬敞平臺(tái)上，室內(nèi)照明系統(tǒng)必將為用戶帶來全新的生活方式。室內(nèi)照明系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖1.2所示：圖1.2 智能照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖物聯(lián)網(wǎng)的智

25、能照明系統(tǒng)之因此“聰慧能干”的首要緣故在于其自適應(yīng)的特征。物聯(lián)網(wǎng)所提供的大量的傳感技術(shù)、無線通信技術(shù)以及射頻識(shí)不等技術(shù)，通過傳感器及微處理操縱系統(tǒng)，使物聯(lián)網(wǎng)的智能照明系統(tǒng)能夠“感知”環(huán)境，依照外界情況的變化作出相應(yīng)的解決方案，為用戶提供最適宜、最自然的服務(wù)。圖1.3 智能照明操縱框圖上圖1.3所示即為智能照明系統(tǒng)操縱原理，物聯(lián)網(wǎng)的智能照明系統(tǒng)內(nèi)置的傳感器感知外部環(huán)境變化后，依照自身?xiàng)l件、不同的情況做出不同的工作方案，以適應(yīng)不同的需求、時(shí)刻保持最佳狀態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)的智能照明系統(tǒng)還可通過對用戶適應(yīng)的學(xué)習(xí)，替用戶省去大量狀態(tài)設(shè)定的操作，使用起來更加輕松便捷人性化，而且一旦用戶適應(yīng)改變，物聯(lián)網(wǎng)的智能照明系

26、統(tǒng)也能隨之產(chǎn)生新的設(shè)定。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能照明行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)展迅速，然而這種技術(shù)的初期投入高，而且只有在成熟的社會(huì)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)下才能發(fā)揮最大的效用，因此需要全社會(huì)各行各業(yè)的支持和參與，同時(shí)需要國家相關(guān)政策的大力扶持。先進(jìn)的智能照明系統(tǒng)不但節(jié)約能源，還能夠提升都市的形象、美化居室環(huán)境，給人們提供更加安全和舒適的照明環(huán)境。隨著社會(huì)的進(jìn)展和人們關(guān)于照明要求的不斷提高，智能照明系統(tǒng)也在朝著結(jié)構(gòu)多樣化、應(yīng)用擴(kuò)大化的方向快速進(jìn)展。智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用將會(huì)有更多的創(chuàng)意和創(chuàng)新，也將會(huì)有更多的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被結(jié)合到智能照明系統(tǒng)中。相信通過物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)心，一個(gè)智能化的照明新時(shí)代正在向我們走來，人類的照明生活將會(huì)更加智能和

27、舒適。2 總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì)是關(guān)系到產(chǎn)品定位，器件選型和技術(shù)路線的關(guān)鍵行設(shè)計(jì)，它要緊包括以下內(nèi)容：2.1 系統(tǒng)的需求分析基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的室內(nèi)LED照明操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的是為了實(shí)現(xiàn)安卓手機(jī)/PAD通過安裝APP來操縱彩色LED燈的顏色、亮度。整個(gè)系統(tǒng)要緊包含通信系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)兩大部分，其中通信系統(tǒng)使用WIFI模塊通過UDP協(xié)議來完成單片機(jī)和手機(jī)/PAD之間的數(shù)據(jù)傳輸，操縱系統(tǒng)使用增強(qiáng)型51單片機(jī)產(chǎn)生四路PWM信號實(shí)現(xiàn)對彩燈的顏色、亮度調(diào)整，為了保證脫離網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)也能操縱燈光，本系統(tǒng)還能夠設(shè)計(jì)幾組按鍵來調(diào)整燈光顏色和開關(guān)。系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)功能如下：（1）整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由燈控終端建立一個(gè)wifi熱點(diǎn)無

28、需外網(wǎng)接入，數(shù)據(jù)傳輸層采納的是 UDP 協(xié)議通信機(jī)制。對LED燈能夠?qū)崿F(xiàn)開、關(guān)、調(diào)光功能。（2）由于整個(gè)系統(tǒng)是建立在 WIFI 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的，對WIFI模塊建立的熱點(diǎn)默認(rèn)SSID是“MY_RGB”，密碼是“0123456789”為了保證保證通信安全，網(wǎng)絡(luò)采納了WPA2加密方式。（3）手機(jī)客戶端和燈控終端通信使用的是UDP通信方式，燈控終端處于server模式監(jiān)聽7136端口,手機(jī)客戶端會(huì)將操縱數(shù)據(jù)幀發(fā)送到那個(gè)端口經(jīng)單片機(jī)解析數(shù)據(jù)后實(shí)現(xiàn)對燈光的操縱。（4）燈控終端在正常使用時(shí)要求在同一時(shí)刻內(nèi)單盞燈只能同意一個(gè)客戶端的請求，以幸免命令信息的錯(cuò)亂現(xiàn)象。2.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)要緊實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)功能：

29、一是用按鍵對彩色LED 燈的操縱包括開關(guān)、調(diào)光、調(diào)色等；二是能夠通過安卓客戶端來對LED 燈操縱。室內(nèi)LED智能照明系統(tǒng)主體框架由手機(jī)客戶端、燈控終端兩個(gè)部分組成，其中系統(tǒng)終端部分是本文研究的重點(diǎn)，由 WIFI 終端AP節(jié)點(diǎn)、STC15F408AD單片機(jī)、RGB燈、RGB燈構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。LED智能照明系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖 2.1 所示：圖2.1 室內(nèi)LED智能照明系統(tǒng)總體架構(gòu)圖過上圖能夠看出，室內(nèi)LED智能照明系統(tǒng)主體框架由手機(jī)客戶端、及系燈光操縱終端兩個(gè)部分組成，各部分具體功能分析如下：（1）手機(jī)/PAD 客戶端：本系統(tǒng)客戶端部分是基于 Android 操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，通過搭建 eclip

30、se 軟件開發(fā)環(huán)境來實(shí)現(xiàn)用戶對系統(tǒng)的界面功能。（2）燈光操縱終端：該部分要緊由 WIFI 模塊、STC15F408AD單片機(jī)及RGB燈PWM驅(qū)動(dòng)電路，電源模塊。AP作為終端的無線通信設(shè)備，要緊用來實(shí)現(xiàn)同手機(jī)客戶端之間的數(shù)據(jù)有效傳輸功能，數(shù)據(jù)的具體交換過程可通過系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)議來完成。STC15F408AD 單片機(jī)作為系統(tǒng)終端的操縱備，要緊實(shí)現(xiàn)的功能有串口數(shù)據(jù)交換、PWM 調(diào)光脈沖的產(chǎn)生、按鍵處理以及燈光操縱終端數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等。2.3 通信協(xié)議設(shè)計(jì)通信協(xié)議是是室內(nèi)LED智能照明操縱系統(tǒng)至關(guān)重要的部分，它是連接手機(jī)/PAD客戶端和燈光操縱終端的橋梁，關(guān)于本系統(tǒng)來講需要設(shè)計(jì)一套通過wifi傳輸操縱彩色LE

31、D燈的顏色，亮度以及開關(guān)操縱。2.3.1協(xié)議數(shù)據(jù)幀格式完整的一幀數(shù)據(jù)包括：幀頭、命令、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)及幀尾。幀頭：也叫起始符，是數(shù)據(jù)開始接收的標(biāo)志，為了幸免數(shù)據(jù)幀的長度過大，本系統(tǒng)起始符僅采納1個(gè)字節(jié)，設(shè)置幀頭的實(shí)際作用為當(dāng)一幀數(shù)據(jù)過來以后，只有碰到幀頭數(shù)據(jù)位時(shí)單片機(jī)才才開始存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并等到幀結(jié)束調(diào)用相應(yīng)函數(shù)執(zhí)行命令。命令：命令數(shù)據(jù)段的作用是讓終端明白客戶端發(fā)過來的數(shù)據(jù)包是為了執(zhí)行什么操作，單片機(jī)確實(shí)是通過識(shí)不這一字段來回調(diào)函數(shù)執(zhí)行相應(yīng)操作。數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)位是協(xié)議的核心組成部分，終端功能的具體實(shí)現(xiàn)過程差不多上由數(shù)據(jù)位來保障的，不同的功能對數(shù)據(jù)位的要求也各不相同。校驗(yàn)：校驗(yàn)的方式有奇偶校驗(yàn)、CRC 校驗(yàn)、

32、BCC 校驗(yàn)及代碼和檢驗(yàn)等，本文采納的是代碼和校驗(yàn)方式,校驗(yàn)和為命令和幀頭的求和。幀尾：其作用為標(biāo)識(shí)一幀數(shù)據(jù)的結(jié)束，當(dāng)單片機(jī)檢測到幀尾數(shù)據(jù)到來時(shí)將關(guān)閉其后數(shù)據(jù)的接收。2.3.2操縱協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)由于本系統(tǒng)使用TCP/IP協(xié)議棧的UDP通信來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，UDP協(xié)議差不多具有數(shù)據(jù)校驗(yàn)功能幸免物理層傳輸錯(cuò)誤，因此在實(shí)際制作中并不需要自己去做一套數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制，關(guān)于一個(gè)彩燈來講，為了實(shí)現(xiàn)對其顏色，亮度操縱只需要操縱RGB三個(gè)通道PWM值即可，在本系統(tǒng)中PWM均使用8位分辨率，能夠合成16777216種色彩（通常所講的16萬色），因此協(xié)議只需要實(shí)現(xiàn)對這三個(gè)顏色通道PWM值操縱即可滿足要求。在手機(jī)客戶端與

33、燈控終端通信過程中每一個(gè)數(shù)據(jù)幀均以字符“s”開頭，接下來是命令幀，為了讓命令更直觀，那個(gè)地點(diǎn)直接使用了字符串“red”，“blue”，“green”來表示相應(yīng)通道命令關(guān)鍵字，由于這幾個(gè)關(guān)鍵字長度不定，為了區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)和命令需要用分隔符隔開命令關(guān)鍵字和數(shù)據(jù)區(qū)，那個(gè)地點(diǎn)用的是字符“=”隔開數(shù)據(jù)和命令。緊跟著“=”是PWM值，那個(gè)地點(diǎn)為了直觀和方便安卓編程直接使用了該數(shù)值的十進(jìn)制ASCII來表示，例如數(shù)據(jù)幀“sred=000”表示關(guān)閉紅色通道輸出（置R通道PWM值為0），數(shù)據(jù)幀“sbule=255”表示置B通道PWM值為OXFF（最大占空比）。3 硬件設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)的室內(nèi)LED智能照明操縱系統(tǒng)由RGB燈

34、驅(qū)動(dòng)模塊電路、WiFi模塊、單片機(jī)最小系統(tǒng)、按鍵輸入模塊、電源模塊組成。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖3.1所示：RGB燈驅(qū)動(dòng)電路RGB燈驅(qū)動(dòng)電路電源模塊單片機(jī)(MCU)電源模塊單片機(jī)(MCU)WiFi模塊WiFi模塊按鍵輸入模塊按鍵輸入模塊圖3.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖各個(gè)電路模塊設(shè)計(jì)圖，共有以下五部分組成，分不是WiFi模塊電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、按鍵輸入電路、RGB燈驅(qū)動(dòng)電路模塊電路設(shè)計(jì)、電源電路模塊。3.1 電源模塊關(guān)于硬件設(shè)計(jì)來講，首先要解決的確實(shí)是整個(gè)系統(tǒng)的供電問題，電源模塊的穩(wěn)定可靠是系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)。51單片機(jī)盡管使用時(shí)刻最早、應(yīng) 用范圍最廣，然而在實(shí)際使用過程中，一個(gè)和典型的問題確實(shí)是

35、相比其他系列的單片機(jī)，51單片機(jī)更容易受到干擾而出現(xiàn)程序跑飛的現(xiàn)象，克服這種現(xiàn)象出現(xiàn)的一個(gè)重要手段確實(shí)是為單片機(jī)系統(tǒng)配置一個(gè)穩(wěn)定可靠的電源供電模塊。本系統(tǒng)包含多個(gè)模塊，他們所需的供電電壓也不同，總體來講需要3.3V和5V兩路供電，3.3V為wifi模塊供電，單片機(jī)和LED使用5V供電。通過在圖書館對相關(guān)資料的查詢和指導(dǎo)老師的指點(diǎn)，本設(shè)計(jì)的電源模塊的設(shè)計(jì)電路圖如下圖3.2所示：圖3.2 電源模塊圖3.2所示是物聯(lián)網(wǎng)室內(nèi)LED智能照明操縱系統(tǒng)中的電源電路模塊部分，5V到3.3V電壓的轉(zhuǎn)換采納ASM1117直流低壓差線性穩(wěn)壓器。AMS1117是一款正電壓輸出低壓差的三端線性穩(wěn)壓電路，在輸出1A電流時(shí)

36、，輸入輸出的電壓差典型值為1.8V。AMS1117分為兩個(gè)版本，固定電壓輸出版本和可調(diào)電壓輸出版本，固定輸出版本的輸出電壓能夠?yàn)椋?.8V，3.3V和5.0V，可調(diào)電壓輸出版本能提供的輸出電壓范圍為：1.8V5.5V。AMS1117內(nèi)部集成過熱愛護(hù)和限流電路,確保芯片和電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。AMS1117特性：能提供包括固定電壓輸出版本（固定電壓包括1.8V，3.3V，5V）跟三端可調(diào)電壓輸出版本最高輸出電流可達(dá)A輸出電壓精度高達(dá)2；穩(wěn)定工作電壓范圍為高達(dá)12V；內(nèi)部集成限流功能；具有過熱切斷愛護(hù)；工作溫度范圍：-20-120；3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)，或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少

37、的元件組成的單片機(jī)能夠工作的系統(tǒng)。對51系列單片機(jī)來講，最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括：單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。而本系統(tǒng)采納STC15F408AD單片機(jī)內(nèi)部集成了復(fù)位電路，及內(nèi)部RC振蕩器因此省去了大部格外部電路。最小系統(tǒng)只需提供必要的ISP下載調(diào)試接口，提供穩(wěn)定的電源濾波即可。單片機(jī)最小系電路圖如下圖3.3所示：圖3.3 最小單片機(jī)系統(tǒng)3.3 WIFI模塊本系統(tǒng)使用ESP8266串口WiFi模塊作為網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi 透傳模塊，專為移動(dòng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)。模塊內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧，可將用戶的物理設(shè)備連接到Wi-Fi 無線網(wǎng)絡(luò)上，進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)通信

38、，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。3.3.1 ESP8266模塊電路設(shè)計(jì)通過ESP8266模塊，單片機(jī)只需要通過串口發(fā)送AT指令即可完成嵌入式設(shè)備與Internet和局域網(wǎng)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)收發(fā)。在使用過程中模塊與單片機(jī)之間的連接僅需要占用一個(gè)UART端口，下圖3.4是wifi模塊與單片機(jī)之間的連接原理圖。圖3.4 WIFI電路模塊3.3.2 ESP8266模塊特性支持無線802.11 b/g/n 標(biāo)準(zhǔn)支持STA/AP/STA+AP 三種工作模式內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧，支持多路TCP Client連接 支持豐富的Socket AT指令支持UART/GPIO數(shù)據(jù)通信接口支持Smart Link 智能聯(lián)網(wǎng)功能內(nèi)置32位

39、MCU，可兼作應(yīng)用處理器 超低能耗，適合電池供電應(yīng)用3.3V 單電源供電3.3.3 ESP8266模塊功耗由于wifi處于2.4G頻段，盡管高頻保證了信號帶寬，然而高頻信號穿墻能力差而且衰減專門快，而且那個(gè)頻段屬于免執(zhí)照開放頻段干擾較大，因此市售的wifi產(chǎn)品一般功耗較大，對電壓穩(wěn)定性要求也專門苛刻，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有必要對ESP8266模塊進(jìn)行一個(gè)功耗測試，下表3.1所示功耗數(shù)據(jù)是基于3.3V的電源、25的環(huán)境溫度下測得。 表3.1 ESP8266功耗測試模式測試結(jié)果單位傳送802.11b，CCK 1Mbps，Pout=+19.5dBm215mA傳送802.11b，CCK 11Mbps

40、，Pout=+18.5dBm197mA傳送802.11g，OFDM54 Mbps，Pout=+16dBm145mA傳送802.11n，MCS7，Pout=+14dBm135mA接收802.11b，包長1024字節(jié)，-80dBm100mA接收802.11g，包長1024字節(jié)，-70dBm100mA接收802.11n，包長1024字節(jié)，-65dBm102mA系統(tǒng)待機(jī)模式70mA關(guān)機(jī)0.5A3.4 按鍵輸入模塊電路的設(shè)計(jì)常用的按鍵驅(qū)動(dòng)有矩陣鍵盤和IO直接驅(qū)動(dòng)，由于本系統(tǒng)按鍵數(shù)量少，直接使用了IO直接驅(qū)動(dòng)方式，圖3.5為本設(shè)計(jì)所使用的按鍵電路。圖3.5 按鍵電路原理3.5 RGB 燈驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)RGB

41、燈采納三原色混光原理，通過操縱R、G、B三原色亮度比例調(diào)節(jié)發(fā)光顏色，本系統(tǒng)采納PWM調(diào)光技術(shù)，需要較高的開關(guān)速度、較大的瞬間電流。一般三極管和繼電器不能滿足系統(tǒng)要求。因此本系統(tǒng)采納LED專用驅(qū)動(dòng)芯片WS2811來驅(qū)動(dòng)RGB燈。圖3.6是電路原理圖。圖3.6 RGB燈驅(qū)動(dòng)電路模塊3.5.1 WS2811要緊特點(diǎn)輸出端口耐壓15V。芯片內(nèi)置穩(wěn)壓管，24V以下電源端只需串電阻到ICVDD腳，無需外加穩(wěn)壓管?；叶日{(diào)節(jié)電路（256級灰度可調(diào)）。內(nèi)置信號整形電路，任何一個(gè)IC收到信號后通過其他各種LED燈飾產(chǎn)品.波形整形再輸出，保證線路波形畸變可不能累加。內(nèi)置上電復(fù)位和掉電復(fù)位電路.PWM操縱端能夠?qū)崿F(xiàn)2

42、56級調(diào)節(jié)，掃描頻率不低于400Hz/s串行接口級聯(lián)接口，能通過一根信號線完成數(shù)據(jù)的接收與解碼.任意兩點(diǎn)傳傳輸距離超過10米而無需增加任何電路.當(dāng)刷新速率30幀/秒時(shí)，低速模式級聯(lián)數(shù)不小于512點(diǎn)，高速模式不小于1024點(diǎn).數(shù)據(jù)發(fā)送速度可達(dá)400Kbps與800Kbps兩種模式.3.5.2 WS2811概述WS2811是三通道LED驅(qū)動(dòng)操縱專用電路，芯片內(nèi)部包含了智能數(shù)字接口數(shù)據(jù)鎖存信號整形放大驅(qū)動(dòng)電路，還包含有高精度的內(nèi)部振蕩器和15V高壓可編程定電流輸出驅(qū)動(dòng)器。同時(shí)，為了降低電源紋波，3個(gè)通道有一定的延時(shí)導(dǎo)通功能，如此在幀刷新時(shí)，可降低電路紋波。芯片采納單線歸零碼的通訊方式，芯片在上電復(fù)位

43、以后，DIN端同意從操縱器傳輸過來的數(shù)據(jù)，首先送過來的24bit數(shù)據(jù)被第一個(gè)芯片提取后，送到芯片內(nèi)部的數(shù)據(jù)鎖存器，剩余的數(shù)據(jù)通過內(nèi)部整形處理電路整形放大后通過DO端口開始轉(zhuǎn)發(fā)輸出給下一個(gè)級聯(lián)的芯片，每通過一個(gè)芯片的傳輸，信號減少24bit。芯片采納自動(dòng)整形轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，使得該芯片的級聯(lián)個(gè)數(shù)不受信號傳送的限制，僅僅受限信號傳輸速度要求。芯片內(nèi)部的數(shù)據(jù)鎖存器依照同意到的24bit數(shù)據(jù)，在OUTR、OUTG、OUTB操縱端產(chǎn)生不同的占空比操縱信號，等待DIN端輸入RESET信號時(shí)，所有芯片同步將接收到的數(shù)據(jù)送到各個(gè)段，芯片將在該信號結(jié)束后重新同意新的數(shù)據(jù)，在同意完開始的24bit數(shù)據(jù)后，通過DO口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)

44、據(jù)口，芯片在沒有同意到RESET碼前，OUTR、OUTG、OUTB管腳原輸出保持不變，當(dāng)同意到50s以上低電平RESET碼后，芯片將剛才接收到的24bitPWM數(shù)據(jù)脈寬輸出到OUTR、OUTG、OUTB引腳上。3.5.3 WS2811管腳講明圖3.7 WS2811引腳圖3.7為WS2811 RGB燈驅(qū)動(dòng)芯片管腳排列和名稱，為了更詳細(xì)的講名WS2811的使用方式，下面列出每個(gè)管腳的詳細(xì)講明，如下表3.2所示:表3.2 WS2811引腳講明4 wifi模塊使用4.1 工作模式ESP8266模塊支持STA/AP/STA+AP 三種工作模式：（1）STA 模式：ESP8266模塊通過路由器連接互聯(lián)網(wǎng)，

45、手機(jī)或電腦通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程操縱。（2）AP 模式：ESP8266模塊作為熱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)手機(jī)或電腦直接與模塊通信，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)無線操縱。（3）STA+AP 模式：兩種模式的共存模式，即能夠通過互聯(lián)網(wǎng)操縱可實(shí)現(xiàn)無縫切換，方便操作。4.2 AT指令集ESP8266模塊與單片機(jī)之間采納UART 通過AT指令集通信，指令又分為基礎(chǔ)AT指令、 WiFi功能AT指令、TCP/IP 工具箱AT命令等。每條指令能夠有細(xì)分四種命令 ，如下表4.1所示：表4.1 AT指令類不測試命令A(yù)T+=?該命令用于查詢設(shè)置命令或內(nèi)部程序設(shè)置的參數(shù)以及其取值范圍。查詢命令A(yù)T+?該命令用于返回參數(shù)的當(dāng)前值。設(shè)置命令A(yù)T+=該

46、命令用于設(shè)置用戶自定義的參數(shù)值。執(zhí)行命令A(yù)T+該命令用于執(zhí)行受模塊內(nèi)部程序操縱的變參數(shù)不可變的功能。ESP8266模塊默認(rèn)通信波特率115200，每條AT指令以換行符 “rn”結(jié)束。由于模塊本身AT指令數(shù)量較多，此處只對本系統(tǒng)使用到的AT指令和常用的指令作介紹。4.2.1 基礎(chǔ)AT指令測試AT：表4.2為命令語法講明。表4.2 測試AT語法規(guī)則命令類型語法返回和講明執(zhí)行命令A(yù)TOK重啟模塊：表4.3是重啟命令使用規(guī)則。表4.3 重啟模塊語法規(guī)則命令類型語法返回和講明執(zhí)行命令A(yù)T+RSTOK4.2.2 WiFi功能AT指令選擇WiFi應(yīng)用模式：表4.4為命令語法，4.5是命令參數(shù)。表4.4 選擇

47、wifi應(yīng)用模式語法規(guī)則命令類型語法返回和講明設(shè)置命令A(yù)T+CWMODE = OK此指令需重啟后生效(AT+RST)查詢命令A(yù)T+CWMODE?+CWMODE:OK當(dāng)前處于哪種模式？ 測試命令A(yù)T+CWMODE?+CWMODE:(取值列表) OK當(dāng)前可支持哪些模式？表4.5 選擇wifi應(yīng)用模式參數(shù)定義參數(shù)定義取值對取值的講明WiFi應(yīng)用模式1Station模式2AP模式3AP+Station模式設(shè)置AP模式下的參數(shù): 表4.6為命令語法，4.7是命令參數(shù)。表4.6設(shè)置AP模式語法規(guī)則命令類型語法返回和講明設(shè)置命令A(yù)T+CWSAP=, OK 設(shè)置參數(shù)成功查詢命令A(yù)T+CWSAP?OK查詢當(dāng)前A

48、P參數(shù)表4.7 設(shè)置AP模式參數(shù)定義參數(shù)定義取值對取值的講明加密方式0OPEN1WEP2WPA_PSK3WPA2_PSK4WPA_WPA2_PSK 接入點(diǎn)名稱字符串參數(shù)密碼字符串型，最長64字節(jié)，ASCII編碼通道號4.3.3 TCP/IP工具箱 AT指令（1）建立TCP/UDP連接：表4.8為命令語法，4.9是命令參數(shù)。表4.8 建立TCP/UDP連接語法規(guī)則命令類型語法返回和講明設(shè)置命令單路連接 (+CIPMUX=0)時(shí)：AT+CIPSTART=,多路連接(+CIPMUX=1)時(shí)：AT+CIPSTART=,假如格式正確，返回：OK否則返回：+CME ERROR: invalid input

49、 value連接成功，返回：CONNECT OK (CPIMUX=0), CONNECT OK (CIPMUX=1)假如連接差不多存在，返回：ALREADY CONNECT連接失敗返回：CONNECT FAIL (CIPMUX=0), CONNECT FAIL (CIPMUX=1)表4.9 建立TCP/UDP連接參數(shù)定義參數(shù)定義取值對取值的講明Link No.04表示鏈接序號：0號連接可client或server連接，其他id只能用于連接遠(yuǎn)程server 連接類型“TCP”/”UDP”遠(yuǎn)程服務(wù)器IP地址字符串型遠(yuǎn)程服務(wù)器端口號（2）獲得TCP/UDP連接狀態(tài)：表4.10為命令語法，4.11是命

50、令參數(shù)。表4.10 獲得TCP/UDP連接狀態(tài)語法規(guī)則命令類型語法返回和講明執(zhí)行命令A(yù)T+CIPSTATUS假如是單路連接(AT+CIPMUX=0)，返回：OKSTATE: 假如是多路連接 (AT+CIPMUX=1)，返回：OKSTATE:假如配置為服務(wù)器：STATE:IP STATUSS: ,C:, , , , 測試命令A(yù)T+CIPSTATUS=?返回：OK表4.11 獲得TCP/UDP連接狀態(tài)參數(shù)定義參數(shù)定義取值對取值的講明單連接狀態(tài)IP INITIAL初始化IP STATUS獲得本地 IP 狀態(tài)TCP CONNECTING/UDP CONNECTINGTCP 連接中/UDP 端口注冊中C

51、ONNECT OK連接建立成功TCP CLOSING/UDP CLOSING正在關(guān)閉 TCP 連接，正在注銷 UDP 端口多鏈接狀態(tài)IP INITIAL初始化IP STATUS獲得本地 IP 狀態(tài)服務(wù)器id01取值為0和1服務(wù)器狀態(tài)OPENING正在打開LISTENING正在監(jiān)聽CLOSING正在關(guān)閉客戶端id04取值為0,1,2,3,4IP 地址-字符串參數(shù)(字符串需要加引號)服務(wù)器監(jiān)聽端口號-整數(shù)型客戶端狀態(tài)CONNECTED已連接CLOSED已關(guān)閉（1）啟動(dòng)連接：表4.12為命令語法，4.13是命令參數(shù)。表4.12啟動(dòng)連接語法規(guī)則命令類型語法返回和講明設(shè)置命令A(yù)T+CIPMUX=OK 假

52、如差不多處于多連接模式，則返回 Link is builded 啟動(dòng)多連接成功查詢命令A(yù)T+CIPMUX?+CIPMUX:OK 查詢當(dāng)前是否處在多連接模式表4.13啟動(dòng)連接參數(shù)定義參數(shù)定義取值對取值的講明是否處在多連接模式0單連接模式1多連接模式（2）發(fā)送數(shù)據(jù)：表4.14為命令語法，4.15是命令參數(shù)。表4.14 發(fā)送數(shù)據(jù)語法規(guī)則命令類型語法返回和講明設(shè)置命令單 路 連 接 (+CIPMUX=0)時(shí)：AT+CIPSEND=多路連接(+CIPMUX=1)時(shí)：AT+CIPSEND=,響應(yīng)模塊收到指令后先換行返回”，然后開始接收串口數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)長度滿length時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)假如未建立連接或連接被斷開，

53、返回ERROR假如數(shù)據(jù)發(fā)送成功，返回SEND OK講明發(fā)送指定長度的數(shù)據(jù)測試指令A(yù)T+CIPSEND?響應(yīng)單路連接(AT+CIPMUX=0)返回：+CIPSEND: OK多路連接(AT+CIPMUX=1)返回：+CIPSEND: ,OK執(zhí)行命令A(yù)T+CIPSEND講明AT+CIPMODE=1同時(shí)作為客戶端模式下，進(jìn)入透傳模式(需要支持硬件流控，否則大量數(shù)據(jù)情況下會(huì)丟數(shù)據(jù))模塊收到指令后先換行返回”，然后會(huì)發(fā)送串口接收到的數(shù)據(jù)。表4.15 發(fā)送數(shù)據(jù)參數(shù)定義參數(shù)定義取值對取值的講明數(shù)據(jù)長度單位：字節(jié)Link No.04連接序號（3）關(guān)閉TCP/UDP連接：表4.16為命令語法，4.17是命令參數(shù)。

54、表4.16關(guān)閉TCP/UDP連接語法規(guī)則命令類型語法返回和講明設(shè)置命令單路連接時(shí)AT+CIPCLOSE=返回：CLOSE OK多路連接時(shí)AT+CIPCLOSE=,返回：,CLOSE OK執(zhí)行命令A(yù)T+CIPCLOSE假如關(guān)閉成功，返回：CLOSE OK假如關(guān)閉失敗，返回：ERROR測試命令A(yù)T+CIPCLOSE?返回：OK注意事項(xiàng)執(zhí)行命令只對單鏈接有效，多鏈接模式下返回ERROR執(zhí)行命令A(yù)T+CIPCLOSE 只有在TCP/UDP CONNECTING或CONNECT OK狀態(tài)下才會(huì)關(guān)閉連接，否則會(huì)認(rèn)為關(guān)閉失敗返回ERROR單路連接模式下，關(guān)閉后的狀態(tài)為IP CLOSE表4.17 關(guān)閉TCP/

55、UDP連接參數(shù)定義參數(shù)定義取值對取值的講明關(guān)閉模式0慢關(guān)（缺省值）1快關(guān)Link No.07整數(shù)型，表示連接序號獵取本地IP地址：表4.18為命令語法，4.19是命令參數(shù)。表4.18 獵取本地IP地址語法規(guī)則命令類型語法響應(yīng)和講明執(zhí)行命令A(yù)T+CIFSR響應(yīng)+ CIFSR: OK 或者 ERROR測試命令A(yù)T+CIFSR=?響應(yīng)OK表4.19 獵取本地IP地址參數(shù)定義參數(shù)定義取值對取值的講明本機(jī)目前的IP地址(station)AP模式默認(rèn)IP:192.168.4.15 軟件設(shè)計(jì)5.1 軟件總流程圖燈控終端核心是STC15F408AD單片機(jī)，單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)使用KEIL C51編譯器，源程序采納C

56、語言編寫。真?zhèn)€程序使用面向?qū)ο缶幊谭绞?，事件均為消息?qū)動(dòng)方式。程序要緊有主函數(shù)和串口中斷處理兩大部分，他們之間的消息傳遞通過全局緩沖區(qū)和標(biāo)志位進(jìn)行消息傳遞，整個(gè)軟件流程圖如圖5.1所示：圖5.1 軟件流程圖5.2 RGB燈驅(qū)動(dòng)程序編寫由于本系統(tǒng)RGB燈驅(qū)動(dòng)采納了WS2811專用驅(qū)動(dòng)芯片，故需要寫底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)來實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)光，WS2811采納單線歸零碼的通訊方式，芯片在上電復(fù)位以后，DIN端同意從操縱器傳輸過來的數(shù)據(jù)，首先送過來的24bit數(shù)據(jù)被第一個(gè)芯片提取后，送到芯片內(nèi)部的數(shù)據(jù)鎖存器，剩余的數(shù)據(jù)通過內(nèi)部整形處理電路整形放大后通過DO端口開始轉(zhuǎn)發(fā)輸出給下一個(gè)級聯(lián)的芯片，每通過一個(gè)芯片的傳輸，信

57、號減少24bit。芯片的的驅(qū)動(dòng)時(shí)序如圖5.2所示，表5.1為高速模式時(shí)刻。圖5.2 WS2811時(shí)序波形圖表5.1 WS2811高速模式時(shí)刻由上圖能夠看出WS2811對時(shí)序要求十分嚴(yán)格，精確到了ns級不，本系統(tǒng)使用的STC15F408AD是1T機(jī)器周期單片機(jī)，當(dāng)時(shí)鐘設(shè)置為20MHZ時(shí)，機(jī)器周期是50ns，為了符合時(shí)序要求，驅(qū)動(dòng)程序采納了_nop()單周期延時(shí)指令來精確延時(shí)。用單片機(jī)模擬0、1和REST碼，下面的程序是通過示波器調(diào)試后的WS2811底層驅(qū)動(dòng)。/*WS2811:“0碼” T0H:500ns T0L:2000ns“1碼” T1H:2000ns T1L:500nsRES:50usSTC

58、15W408ASCLOCK:20MHZ 時(shí)鐘周期50ns 機(jī)器周期200ns*/#define speed 5 /刷新數(shù)據(jù)時(shí)刻變量#define RGB_size 1/數(shù)據(jù)顯示個(gè)數(shù)變量uint t;uchar bdata LED_DAT; /可位操作的數(shù)據(jù)發(fā)送暫存變量聲明sbit bit0=LED_DAT0; /被發(fā)送的數(shù)據(jù)各位定義sbit bit1=LED_DAT1;sbit bit2=LED_DAT2;sbit bit3=LED_DAT3;sbit bit4=LED_DAT4;sbit bit5=LED_DAT5;sbit bit6=LED_DAT6;sbit bit7=LED_DAT7;

59、 uchar RR,GG,BB; /RGB灰度值全局變量聲明/低速模式數(shù)碼BIT0（高電平?？蹋?00ns 低電平常刻2000ns ）void h_dat0() DIO=1; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; DIO=0; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop;/低速模式數(shù)碼BIT1（高電平?？蹋?000ns 低電平?？蹋?/p>

60、500ns ）void h_dat1() DIO=1; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; DIO=0;/RGB顯示操縱程序void Reset(void)DIO=1;nop; DIO=0; delay_nms(1);/=發(fā)送