基于Zigbee技术多功能台灯音箱的设计

毕业设计题目基于单片机的多功能台灯设计院（系）电子电气工程学院指导教师职称讲师二O一二年五月二十日摘要随着时代的进步，科学技术的发展，单片机已经渗透到我们生活中的各个角落。

伴随着人们生活水平的提高，人们对日常生活用品的功能和集成度的要求也越来越高，并且人们的低碳环保理念也越来越强。

台灯是我们生活中的必需品，使用非常广泛，对此设计了多功能台灯。

该设计以51系列单片机AT89S52为控制核心，来实现集多种功能于一体的电子台灯，设计系统时采用模块化的设计方法，分别设计了各个功能的单元模块，系统的硬件部分主要包括八大部分。

单片机最小系统选用AT89S52单片机；温度传感器电路主要由数字芯片DS18B20来完成；显示模块用LCD1602A来显示温度、时间和日期等内容；按键模块用来调整时间、日期，电位器来调整LED的亮度；闹钟模块选用时钟芯片DS1302完成，来产生时间和日期，当液晶显示的当前时间和闹钟设定的时间一致时，用蜂鸣器来报警。

系统的软件部分用单片机C语言来编程，实现了该设计全部控制功能。

该多功能台灯可以显示当前温度、时间和日期、调节灯泡的照明强度、可以设置闹钟时间、具有闹钟报警功能。

整个系统结构清晰明了，功能齐全，操作简单，具有很强的实用价值。

关键字：单片机；芯片；多功能AbstractWith the progress of the times, the development of science and technology, SCM has been infiltrated into our lives in every corner. With the improvement of people's living standard, people on the daily necessities, function and integration requirements are also getting higher and higher, and people of low carbon environmental protection concept is also getting stronger and stronger. The lamp is necessary in our life, is widely used, this design of the multifunctional desk lamp.The design of 51 series single-chip microcomputer AT89S52 as the control core, to realize the integration of multiple functions of electronic lamps, the design of the system uses a modular design method, respectively, design of each function module, system hardware consists of eight parts. The smallest single-chip system selects AT89S52microcontroller; temperature sensor circuit is mainly composed of a digital chip DS18B20 to complete; display module using LCD1602A to display the temperature, time and date content; key module is used to adjust the time, date, a potentiometer to adjust the brightness of LED; alarm module selects the clock chip DS1302completed, to generate a time and date, when the liquid crystal display the current time and alarm set time, buzzer alarm. The software of system MCU C language programming, realize the design of all control function. The multifunctional desk lamp can display the current temperature, time and date, adjust the bulb lighting intensity, can set the alarm clock time, with alarm clock function. The structure of the whole system is clear, complete functions, simple operation, and has a strong practical value.Keywords: Single chip microcomputer ；Chip ；Multi-function目录摘要 (I)Abstract .......................................................... I I 目录 ........................................................... I II 第一章绪论 .. (1)课题的背景 (1)课题的目的和意义 (1)课题研究的内容 (2)国内外研究现状 (2)第二章系统方案的设计 (3) (3) (5) (5) (8) (9)第三章电路的硬件与软件的设计 (11) (11) (11) (13) (14) (14) (15) (15) (17)第四章总结与展望 (30)谢辞 (31)参考文献 (32) (32)第一章绪论台灯已是千家万户的必需生活电器。

智能台灯毕业设计智能台灯毕业设计随着科技的不断发展，智能家居逐渐走入人们的生活，其中智能台灯作为智能家居的一种重要组成部分，受到了越来越多的关注。

本文介绍了一款智能台灯的毕业设计方案。

我设计的智能台灯主要采用了人工智能技术和传感器技术，通过人体红外传感器、声音传感器和光线传感器对周围环境进行感知，实现智能调光和智能开闭功能。

在设计上，我采用了简约时尚的外观，配以可调节角度的灯头，方便用户根据需要调整照明角度。

在智能调光方面，智能台灯可以根据周围环境的亮度情况自动调整亮度，确保用户在不同的环境下都能获得舒适的照明效果。

当环境变暗时，台灯亮度会自动增加；当环境变亮时，台灯亮度会自动降低。

这种智能调光功能不仅可以提高使用者的照明舒适度，还能够节约能源。

在智能开闭方面，智能台灯可以通过人体红外传感器和声音传感器对用户的活动和声音进行感知，实现智能开闭功能。

当用户靠近台灯或发出声音时，台灯会自动开启；当用户离开台灯或环境安静时，台灯会自动关闭。

这种智能开闭功能可以大大提高用户的使用便捷性，并且节省用户的能源消耗。

此外，智能台灯还可以与智能家居系统连接，实现更多的智能化功能。

比如，用户可以通过手机APP远程控制台灯的开关和亮度调节，也可以设置定时开关功能，让台灯在用户规定的时间内自动开启或关闭。

同时，智能台灯还支持语音控制，用户可以通过语音指令控制台灯的开闭和亮度调节，提高使用的便捷性。

综上所述，我设计的智能台灯主要采用了人工智能技术和传感器技术，实现了智能调光和智能开闭功能，在外观上采用简约时尚的设计，配以可调节灯头角度的设计，提高了用户的照明舒适度和使用便捷性。

通过与智能家居系统连接，还可以实现更多的智能化功能。

这款智能台灯将为人们的生活带来更多的便利和舒适。

本科毕业设计(论文）智能灯光控制系统学院名称专业名称学生姓名学号指导教师智能灯光控制系统摘要：近年来，物联网成为全球关注的热点领域，作为物联网中的一种重要应用，智能家居的概念也逐步被大家接受，智能家居涉及的内容包括家庭安防、家电控制、开关照明控制、信息服务等，其中开关照明控制系统主要是通过远程遥控的方式对设备进行开关控制。

本系统构建了一套基于物联网技术的智能家居控制系统平台，并就此智能家居系统平台以上位机对家庭中的电灯进行控制实验。

本设计运用VB、服务器(PC机)、ZigBee射频通信协议、可控硅控制电路等技术，实现了以上位机为控制端，以ZigBee 无线网络为传输桥梁，以CC2530板作为家庭控制中心。

本系统通过串口将上位机与ZigBee网络中的协调器连接起来，上位机采集用户操作信息，并通过串口将数据发送到协调器，协调器收到数据后通过无线发送方式将数据发送到终端节点，并根据数据控制电灯电路。

本系统基本实现了远程控制家用电器工作状态，并提供了人性化界面操作，具有较强的实用性和可靠性。

关键字：物联网; 智能家居; ZigBeeIntelligent Lighting Control SystemAbstract: In recent years, the Internet of things becomes a hotspot in the field of global concern, as an important application of the Internet of things in the concept of intelligent home furnishing, also gradually accepted, intelligent home furnishing includes home security, home appliance control, lighting control switch, information services, [1], lighting control system which is mainly on the switching equipment switch is controlled by the remote control mode.The system construction of the intelligent home furnishing control system platform based on Internet of things technology, and intelligent home furnishing this system platform above machine in the family of electric control experiment. The design using VB, server (PC), ZigBee RF communication protocol, a controlled silicon control circuit technology, the realization of the above machine as the control terminal, ZigBee wireless network as the transmission bridge, using CC2530 board as the home control center. The system connects the coordinator between host computer and ZigBee network through the serial port, computer collects user operation information, and sends the data to the coordinator through the serial port, the coordinator receives data through wireless transmission mode to send data to the terminal node, and according to the data control electric circuit.This system realizes the working state of remote control of household appliances, and provides a user-friendly interface, has strong practicality and reliabilityKey word：internet of things, Intelligent home furnishing, ZigBee目录第1章绪论 (1)1.1课题背景与意义 (1)1.1.1智能家居发展与现状 (1)1.1.2物联网发展趋势 (2)1.1.3智能家居和物联网的关系 (3)1.2项目需求分析 (4)1.2.1社会效应需求分析 (4)1.2.2 系统硬件需求分析 (4)1.2.3 系统软件需求分析 (5)1.3设计主要工作 (5)第2章系统总体设计方案 (6)2.1系统总体设计 (6)2.2系统各部分关键技术 (6)2.2.1上位机 (6)2.2.2 ZigBee无线网络 (7)2.2.3可控硅电路 (12)第3章系统硬件电路设计与实现 (13)3.1核心功能模块 (13)3.2串口通信接口 (13)3.3供电电源电路 (14)3.4电路控制模块 (14)第4章系统软件设计与实现 (15)4.1Z IG B EE网络软件设计 (15)4.2协调器软件设计 (15)4.3家庭控制中心节点程序设计 (17)4.4上位机设计 (18)4.4.1界面设计 (18)4.4.2模块功能的实现 (19)4.4.3程序设计 (20)第5章系统运行测试 (22)5.1上位机测试 (22)5.2ZigBee网络测试 (22)5.3系统整体测试 (22)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)第1章绪论1.1课题背景与意义1.1.1智能家居发展与现状智能家居的发展起源于20世纪80年代，将电子技术、网络通信技术用于对各种家电设备的监视、控制和管理，它的商用系统就是如今智能家居的原型。

基于ZigBee技术的智能照明系统设计智能照明系统是一种基于智能化技术的照明控制系统，可以实现对照明设备的自动化控制和管理。

随着物联网技术的发展和智能家居市场的兴起，智能照明系统在家庭、办公室、商业建筑等各个领域得到了广泛的应用。

本文将介绍一种基于ZigBee技术的智能照明系统设计。

一、系统概述智能照明系统主要由控制中心、照明设备和无线通信模块组成。

控制中心是整个系统的核心，负责处理用户的指令和控制照明设备的状态。

照明设备包括智能灯泡、智能开关等，能够通过无线通信与控制中心进行数据交互。

无线通信模块采用ZigBee技术，能够实现低功耗、长距离的无线通信。

二、系统功能1. 远程控制：用户可以通过智能手机或电脑等终端设备远程控制照明设备的开关状态、亮度调整等功能。

例如，用户可以在外出时通过手机app控制家中照明设备的开关，达到节能和安全的目的。

2. 定时调节：用户可以按照自己的需求设置照明设备的定时开关、亮度调节等功能。

例如，用户可以在晚上睡觉前设置照明系统在一定时间后自动关闭，省去了手工操作的麻烦。

3. 节能调节：系统可以通过感应器获取环境光线强度，并根据光线强度自动调整照明设备的亮度。

例如，当白天阳光充足时，系统会自动降低灯光亮度，节省能源。

4. 情景模式：用户可以根据不同的场景需求设置不同的照明模式。

例如，可以设定会议模式、观影模式、阅读模式等，系统会自动调整照明设备的状态，提供合适的照明效果。

三、系统设计1. 网络拓扑结构：采用星型网络拓扑结构，控制中心作为协调器，照明设备作为终端节点，通过无线通信模块与控制中心进行数据交互。

2. 数据传输协议：采用ZigBee协议，具有低功耗、简单易用、安全可靠等特点。

ZigBee协议支持多种应用层协议，可以根据需要选择合适的协议，如ZigBee Light Link等。

3. 控制中心设计：控制中心通过连接路由器或网关与互联网进行通信，可以实现远程控制和智能化管理。

基于52单片机的智能台灯设计智能台灯是一种集成了多种智能化功能的家居灯具，不仅可以智能调节光线亮度和色温，还可以通过智能控制实现定时开关、光线感应和远程操控等功能。

而则是通过利用52单片机的强大功能和灵活性，结合传感器、无线通信模块等元件，实现了更加智能化的台灯设计方案。

本文将从硬件设计、软件设计和功能实现等方面对基于52单片机的智能台灯设计进行深入分析和研究。

一、硬件设计基于52单片机的智能台灯设计的硬件部分主要包括单片机模块、传感器模块、光源模块和无线通信模块等。

单片机模块是整个智能台灯的核心控制部分，负责接收用户指令和传感器数据，控制光源的亮度和色温等。

传感器模块通常包括光线感应传感器、温湿度传感器和人体红外传感器等，用于感知环境的光线、温度和人体等信息。

光源模块则是智能台灯的光源部分，可以采用LED灯珠等光源元件，通过单片机控制实现光线的调节。

无线通信模块可以选择WiFi模块、蓝牙模块或者ZigBee模块，用于实现智能台灯和智能手机或者智能家居系统的连接和通讯。

在硬件设计中，需要考虑电路的稳定性和可靠性，以及元件之间的接口和通讯方式。

同时，还需要考虑到整体设计的美观性和实用性，尽可能减小台灯本身的体积和重量，提升用户体验和便利性。

最终设计出符合要求的硬件方案，是成功实现智能台灯设计的基础和关键。

二、软件设计基于52单片机的智能台灯设计的软件部分主要包括单片机程序设计和手机App设计两个方面。

单片机程序设计是整个智能台灯系统的核心，主要负责控制台灯的各种功能和操作。

在单片机程序设计中，需要实现光源的亮度和色温调节、定时开关功能、光线感应和人体感应等功能。

通过合理的算法设计和程序编写，实现智能台灯的智能化控制和操作。

手机App设计则是智能台灯与用户之间的桥梁，用户可以通过手机App对智能台灯进行远程控制和设置。

在手机App设计中，需要实现与智能台灯的通讯和数据传输，以及用户界面的设计和操作交互。

基于人工智能的台灯设计说明书1. 引言本文档旨在介绍一种基于人工智能的台灯设计，该设计借助于人工智能技术，为用户提供智能化、个性化的照明体验。

台灯采用先进的感知与控制技术，能够自动调节照明亮度、颜色和灯光模式，以满足用户的不同需求和偏好。

2. 设计目标基于人工智能的台灯设计的目标如下： - 提供智能化照明体验：通过人工智能技术，实现自动调节照明亮度、颜色和灯光模式，提供便捷的照明体验。

- 个性化设计：允许用户根据个人喜好和需求，自定义台灯的照明效果。

- 能耗优化：通过智能控制，合理调节照明能耗，提供高效节能的台灯设计。

3. 设计方案3.1 感知模块台灯将配备感知模块，用于感知环境亮度和光线色温。

感知模块可以通过光敏传感器和色温传感器实现对环境光线的感知。

传感器采集到的数据将用于后续的分析和调节。

3.2 控制模块控制模块将使用嵌入式人工智能芯片，如深度学习芯片或者神经网络处理器，用于分析感知模块采集到的数据，并根据用户的喜好与需求，智能地调节台灯的照明效果。

控制模块还包括与用户交互的界面和连接智能手机或智能家居设备的无线通信模块。

3.3 调光调色模块基于人工智能的台灯设计将配备调光调色模块，用于实现自动调节台灯的亮度、色温和灯光模式。

台灯将提供不同的亮度调节模式，如逐渐变亮或者逐渐变暗，以及不同的色温调节模式，如冷白光、暖白光和自然光等。

用户也可以根据个人需求通过交互界面进行自定义的调光调色设置。

3.4 个性化设计基于人工智能的台灯设计允许用户根据个人喜好和需求进行个性化的设计。

用户可以通过交互界面选择不同的照明效果和灯光模式，并保存为自定义模式。

台灯还支持通过智能手机应用或智能家居系统进行远程控制和设置。

4. 应用场景基于人工智能的台灯设计可应用于各种照明场景，并满足不同用户的需求。

- 家庭照明：提供舒适、温馨的家居照明，智能根据环境和用户的喜好调节照明效果。

- 办公场所：提供高效的工作照明，根据工作时间和任务类型自动调节亮度和色温。

基于ZigBee的智能灯控系统设计摘要自从爱迪生发明了灯泡以来，灯就已经成为家庭日常必需品。

而随着社会经济的不断发展，节能减排成为一个急需解决的问题。

但是现今的有线控制灯系统，布线烦琐，开关量大，成本高，用电量大，浪费严重且日常维护困难，浪费人力物力。

由于这种情况，本文旨在设计一种基于ZigBee技术的无线自动化照明灯控制装置，在保障照明质量前提下，实现智能节能灯控。

用户通过智能设备能随时检测所有灯的状态，通过PC机无线控制灯的明暗和开关，从而实现智能控制，达到节能减排等一些目的。

关键词智能节能；智能控制；节能减排1 前言系统主要由四大部分构成：照明灯部分、协调器部分、上位PC机部分、用户客户端部分。

照明灯部分由CC2530芯片、检错电路、光敏感传感器、MW调光及开关、照明灯组成。

CC2530芯片可以通过PMW控制灯的明暗和开关。

检错电路和光敏感检测灯的状态信息发送给CC2530芯片，芯片收集处理信息。

协调器由CC2530芯片和MAX232组成。

协调器部分与照明灯部分的CC2530芯片基于Zstack协议搭建ZigBee无线通信技术实现无线通信。

下位的CC2530芯片将信息无线发送至协调器CC2530芯片，协调器CC2530芯片收集多组信息，集成处理。

协调器经由MAX232串口通信与上位PC机连接。

PC机收集数据，处理分析，监控整个系统。

PC机基于TCP/IP 协议搭建无线局域网，客户端通过无线网络连接PC机，获取信息，同步数据，实现智能监控。

整个过程由上到下，由上位PC机发起，然后由灯控上的节点应答[1]。

2 系统的总体结构设计该系统基本是由四部分组成：协调器节点、灯控节点、上位机Web平台和安卓或WinCE控制终端。

本设计的ZigBee协议栈是以ZStack协议栈为基础而进行开发的。

Zstack协议栈由TI官方建立，它的普及性极强，二次开发容易，适用于各种人群。

而上位机拥有Web平台功能和具有服务器性能，因此可借助服务器来组建无线局域网，从而将手持控制终端设备加入到局域网中，以便达到手持设备与协调器节点的相互通信的目的。

基于Zigbee技术的智能照明系统设计作者：高芹来源：《科技资讯》 2013年第32期高芹(湖北理工学院计算机学院湖北黄石 435003)摘要:本文主要分析在照明智能控制的情况下对于室内LED照明的效果分析,详细探讨了Zigbee通讯技术对照明智能控制系统的作用,还提出相关的硬件电路组成,希望对于今后类似的设计具有一定帮助。

关键词:LED 智能照明 Zigbee中图分类号:TM923 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)11(b)-0003-02为了满足人们在工作或者生活过程中,对于照明环境的不同需要,可以根据时间不同、照明区域不同、室内外亮度变化等情况,智能照明控制可以对于照明设备进行呢自动控制。

一方面能够满足持续发展的要求,达到良好的节能效果,能一定程度的改善照明质量和效果;另一方面,在大范围的照明领域,LED往往由于具有寿命长、体积小和绿树环保的特点,而应用越来越广泛。

本文主要就ZigBee无线网络通信技术标准在LED智能照明控制系统中应用问题进行分析,提出一种能够满足温度-色调自适应调整及恒照度的LED智能照明功能。

1 LED与照明控制结合分析为实现对于灯光亮度的调节或是进行相关的实时控制等问题,在相关的电力载波通讯技术、无线通信技术、计算机技术以及电器控制技术的影响下,照明控制能够实现个性化和区域化控制照明场景。

其中,为了满足响应速度快、数字调光等要求,系统一般采用总线控制方式。

数字调节往往用在具有数字调光整流器的荧光灯或卤素灯方面,以满足环境照度调节和区域内灯具组合调光的要求,另外,色温调节在不同色温的荧光灯中表现手法存在比较单一的情况。

环境光色的调节在RGB混光LED技术影响下,实现已经成为可能,且较为方便。

其中,一般采用数字化的PWM 占空比调节方式进行LED调节。

此系统构建较为简单,与其它数字系统的通讯功能较为容易实现,通过留在驱动器上的数字接口即可实现。

通过选择合适的系统拓扑结构,以及其灵活性与艺术性,这些都是LED与照明控制结合的关键点所在。