罗云松
摘要：随着生活水平的提升以及电子信息技术和无线技术的发展，人们对于各种家具设备的操作便捷性以及功能的多样性等的要求也越来越高。而通过智能手机来完成对各种家用电子产品的无线便携控制是当今各种家用电子产品发展的新趋势。本文利用STM32F407系列单片机与蓝牙模块以及各种传感器设计了一种低成本、高灵活性、通用的手机蓝牙控制的调光调色的LED灯的设计。
关键词：STM32F407;PWM;蓝牙;无线通信
中图分类号：TM923.34 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2020）16-0089-01
1 引言
通过手机远程控制电子产品，属于物联网范畴。将电子产品的控制功能添加在手机上，用户可以通过手机随时随地掌握各种电子产品的工作状态，更加智能化和人性化。并且可以在手机上设定一些规则。通过这些规则对各种电子设备的运行进行调控，可以提升产品的安全性、便利性、舒适性、艺术性，并且更加环保节能。随着全球对能源和环境的要求越来越高，这类设计在节能方面的效果优势非常明显，因此具有非常广阔的市场前景。
2 系统的硬件设计
本次设计的LED灯调光调色系统的主体硬件设计框图如图1所示。
在这个系统中，核心控制芯片是STM32F407ZGT6单片机，它负责把信息收集处理后通过触控显示屏显示，并将其处理变成PWM的占空比，并控制相应端口输出PWM的电压，进而控制LED灯的颜色和亮度。送到单片机中的信息有四个途径，分别是手机通过蓝牙、WiFi送入单片机，以及外界的温度和光照强度信息通过温度传感器和光照强度传感器采集后送入单片机。而且，在蓝牙调节和WiFi调节模式下，也可通过操作触控屏来进行调节。
3 系统的软件设计
本次设计使用的STM32F407ZGT6单片机，在MDK5软件中用C语言完成程序编写。系统软件设计框图如下图2所示。
程序开始运行后，系统初始化，屏幕上显示用户选择界面，用户通过按钮来选择工作模式。在选定工作模式后，进入相应模式的程序段运行。工作模式分别有蓝牙控制模式，WiFi控制模式，温度传感器自行调控模式和光强传感器自行调控模式。
4 设计成果
本次设计的最终成果是一个基于STM32F407ZGT6单片机的既可通过手机APP远程控制又可通过传感器或者手动控制的实现对LED灯调光调色的系统。在手机端，可通过蓝牙或者WiFi与单片机完成通讯，实现对LED灯颜色亮度的无线调节。在单片机端，既可通过电容触控屏手动调节LED灯的颜色及亮度，也可通过温度传感器或者光敏传感器自动调节灯的颜色及亮度。
选择蓝牙控制模式，并与手机蓝牙完成连接后，可以看出能够通过手机APP无线控制LED灯的颜色及亮度，如图3所示。
选择WiFi控制模式，并与手机蓝牙完成连接后，可以看出能够通过手机APP无线控制LED灯的颜色及亮度。
选择温度传感器控制模式，单片机接收来自温度传感器的温度数据，系统根据温度的变化自动调整LED灯的亮度和色温。
选择光强传感器控制模式，单片机接收来自光强传感器的光强数据，系统根据环境光线的变化自动调整LED灯的亮度。
5 總结
本次设计是手机蓝牙控制的调光调色的LED灯的设计。设计中使用了STM32F407ZGT6单片机，建立了一个既可通过手机APP远程控制又可通过传感器或者手动控制的实现对LED灯调光调色的系统。该系统能够低成本，低功耗的实现对LED灯颜色亮度的调节，同时又使系统不失灵活性和可靠性。
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