《基于物联网技术的室内LED智能照明控制系统30090.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于物联网技术的室内LED智能照明控制系统30090.docx（79页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、本科毕业设计（论论文）题 目 基于物联联网技术的室室内LED照明控制制系统 姓 名 专 业 学 号 指导教师 二O一五年年六月目 录中文摘要I英文摘要III前言III1 智能照明系系统关键技术术分析11.1 物联网网技术简介11.2 照明系系统现状分析析21.3 物联网网下的智能照照明22 总体方案设设计52.1 系统的的需求分析52.2 系统架架构设计52.3 通信协协议设计62.3.1协议议数据帧格式式62.3.2控制制协议的具体体实现73 硬件设计83.1 电源模模块83.2 单片机机最小系统103.3 WIFFI模块103.3.1 EESP82666模块电路路设计103.3.2 EES
2、P82666模块特性性113.3.3 EESP82666模块功耗耗113.4 按键输输入模块电路路的设计123.5 RGBB 灯驱动电电路设计123.5.1 WWS28111主要特点133.5.2 WWS28111概述133.5.3 WWS28111管脚说明144 wifi模模块使用164.1 工作模模式164.2 ATT指令集164.2.1 基基础AT指令令174.2.2 WWiFi功能能AT指令174.3.3 TTCP/IPP工具箱 AAT指令195 软件设计265.1 软件总总流程图265.2 RGBB灯驱动程序序编写275.3 WIFFI驱动编写写315.4 数据帧帧处理机制32总 结
3、40致谢42参考文献433附录一 原理图图44附录二 实物图图45附录三 手机客客户端操作界界面截图46基于物联网技术的室内LED照明控制系统基于物联网技术术的室内LEED照明控制制系统摘 要WIFI是短距距离、低成本本无线通讯技技术之一。它它可以用于替替代移动设备备之间的通讯讯电缆，从而而形成个人无无线网络。它它不仅使计算算机和通信的的融合成为可可能，而且随随着它的不断断进步，还可可以把家电、娱娱乐电子产品品与计算机、通通信系统的终终端融为一体体，使人们在在家里、办公公室或者公共共场所就能实实现统一的操操作和控制，为为办公室的自自动化和家庭庭通信的实施施创造了良好好的条件。随随着电子科学学技
4、术的迅速速发展，特别别是随着大规规模集成电路路的出现，给给人类生活带带来了根本性性的改变。尤尤其是单片机机技术的开发发应用发展，现现在产品几乎乎已经走进了了千家万户。基基于WIFII的手机控制制多彩台灯设设计正是响应应当前无线控控制发展浪潮潮设计的作品品，其中涉及及的WIFII无线通讯技技术就是WIIFI的典型型应用，它的的开发为后期期研究奠定了了基础。本文文从通过手机机WIFI进进行PWM控控制的角度来来进行设计的的。本文介绍绍了一个WIIFI控制的的PWM调光光RGB灯的的系统结构及及工作原理。具具体阐述了PPWM控制下下的三基色混混光原理；及及利用先进WWIFI技术术控制下的工工作原理，
5、从从而确定整个个设计的方案案和调试步骤骤。关键词： WIIFI；三基基色混光；PPWM控制；TCP/IIP IIITHINGS TECHNNOLOGYY INDOOOR LEEDLIGHTINNG CONNTROL SYSTEEM AbstracctWIFI iss a shhort ddistannce, oone loow-cosst wirrelesss commmunicaation technnologyy. It can bbe useed to replaace thhe commmuniccationn cablle bettween the mmobilee deviice,
6、 ttherebby forrming a perrsonall wireeless netwoork. IIt nott onlyy makees thee inteegratiion off compputerss and commuunicattions becomme posssiblee, butt as iit conntinuees to progrress, but aalso iintegrrated termiinal aappliaances, enteertainnment electtroniccs andd compputerss, commmuniccationn
7、 systtems, rightt, so that peoplle in the hhome, officce or publiic plaace caan be achieeved uunifieed opeeratioon andd conttrol ffor thhe impplemenntatioon of officce auttomatiion annd homme commmuniccationns hass creaated ggood ccondittions. Withh the rapidd deveelopmeent off elecctroniic sciience
8、 and ttechnoology, espeeciallly witth thee largge-scaale inntegraated ccircuiits, tto humman liife brroughtt funddamenttal chhange. Espeeciallly thee deveelopmeent annd appplicattion oof SCMM techhnologgy devvelopmment, produuct noow almmost iinto tthe hoousehoold. CControol Bassed WIIFI phhone ccol
9、orfful laamp deesign is reesponssive tto currrent wave of deeveloppment of wiirelesss conntrol desiggn worrk, whhich iinvolvved a typiccal appplicaation WIFI wirelless ccommunnicatiion teechnollogy iis WIFFI, whhich ddevelooped tthe fooundattion ffor thhe latter sttudy.IIn thiis papper, bby phoone W
10、IIFI PWWM conntrol anglee for desiggn. Thhis arrticlee desccribess the systeem strructurre andd workking pprinciiple oof a WWIFI ccontrool PWMM dimmming RRGB liights. Speccificaally aaddresssed tthe thhree pprimarry collors mmixed lightt undeer PWMM conttrol pprinciiple; and tthe usse of advannced W
11、WIFI ttechnoology workss undeer conntrol in orrder tto detterminne thee overrall ddesignn of tthe prrogramm and debugg proccedurees.Key worrds: WWIFI; tricoolor mmixed lightt; PWMM conttrol; TCP / IP前言使用智能照明控控制系统相比比传统的照明明控制具有很很大的优越性性。首先，它它具有良好的的节能效果。智智能照明控制制系统能够借借助各种不同同的用户根据据自身喜好预预先设置的控控制方式和控控制元件，对对
12、不同时间、不不同环境的光光照度和范围围进行精确设设置和合理管管理，这样在在保证使用的的前提下实现现节能。这种种自动调节的的方式，能够够充分利用室室外的自然采采光，只有必必需时才把灯灯点亮或点到到要求的亮度度，它和自然然光配合共同同照明，利用用最少的能源源保证所要求求的照度水平平，节电效果果很明显，一一般可达到330%以上。智能照明控制系系统的另一大大功效是改善善工作环境，提提高工作效率率。良好的工工作环境是提提高工作效率率的一个必要要条件，这也也能间接的带带来巨大的经经济效益。良良好的设计灯灯具布局，合合理地选用光光源灯具，营营造舒适的照照明环境，配配合优良的照照明控制系统统，都能很好好的提高
13、照明明质量。智能能照明控制系系统用调光模模块控制面板板代替传统的的开关控制灯灯具，可以将将灯具的开关关和照度预先先设置为不同同的模式，用用户可以简单单的通过界面面来选择最适适合的照明模模式，不仅更更加舒适，还还能有效地控控制各房间内内整体的照度度值，从而提提高照度均匀匀性。智能照明控制系系统还实现了了多种照明效效果。多种照照明控制方式式，可以使同同一建筑空间间具备多种照照明效果，以以适应不同的的需求。现代代建筑物中，照照明不仅单纯纯地为满足人人们视觉上的的明暗需求，更更应具备多种种的控制方案案，使建筑物物功能更加多多样化，也能能给人丰富的的视觉效果和和美感。IV1 智能照明系系统关键技术术分析
14、物联网是当下一一种新的思维维方式，物联联网的发展将将带来更多新新的业务和应应用。物联网网并没有很多多全新的技术术，应用创新新与用户体验验才是物联网网发展的核心心。在物联网网发展的同时时，另一个和和物联网看似似毫无关系的的方面也在和和物联网越来来越有关，那那就是智能照照明系统。智智能照明不仅仅仅是一种简简单的照明控控制课题，它它在带来舒适适性的同时也也能大量的节节约能源，传传统的智能照照明技术已经经能够很大幅幅度的节能，但但是它的各部部分控制仍然然是割裂开的的。如果能将将物联网和智智能照明结合合，将更大程程度的提高智智能照明的节节能效果和照照明的智能度度与舒适度。本本文基于目前前对于物联网网和智
15、能照明明的各项研究究，分析了二二者结合的基基本情况和发发展前景，并并对于其中的的一些关键技技术和功能进进行了简单的的概述。1.1 物联网网技术简介物联网被定义为为：射频识别别（RFIDD），红外传传感器，全球球定位系统，激激光扫描器等等信息传感设设备，按约定定的协议，以以连接到因特特网的任何物物品，是信息息交换和通讯讯，以实现智智能化识别，定定位，跟踪，网网络的监控和和管理。物联联网概念提出出于19999年含义就是是“物物相连连的互联网”。这这有两层意思思：第一，核核心和基础的的东西仍然是是互联网，是是基于互联网网扩展网络和和扩展;第二二，其用户端端延伸和扩展展到了任何物物品与物品之之间，进行
16、信信息交换和通通讯。下图11.1所示为为物联网拓扑扑图。图1.1 物联联网拓扑图就其本身来说，物物联网代表了了下一代信息息发展技术，但但是就它的某某些应用领域域和应用方式式来说，中国国公众也不算算太生疏。它它是对现有信信息技术的统统一聚合应用用和升华，物物联网将现代代网络技术、感感知技术、人人工智能和自自动化技术结结合起来，进进行一定的集集成并应用到到了更广阔的的范围，实现现了人与物、物物与物之间的的对话，创造造出了一个更更加智慧的世世界。物联网技术与信信息技术有着着千丝万缕的的联系，它们们在各个层次次和方面都有有着不可或缺缺的关系，物物联网具有很很强的系统性性和集成性，也也有着广阔的的创新和
17、发展展前景，因此此物联网又被被称作信息技技术的第三次次革命性创新新。1.2 照明系系统现状分析析由于当今世界能能源的紧缺，节节约能源成为为了目前各用用能领域的趋趋势。而现代代建筑物的能能耗相当大，跟跟据有关统计计资料，建筑筑的能耗占整整个国家能耗耗总量的300%，建筑物物的能耗通常常体现在建筑筑设备的能耗耗上。由于建建筑布局的原原因，许多建建筑在白天也也需要进行人人工照明, 照明用电已已成为建筑的的主要能耗之之一。根据能能耗分析表明明，建筑照明明能耗占基本本能耗的122%以上。建建筑照明因而而成为节能的的重要环节。另另外照明负荷荷占大楼冷负负荷的16%，降低照明明的功耗和从从而降低照明明系统的
18、发热热量也十分重重要。因此，照照明系统的节节能改造显得得特别的重要要。随着目前灯具科科技的发展，LLED灯具逐逐渐成为节能能的主力军。LED灯具被称为第四代照明灯具，光源具有节能、环保、寿命长、体积小等优点，随着LED 发光效率的不断提高，以及价格逐步下降，LED 光源在通用照明方面具有很大的优势。LED光源最大的特点就是同等照度条件下的功率比传统灯具低很多，因此，采用LED灯具能够很大程度的节能。节能除了设备上的更新，控制系统的优化也能起到很大的作用。因此，除了将原先老式的照明灯具改造为新的高效灯具，还可以通过更加智能的照明控制，帮助建筑节能和实现更好的控制。1.3 物联网网下的智能照照明显
19、然，独立的照照明控制已经经发展的很成成熟，但是很很多时候使用用者无法准确确的根据情况况设置参数。而而且外界情况况多变，仅仅仅靠非专业的的使用者来控控制无法达到到最佳的效果果。而且，任任何的控制几几乎都要在现现场进行。在在物联网环境境下，使用者者可以利用远远程计算机和和通信设备通通过互联网对对室内照明设设施进行监控控和控制，室室内照明发生生故障时能自自动发送电子子邮件或短信信进行报警，同同时室内照明明制造商可以以通过网络在在线指导用户户排除故障或或对产品进行行售后跟踪服服务。物联网赋予照明明控制的另一一大优势是：室内照明能能够记录使用用者的习惯和和生活方式，利利用情景感知知技术提供人人与家电、环
20、环境的自然交交互，不仅如如此，它还可可以预测使用用者的需求和和使用，在物物联网这一广广阔平台上，室室内照明系统统必将为用户户带来全新的的生活方式。室内照明系统系统结构如下图1.2所示：图1.2 智能能照明系统结结构图物联网的智能照照明系统之所所以“聪明能能干”的首要要原因在于其其自适应的特特征。物联网网所提供的大大量的传感技技术、无线通通信技术以及及射频识别等等技术，通过过传感器及微微处理控制系系统，使物联联网的智能照照明系统能够够“感知”环环境，根据外外界情况的变变化作出相应应的解决方案案，为用户提提供最适宜、最最自然的服务务。图1.3 智能能照明控制框框图上图1.3所示示即为智能照照明系统
21、控制制原理，物联联网的智能照照明系统内置置的传感器感感知外部环境境变化后，根根据自身条件件、不同的情情况做出不同同的工作方案案，以适应不不同的需求、时时刻保持最佳佳状态。物联联网的智能照照明系统还可可通过对用户户习惯的学习习，替用户省省去大量状态态设定的操作作，使用起来来更加轻松便便捷人性化，而而且一旦用户户习惯改变，物物联网的智能能照明系统也也能随之产生生新的设定。物联网技术在智智能照明行业业的应用发展展迅速，但是是这种技术的的初期投入高高，而且只有有在成熟的社社会物联网网网络下才能发发挥最大的效效用，因此需需要全社会各各行各业的支支持和参与，并并且需要国家家相关政策的的大力扶持。先先进的智
22、能照照明系统不但但节约能源，还还可以提升城城市的形象、美美化居室环境境，给人们提提供更加安全全和舒适的照照明环境。随随着社会的发发展和人们对对于照明要求求的不断提高高，智能照明明系统也在朝朝着结构多样样化、应用扩扩大化的方向向快速发展。智智能照明系统统的设计和应应用将会有更更多的创意和和创新，也将将会有更多的的物联网技术术被结合到智智能照明系统统中。相信通通过物联网的的帮助，一个个智能化的照照明新时代正正在向我们走走来，人类的的照明生活将将会更加智能能和舒适。2 总体方案设设计总体方案设计是是关系到产品品定位，器件件选型和技术术路线的关键键行设计，它它主要包括以以下内容：2.1 系统的的需求分
23、析基于物联网技术术的室内LEED照明控制制系统设计目目的是为了实实现安卓手机机/PAD通通过安装APPP来控制彩彩色LED灯灯的颜色、亮亮度。整个系系统主要包含含通信系统和和控制系统两两大部分，其其中通信系统统使用WIFFI模块通过过UDP协议议来完成单片片机和手机/PAD之间间的数据传输输，控制系统统使用增强型型51单片机机产生四路PPWM信号实实现对彩灯的的颜色、亮度度调整，为了了保证脱离网网络和手机也也能控制灯光光，本系统还还可以设计几几组按键来调调整灯光颜色色和开关。系系统具体实现现功能如下：（1）整个系统统网络由灯控控终端建立一一个wifii热点无需外外网接入，数数据传输层采采用的是
24、 UUDP 协议议通信机制。对对LED灯能能够实现开、关关、调光功能能。（2）由于整个个系统是建立立在 WIFFI 网络基基础上的，对对WIFI模模块建立的热热点默认SSSID是“MMY_RGBB”，密码是是“012334567889”为了保保证保证通信信安全，网络络采用了WPPA2加密方方式。（3）手机客户户端和灯控终终端通信使用用的是UDPP通信方式，灯灯控终端处于于serveer模式监听听7136端端口,手机客客户端会将控控制数据帧发发送到这个端端口经单片机机解析数据后后实现对灯光光的控制。（4）灯控终端端在正常使用用时要求在同同一时间内单单盏灯只能接接受一个客户户端的请求，以以避免命令
25、信信息的错乱现现象。2.2 系统架架构设计本系统主要实现现以下几个功功能：一是用用按键对彩色色LED 灯灯的控制包括括开关、调光光、调色等；二是能够通通过安卓客户户端来对LEED 灯控制制。室内LEED智能照明明系统主体框框架由手机客客户端、灯控控终端两个部部分组成，其其中系统终端端部分是本文文研究的重点点，由 WIIFI 终端端AP节点、SSTC15FF408ADD单片机、RRGB灯、RRGB灯构成成驱动电路构构成。LEDD智能照明系系统整体架构构如图 2.1 所示：图2.1 室室内LED智智能照明系统统总体架构图图过上图可以看出出，室内LEED智能照明明系统主体框框架由手机客客户端、及系系
26、灯光控制终终端两个部分分组成，各部部分具体功能能分析如下：（1）手机/PPAD 客户户端：本系统统客户端部分分是基于 AAndroiid 操作系系统来实现的的，通过搭建建 ecliipse 软软件开发环境境来实现用户户对系统的界界面功能。（2）灯光控制制终端：该部部分主要由 WIFI 模块、STTC15F4408AD单单片机及RGGB灯PWMM驱动电路，电电源模块。AP作为终端的的无线通信设设备，主要用用来实现同手手机客户端之之间的数据有有效传输功能能，数据的具具体交换过程程可通过系统统内部协议来来完成。STTC15F4408AD 单片机作为为系统终端的的控制备，主主要实现的功功能有串口数数据
27、交换、PPWM 调光光脉冲的产生生、按键处理理以及灯光控控制终端数据据的存储等。2.3 通信协协议设计通信协议是是室室内LED智智能照明控制制系统至关重重要的部分，它它是连接手机机/PAD客客户端和灯光光控制终端的的桥梁，对于于本系统来说说需要设计一一套通过wiifi传输控控制彩色LEED灯的颜色色，亮度以及及开关控制。2.3.1协议议数据帧格式式完整的一帧数据据包括：帧头头、命令、数数据、校验及及帧尾。帧头：也叫起始始符，是数据据开始接收的的标志，为了了避免数据帧帧的长度过大大，本系统起起始符仅采用用1个字节，设设置帧头的实实际作用为当当一帧数据过过来以后，只只有碰到帧头头数据位时单单片机才
28、才开开始存储数据据并等到帧结结束调用相应应函数执行命命令。命令：命令数据据段的作用是是让终端知道道客户端发过过来的数据包包是为了执行行什么操作，单单片机就是通通过识别这一一字段来回调调函数执行相相应操作。数据：数据位是是协议的核心心组成部分，终终端功能的具具体实现过程程都是由数据据位来保障的的，不同的功功能对数据位位的要求也各各不相同。校验：校验的方方式有奇偶校校验、CRCC 校验、BBCC 校验验及代码和检检验等，本文文采用的是代代码和校验方方式,校验和和为命令和帧帧头的求和。帧尾：其作用为为标识一帧数数据的结束，当当单片机检测测到帧尾数据据到来时将关关闭其后数据据的接收。2.3.2控制制协
29、议的具体体实现由于本系统使用用TCP/IIP协议栈的的UDP通信信来实现数据据传输，UDDP协议已经经具有数据校校验功能避免免物理层传输输错误，因此此在实际制作作中并不需要要自己去做一一套数据校验验机制，对于于一个彩灯来来说，为了实实现对其颜色色，亮度控制制只需要控制制RGB三个个通道PWMM值即可，在在本系统中PPWM均使用用8位分辨率率，可以合成成167777216种色色彩（通常所所说的16万万色），所以以协议只需要要实现对这三三个颜色通道道PWM值控控制即可满足足要求。在手机客户端与与灯控终端通通信过程中每每一个数据帧帧均以字符“ss”开头，接接下来是命令令帧，为了让让命令更直观观，这里
30、直接接使用了字符符串“redd”，“bllue”，“ggreen”来来表示相应通通道命令关键键字，由于这这几个关键字字长度不定，为为了区分数据据和命令需要要用分隔符隔隔开命令关键键字和数据区区，这里用的的是字符“=”隔开数据据和命令。紧紧跟着“=”是是PWM值，这这里为了直观观和方便安卓卓编程直接使使用了该数值值的十进制AASCII来来表示，例如如数据帧“ssred=0000”表示示关闭红色通通道输出（置置R通道PWWM值为0），数数据帧“sbbule=2255”表示示置B通道PPWM值为OOXFF（最最大占空比）。3 硬件设计基于物联网的室室内LED智智能照明控制制系统由RGGB灯驱动模模块
31、电路、WWiFi模块块、单片机最最小系统、按按键输入模块块、电源模块块组成。系统统硬件结构如如图3.1所所示：RGB灯驱动电路电源模块单片机(MCU)WiFi模块按键输入模块图3.1 系统统硬件结构图图各个电路模块设设计图，共有有以下五部分分组成，分别别是WiFii模块电路、单单片机最小系系统电路、按按键输入电路路、RGB灯灯驱动电路模模块电路设计计、电源电路路模块。3.1 电源模模块对于硬件设计来来说，首先要要解决的就是是整个系统的的供电问题，电电源模块的稳稳定可靠是系系统平稳运行行的前提和基基础。51单单片机虽然使使用时间最早早、应 用范范围最广，但但是在实际使使用过程中，一一个和典型的的
32、问题就是相相比其他系列列的单片机，551单片机更更容易受到干干扰而出现程程序跑飞的现现象，克服这这种现象出现现的一个重要要手段就是为为单片机系统统配置一个稳稳定可靠的电电源供电模块块。本系统包含多个个模块，他们们所需的供电电电压也不同同，总体来说说需要3.33V和5V两两路供电，33.3V为wwifi模块块供电，单片片机和LEDD使用5V供供电。通过在在图书馆对相相关资料的查查询和指导老老师的指点，本本设计的电源源模块的设计计电路图如下下图3.2所所示：图3.2 电源源模块图3.2所示是是物联网室内内LED智能能照明控制系系统中的电源源电路模块部部分，5V到到3.3V电电压的转换采采用ASM1
33、1117直流流低压差线性性稳压器。AMS11177是一款正电电压输出低压压差的三端线线性稳压电路路，在输出11A电流时，输输入输出的电电压差典型值值为1.8VV。AMS11117分为为两个版本，固固定电压输出出版本和可调调电压输出版版本，固定输输出版本的输输出电压可以以为：1.88V，3.33V和5.00V，可调电电压输出版本本能提供的输输出电压范围围为：1.88V5.55V。AMSS1117内内部集成过热热保护和限流流电路,确保保芯片和电源源系统的稳定定性。AMS11177特性：（1） 能提供包括固定定电压输出版版本（固定电电压包括1.8V，3.3V，5VV）跟三端可可调电压输出出版本最高输
34、输出电流可达达A输出电压压精度高达22；（2） 稳定工作电压范范围为高达112V；（3） 内部集成限流功功能；（4） 具有过热切断保保护；（5） 工作温度范围：-20-120；3.2 单片机机最小系统单片机最小系统统，或者称为为最小应用系系统，是指用用最少的元件件组成的单片片机可以工作作的系统。对51系列单片片机来说，最最小系统一般般应该包括：单片机、晶晶振电路、复复位电路。而而本系统采用用STC155F408AAD单片机内内部集成了复复位电路，及及内部RC振振荡器所以省省去了大部分分外部电路。最最小系统只需需提供必要的的ISP下载载调试接口，提提供稳定的电电源滤波即可可。单片机最小系电电路图
35、如下图图3.3所示示：图3.3 最小小单片机系统统3.3 WIFFI模块本系统使用ESSP82666串口WiFFi模块作为为网络接入设设备。ESPP8266是是一款超低功功耗的UARRT-WiFFi 透传模模块，专为移移动设备和物物联网应用设设计。模块内内置TCP/IP协议栈栈，可将用户户的物理设备备连接到Wii-Fi 无无线网络上，进进行互联网或或局域网通信信，实现联网网功能。3.3.1 EESP82666模块电路设计计通过ESP82266模块，单单片机只需要要通过串口发发送AT指令令即可完成嵌嵌入式设备与与Interrnet和局局域网设备之之间的数据收收发。在使用用过程中模块块与单片机之之
36、间的连接仅仅需要占用一一个UARTT端口，下图图3.4是wwifi模块块与单片机之之间的连接原原理图。图3.4 WIIFI电路模模块3.3.2 EESP82666模块特性性（1） 支持无线8022.11 bb/g/n 标准（2） 支持STA/AAP/STAA+AP 三三种工作模式式（3） 内置TCP/IIP协议栈，支支持多路TCCP Cliient连接接 （4） 支持丰富的Soocket AT指令（5） 支持UART/GPIO数数据通信接口口（6） 支持Smartt Linkk 智能联网网功能（7） 内置32位MCCU，可兼作作应用处理器器 （8） 超低能耗，适合合电池供电应应用（9） 3.3
37、V 单电电源供电3.3.3 EESP82666模块功耗耗由于wifi处处于2.4GG频段，虽然然高频保证了了信号带宽，但但是高频信号号穿墙能力差差而且衰减很很快，而且这这个频段属于于免执照开放放频段干扰较较大，所以市市售的wiffi产品一般般功耗较大，对对电压稳定性性要求也很苛苛刻，为了保保证系统的稳稳定性，有必必要对ESPP8266模模块进行一个个功耗测试，下下表3.1所所示功耗数据据是基于3.3V的电源源、25的的环境温度下下测得。 表3.1 ESSP82666功耗测试模式测试结果单位传送802.111b，CCCK 1Mbbps，Poout=+119.5dBBm215mA传送802.111
38、b，CCCK 11MMbps，PPout=+18.5ddBm197mA传送802.111g，OFFDM54 Mbps，PPout=+16dBmm145mA传送802.111n，MCCS7，Poout=+114dBm135mA接收802.111b，包长长1024字字节，-800dBm100mA接收802.111g，包长长1024字字节，-700dBm100mA接收802.111n，包长长1024字字节，-655dBm102mA系统待机模式70mA关机0.5A3.4 按键输输入模块电路路的设计常用的按键驱动动有矩阵键盘盘和IO直接接驱动，由于于本系统按键键数量少，直直接使用了IIO直接驱动动方式，
39、图33.5为本设设计所使用的的按键电路。图3.5 按键键电路原理3.5 RGBB 灯驱动电电路设计RGB灯采用三三原色混光原原理，通过控控制R、G、BB三原色亮度度比例调节发发光颜色，本本系统采用PPWM调光技技术，需要较较高的开关速速度、较大的的瞬间电流。普普通三极管和和继电器不能能满足系统要要求。所以本本系统采用LLED专用驱驱动芯片WSS2811来来驱动RGBB灯。图3.6是电路原原理图。图3.6 RGGB灯驱动电电路模块3.5.1 WWS28111主要特点 输出端口耐压115V。 芯片内置稳压管管，24V以以下电源端只只需串电阻到到ICVDDD脚，无需外外加稳压管。 灰度调节电路（22
40、56级灰度度可调）。 内置信号整形电电路，任何一一个IC收到到信号后经过过其他各种LLED灯饰产产品.波形整整形再输出，保保证线路波形形畸变不会累累加。 内置上电复位和和掉电复位电电路. PWM控制端能能够实现2556级调节，扫扫描频率不低低于400HHz/s 串行接口级联接接口，能通过过一根信号线线完成数据的的接收与解码码. 任意两点传传输输距离超过110米而无需需增加任何电电路. 当刷新速率300帧/秒时，低低速模式级联联数不小于5512点，高高速模式不小小于10244点. 数据发送速度可可达400KKbps与8800Kbpps两种模式式.3.5.2 WWS28111概述WS2811是是三
41、通道LEED驱动控制制专用电路，芯芯片内部包含含了智能数字字接口数据锁锁存信号整形形放大驱动电电路，还包含含有高精度的的内部振荡器器和15V高高压可编程定定电流输出驱驱动器。同时时，为了降低低电源纹波，33个通道有一一定的延时导导通功能，这这样在帧刷新新时，可降低低电路纹波。芯片采用单线归归零码的通讯讯方式，芯片片在上电复位位以后，DIIN端接受从从控制器传输输过来的数据据，首先送过过来的24bbit数据被被第一个芯片片提取后，送送到芯片内部部的数据锁存存器，剩余的的数据经过内内部整形处理理电路整形放放大后通过DDO端口开始始转发输出给给下一个级联联的芯片，每每经过一个芯芯片的传输，信信号减少
42、244bit。芯芯片采用自动动整形转发技技术，使得该该芯片的级联联个数不受信信号传送的限限制，仅仅受受限信号传输输速度要求。芯片内部的数据据锁存器根据据接受到的224bit数数据，在OUUTR、OUUTG、OUUTB控制端端产生不同的的占空比控制制信号，等待待DIN端输输入RESEET信号时，所所有芯片同步步将接收到的的数据送到各各个段，芯片片将在该信号号结束后重新新接受新的数数据，在接受受完开始的224bit数数据后，通过过DO口转发发数据口，芯芯片在没有接接受到RESSET码前，OOUTR、OOUTG、OOUTB管脚脚原输出保持持不变，当接接受到50s以上低电电平RESEET码后，芯芯片将
43、刚才接接收到的244bitPWWM数据脉宽宽输出到OUUTR、OUUTG、OUUTB引脚上上。3.5.3 WWS28111管脚说明图3.7 WSS2811引引脚图3.7为WSS2811 RGB灯驱驱动芯片管脚脚排列和名称称，为了更详详细的说名WWS28111的使用方式式，下面列出出每个管脚的的详细说明，如如下表3.22所示:表3.2 WSS2811引引脚说明4 wifi模模块使用4.1 工作模模式ESP82666模块支持SSTA/APP/STA+AP 三种种工作模式：（1）STA 模式：ESSP82666模块通过路路由器连接互互联网，手机机或电脑通过过互联网实现现对设备的远远程控制。（2）AP
44、 模模式：ESPP8266模模块作为热点点，实现手机机或电脑直接接与模块通信信，实现局域域网无线控制制。（3）STA+AP 模式式：两种模式式的共存模式式，即可以通通过互联网控控制可实现无无缝切换，方方便操作。4.2 ATT指令集ESP82666模块与单片片机之间采用用UART 通过AT指指令集通信，指指令又分为基基础AT指令令、 WiFFi功能ATT指令、TCCP/IP 工具箱ATT命令等。每条指令可以有有细分四种命命令 ，如下下表4.1所所示：表4.1 ATT指令类别测试命令AT+=?该命令用于查询询设置命令或或内部程序设设置的参数以以及其取值范范围。查询命令AT+?该命令用于返回回参数的
45、当前前值。设置命令AT+=该命令用于设置置用户自定义义的参数值。执行命令AT+该命令用于执行行受模块内部部程序控制的的变参数不可可变的功能。ESP82666模块默认通通信波特率11152000，每条ATT指令以换行行符 “rrn”结束束。由于模块块本身AT指指令数量较多多，此处只对对本系统使用用到的AT指指令和常用的的指令作介绍绍。4.2.1 基基础AT指令（1） 测试AT：表44.2为命令令语法说明。表4.2 测试试AT语法规规则命令类型语法返回和说明执行命令ATOK（2） 重启模块：表44.3是重启启命令使用规规则。表4.3 重启启模块语法规规则命令类型语法返回和说明执行命令AT+RSTO
46、K4.2.2 WWiFi功能能AT指令（3） 选择WiFi应应用模式：表表4.4为命命令语法，44.5是命令令参数。表4.4 选择择wifi应应用模式语法法规则命令类型语法返回和说明设置命令AT+CWMOODE = OK此指令需重启后后生效(ATT+RST)查询命令AT+CWMOODE?+CWMODEE:OK当前处于哪种模模式？ 测试命令AT+CWMOODE?+CWMODEE:(取值值列表) OK当前可支持哪些些模式？表4.5 选择择wifi应应用模式参数数定义参数定义取值对取值的说明WiFi应用模模式1Stationn模式2AP模式3AP+Stattion模式式（4） 设置AP模式下下的参数: 表4.6为为命令语法，44.7是命令令参数。表4.6设置AAP模式语法法规则命令类型语法返回和说明设置命令AT+CWSAAP=, OK 设置参数成功查询命令AT+CWSAAP?OK查询当前AP参参数表4.7 设置置AP模式参参数定义参数定义取值对取值的说明加密方式0OPEN1WEP2WPA_PSKK3WPA2_PSSK4WPA