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1、 毕业设计（论文）题 目 智能家居灯光控制系统设计 学 院 电子信息学院 专 业 电子信息工程 学生姓名 王 乐 学号 159120721 指导教师 李成勇 职称 讲 师 2019年 4 月 20 日 重庆工程学院本科生毕业设计 摘 要 学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆工程学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了
2、明确的说明并表示了谢意。毕业设计（论文）作者（签字）： 年 月 日摘 要随着物联网技术广泛应用于生活中，智能家居越来越被重视，智能家居产品的研究与开发也成为企业新的创新点，给生活带来了许多快捷。随着生活品质要求不断提高，智能家居产品设计也随之要求变高。本设计是以无线通信技术为核心，以单片机为控制器，利用OneNET平台、WIFI技术等，将家居生活有关的室内及用电设施进行多种方式控制，构建方便有效的管理系统。本文为了有效进行灯控而降低用电浪费现象，提出了通过智能化方式进行室内灯控。本设计通过Arduino单片机作为智能控制核心器件，运用红外传感器检测人数，以LED可调灯模拟室内灯光，实现远程控制
3、、自动控制以及手动控制三种方式的智能家居灯光控制系统。本系统根据室内灯光控制的条件，通过OneNET平台或串口HMI实现室内所有灯光一键控制，通过运用OneNET平台实现随时随地对室内灯光进行监督控制。本系统为室内灯光提供多种室内灯光切换模式，给人带来全新的家居灯光控制体验。本设计能很好的避免电能的浪费，从而实现环保节能的目的，同时具有较高的应用价值。通过多种方式实现室内灯光控制，经过多次测试结果表明本系统的系统需求，达到了预定目标。（字数太多）关键词：OneNET平台 智能家居灯光控制 HMI 网络通信 物联网II重庆工程学院本科生毕业设计 ABSTRACTABSTRACTWith the
4、wide application of Internet of things technology in daily life, smart home has been attached more and more importance. The research and development of smart home products has become a new innovation point for enterprises, bringing a lot of convenience to life. As the quality of life requirements co
5、ntinue to improve, smart home product design requirements also become higher. This design is based on wireless communication technology as the core, single chip microcomputer as the controller, the use of OneNET platform, WIFI technology, will be home life related to indoor and electrical facilities
6、 for a variety of ways to control, to build a convenient and effective management system.In order to effectively control the light and reduce the waste of electricity, an intelligent way of indoor light control is proposed in this paper. This design USES Arduino single chip microcomputer as the inte
7、lligent control core device, USES the infrared sensor to detect the number of people, simulates the indoor light with the LED adjustable light, and realizes the intelligent home light control system of remote control, automatic control and manual control. According to the conditions of indoor light
8、control, this system realizes the one-key control of all indoor lights through OneNET platform or serial port HMI, and realizes the supervision and control of indoor lights anytime and anywhere by using OneNET platform. This system provides a variety of indoor lighting switching mode for indoor ligh
9、ting, bringing a new home lighting control experience.The design can well avoid the waste of electric energy, so as to achieve the purpose of environmental protection and energy saving, and has high application value. Indoor lighting control can be realized in many ways. The test results show that t
10、he system meets the predetermined goal.Keywords:OneNET platform;Intelligent Home Lighting control;HMI network communication;Internet of Things重庆工程学院本科生毕业设计 目 录目 录摘 要IABSTRACTII1 绪 论11.1 前言11.2 物联网的出现11.3 智能家居灯光系统国内外研究现状11.3.1 国内现状11.3.2 国外现状21.4 智能家居灯光控制系统发展方向21.5 本课题设计的主要工作和任务31.6 智能家居灯光控制的整体功能32 核
11、心控制器的选取与运用42.1 Arduino单片机的介绍42.1.1 Arduino Mega 2560单片机介绍42.1.2 Arduino Mega 2560的特性参数42.1.3 Arduino UNO R3单片机介绍52.1.4 Arduino UNO R3单片机与Arduino Mega2560单片机区别与选取52.2 显示屏的介绍62.2.1 USART HMI智能串口介绍62.2.2 LCD1602液晶屏介绍72.2.3 LCD1602液晶显示与USART HMI智能串口区别与选取73 各模块的选取与运用83.1 WIFI技术83.1.1 WIFI技术83.1.2 WIFI技术的
12、优点83.1.3 WIFI模块描述83.1.4 WIFI引脚83.2 红外传感器93.2.1 红外传感器93.2.2 红外传感器的设计思路103.2.3 人走灯灭103.3 LED可调灯113.3.1 LED概述113.3.2 LED原理113.3.3 LED介绍113.4 EDP协议123.4.1 协议概述123.4.2 协议应用124智能串口HMI的运用与操作134.1 USART HMI智能串口编程控制134.2 开发步骤134.2.1 新建工程134.2.2 制作工程145 OneNET平台的接入与操作205.1 创建工程项目205.2 OneNET平台接入的具体步骤205.1.1 进
13、入OneNET平台并完成账号注册205.1.2 工程项目创建操作215.1.3 功能组件的添加225.1.4 添加新应用236 系统调试276.1 电路系统的连接与调试276.2 软件系统的调试276.2.1 USART HMI的调试与仿真276.2.2 查看接收数据286.3 应用程序框图及其说明286.4 OneNET平台的调试297 总 结317.1 技术归纳317.1.1 硬件选型总结317.1.2 运用技术归纳317.2 不足与改进317.2.1 存在的问题317.2.2 解决办法32参考文献33致 谢34附 录35附录1 毕业设计作品图35附件2 部分源程序代码36重庆工程学院本科
14、生毕业设计 1 绪 论1 绪 论1.1 前言伴随物联网产业的源起与飞速发展，人们的生活已离不开智能化所带来的便利与享受，目前，家居智能化已成为当今主流的发展趋势。这一切发展的最终目的为人们提供一个舒适、便捷、高效、安全的生活环境。家居智能化已影响到人们的日常生活，智能化、信息化的生活方式已成为当今世界的研究的热点问题。智能家居控制系统最终目的是满足人们对居住环境在智能、高效、舒适、便捷等多方面需求1。智能家居控制系统不仅能给人们带来不一样的精神享受，更重要的是还可以为人们节省宝贵的时间，在本设计中，智能家居灯光控制系统采用无线通信技术与移动设备进行通信，通过移动设备发送指令来实现物与物之间进行
15、数据传输，通过这样的方式实现对家居的远程控制，这样的方式能很好的给人们缓解快速的生活节奏，带来方便，同时能满足了人们对生活品质的要求，可以实现随时随地对家居的管控能力。1.2 物联网的出现物联网(the Internet of Thing)顾名思义，是互联网技术发展的演进，在互联网基础上得到了不断的发展与成熟。物联网实现了物与物相连的互联网2。物联网出现最早起源于1990年美国，随着物联网技术的不断发展，现已唤起了信息技术行业的第三次浪潮，掀起了又一次科技革命，同时带来了计算机科学技术的新挑战。物联网技术的出现、发展已在现代生活中逐渐运用，物联网的发展已在悄悄的改变着人们的生活习惯和工作方式。
16、物联网技术在不断的发展，不断突破人们的创想。从最开始的人与人之间通信慢慢发展到人与物之间的通信，现已发展到物与物直接的通信。科学技术不断创新、发展，可以说当今各个方面的技术得到质的飞跃。物联网技术在各个方面占领了巨大的市场。预计比互联网大30多倍。未来随着物联网的发展将彻底改变人们传统的生活方式与工作形式。带领人们进入一个更加智能化的社会。1.3 智能家居灯光系统国内外研究现状1.3.1 国内现状在我国，智能家居灯光系统是近几年才提出来的，相对其他国家来讲起步较晚，发展相对滞后，目前处于发展阶段，还需不断的挖掘，市场的需求与前景广阔。虽然许多品牌企业已有10多年的市场培育经验，但理想与现实还不
17、能有机的融合在一起，仍存在较大的差距。目前，智能家居灯光控制系统在不断的成熟渐渐的占领一定的市场，但在我国90%以上的家居还没有灯光控制的系统，大多数仍然采用的是手动的方式来控制室内照明，人们对于智能灯光控制接触较少以及还不习惯智能灯光控制带来的便捷，所以导致现在大部分的家居开关还停留在墙壁开关的传统灯光控制的方式，目前大部分的家居还没有使用过遥控开关来进行室内灯光控制，对于节约用电、自动控制以及场景模式切换的控制就更加的遥远了。我国智能家居灯光控制发展慢的因数，主要来源于人们还局限在传统的用电习惯,还停留在传统的灯光控制模式中，受到了传统消费观念的影响。在人们传统的灯光控制方面，也受到国外对
18、灯光控制的定位太高，对于大众来讲，价格高难以接受，认为没有必要将钱花在照明控制上。所以，目前我国的灯光控制系统仍停留在黑暗中提供照明的基本要求，在智能控制方面的要求不高。正是由于他们受到传统观念的影响，使得国内一些研发的院所和企业不愿投入人力、物力和财力进行智能灯光控制系统的研究和发展，从而导致我国在智能家居灯光控制方面发展相对其他国家相对滞后，智能灯光控制还未得到最大化的挖掘、研发和发展。1.3.2 国外现状现目前,在美国、欧洲、日韩等国家的智能家居灯光控制产品在中国销售已超过十年之久，影响巨大。与我国相关的行业来比在技术水准、发展速度、控制方式等方面远远优于我国的发展，完全是居高临下。在电
19、子产业发达的国家智能家居灯光控制的优越性已给人们带来学习、生活、工作等方面的便利、舒适的精神享受。不再停留在十几年前的墙壁开关的传统灯光控制的方式，同时，对在节约用电、舒适便利、安全可靠、节能减排等方面推动社会的不断发展。1.4 智能家居灯光控制系统发展方向传统的照明系统仅仅解决了人们在照明、避免黑暗两个方面的问题。智能家居灯光控制系统设计主要是为了改变传统的使用习惯和使用方式，最大化的挖掘灯光控制给人们带来的便利。同时解决灯光控制系统的不足。随着物联网的不断发展3，人们的学习、工作、生活、通讯等方面的的关系日益紧密。在智能家居灯光控制系统中用户可以根据自己的需要来切换不同的灯光模式，可通过远
20、程/移动端（OneNET平台）来控制灯光，使用无线通信的方式将灯光与网络系统相连接，更加有利于灯光控制系统的安全性。可通过智能感应（人来灯亮、人走灯灭）来控制灯光，最大化的给人们带来便利，同时避免浪费。本设计还可通过触摸屏来控制灯光，使用触摸屏有限链接，提高了系统的可靠性。智能家居灯光控制是未来居家生活的发展方向4，虽然现在人们是局限于传统的墙壁式开关控制，智能化普及较少，使用者大都是有钱人，随着物联网的发展已出现了许多智能家居灯光控制的方式，在功能、价格、实用等方面受到了人们的欢迎。1.5 本课题设计的主要工作和任务智能家居灯光系统是一项实践性很强的课题。需要具有一定的理论基础知识，还要求具
21、有一定的动手实践能力。从毕业设计的准备到最后的完成主要做了以下几方面的工作。（1）查阅相关的文献资料，搜集相应的理论基础知识。在此基础上做好理论知识准备。（2）进行了相应的实地考察，理论与现实相结合，分析判断考虑设计的整体框架。（3）深入了解了WIFI技术的特性和通信原理以及智能照明的技术要求等。（4）在相关理论基础完备的情况下设计了的智能家居灯光系统设计。（5）最后进行仿真与调试，完成课题设计。1.6 智能家居灯光控制的整体功能室内灯光控制：通过串口HMI或者无线的方式实现室内所有的智能化灯光控制。同时可以根据需要调节灯光工作模式。卧室智能灯光：当人们进入室内的时候，无需打开室内的灯光开关，
22、室内灯光自动打开；当人们离开室内的时候，无需关闭室内的灯光开关，室内灯光自动打开走廊智能灯光：当人们进入走廊时，走廊灯将自动打开；离开走廊时，走廊灯将自动关闭。通过自动感应控制的方式实现智能化控制。本系统家居灯光控制的方向主要集中在以下几个方面：（1）智能化：室内一切灯光都能通过多种方式相结合来进行控制，能更好控制家居灯光切换。室内、走廊、阳台等安装传感器，人来灯打开，人走灯关闭，提高智能化感受。（2）个性化：根据人们使用场景的不同需求来实现灯光调节，目的就是实现人机合一。最大化满足人们对不同场景的灯光照明需求。（3）网络化：本设计使用WIFI模块与OneNET平台进行无线连接，通过OneNE
23、T平台控制室内的灯光。42重庆工程学院本科生毕业设计 2 核心控制器的选取与运用2 核心控制器的选取与运用本节将介绍智能家居灯光控制系统的核心控制器进行对比与论述。2.1 Arduino单片机的介绍Arduino起源于2005年，是自意大利伊芙雷亚交互设计院一个学生的设计项目，开发的平台是开放式的，所有的程序代码都是开源的，设计起来相对容易、易于上手。Arduino单片机种类很多，每一个型号的单片机侧重点不一样，所以在本项目的研究中，将对两种型号单片机的性能参数进行了分析，并根据项目功能实现的需要进行选择。2.1.1 Arduino Mega 2560单片机介绍Arduino Mega 256
24、0单片机片上包括256K存储，板上包括8KB SRAM和4KB EEPROM。其中包括54个输入输出（15个PWM输出）、一个I2C接口、一个复位键、一个外接电源接口、一个电源接口、一个ICSP接口、16个模拟输入接口。可以通过USB与电脑连接进行烧写程序和为单片机供电。Arduino Mega 2560实物图如图2.1所示。（全文按照此要求修改）图2.1 Arduino Mega 2560实物图2.1.2 Arduino Mega 2560的特性参数（1）电源特性电源在单片机中起到至关重要的作用，在Arduino Mega2560单片机中设有很多的电源接口，其中VIN引脚，可以通过VIN向外
25、部供电，也可连接外部直流电源供电，VIN引脚的优先级最高，可以向单片机供电；5V引脚，连接单片机上USB接口对稳压器上的5V芯片供电；3.3V引脚，电源进入单片机后经过稳压器产生的3.3V电压，输出的最大电流为50mA。GND引脚为接地引脚，使电路形成回路。（2）引脚结构Arduino Mega2560单片机拥有4路串口信号，各路串口与单片机引脚号，如下表2.1所示。(全文按照此要求修改)表2.1 各路串口引脚号串口号引脚号引脚号00(RX)1(TX)119(RX)18(TX)217(RX)16(RX)315(RX)14(RX)单片机包括6路外部中断，包括2号引脚(中断0)，3号引脚(中断1)
26、，18号引脚(中断5)，19号引脚(中断4)，20号引脚(中断3)和 21号引脚(中断2)。2.1.3 Arduino UNO R3单片机介绍Arduino UNO R3单片机板上包括1KBEEPROM、32KBFlash、2KBSRAM和0.5KBBootloader，拥有14个数字输入输出引脚(引脚标号为0至13），6个模拟信号输入（引脚标号为A0至A5），一个USB接口、一个晶体振荡器（16MHz）、一个复位按钮、一个外接电源插孔和一个ICSPheader5。Arduino开发板电源供电有三种方法，一是在编译调试时用USB数据线与计算机或5V的USB插座相连，二是在长期使用时用电池或者一
27、个交直流转换适配器进行加电，三是用5V直流电源直接与板上的5V和GND引脚连接进行供电。2.1.4 Arduino UNO R3单片机与Arduino Mega2560单片机区别与选取Arduino UNO R3单片机与Arduino Mega2560单片机（如表2.2）是本设计的主要选取对象，结合两块芯片的区别如表2.1所示，进行分析选取。（全文都按照此要求进行修改）表2.1 Arduino UNO R3单片机与Arduino Mega2560单片机区别项目Arduino UNO R3Arduino Mega2560微处理器ATmega32u4ATmega2560电压 工作电压5V、输入电压
28、3.3-5V、输入电压限值612V工作电压5V、输入电压712V、输入电压限值620V数字输入输出引脚2054path(其中15路可用于PWM输出) 模拟输入引脚1216I/O引脚电流40mA20mA3.3V引脚电流50mA50mA闪存32KB,其中bottloader占用4KB256KB,其中bottloader占用8KBSRAM2.5KB8KBEEPROM1KB4KB时钟频率16MHZ16MHZ综上所述，根据设计本身需求该设计选取Arduino Mega2560芯片，其主要原因是这种芯片存储更大，运行速度比Arduino UNO R3更快，能够更好的满足设计需求，所以在本项目中将选取Ard
29、uino Mega2560芯片的单片机作为主控控制整个系统。2.2 显示屏的介绍在本设计中，为了能更好地对室内情况进行掌握与控制，所以在本设计中使用USART HMI智能串口作为输出与控制。2.2.1 USART HMI智能串口介绍USART HMI智能串口与自动化生产中使用的winCC有相似的地方，但USART HMI智能串口开发起来相对简单6，所以智能串口USART HMI作为本设计的重要组成部分，主要用于室内灯光的控制以及显示状态，所以在本设计中具有深远的意义。在本设计中主要利用USART HMI来实现室内灯光触摸屏的控制。在本设计中使用的是TJC4832K035_011X型号的HMI，
30、在使用这个型号前一定要了解这个型号的参数代表的意义及相关要求。从资料中我们可以了解到这款USART HMI智能串口像素为480320，该HMI工作以电压为5V，电流为500MA的直流稳压电源供电，以保证其使用稳定性。USART HMI智能串口的实物图如图2.2所示。图2.2 USART HMI实物图USART HMI智能串口是一个全界面可视化编辑，可以用来显示和控制。USART HMI智能串口能图文并茂的展现功能，比单色的显示更加丰富，阅读方便，能够显示数值、文本、图片、数据曲线等，理解起来更加容易，设计相对简单。 2.2.2 LCD1602液晶屏介绍LCD1602工作电压为5.0V，可以用单
31、片机向LCD供电。是用点阵的方式进行显示。LCD1602液晶显示模块与少量电器元件进行组合装配形成LCD1602的驱动电路，该模块主要运用于低端产品的显示操作。2.2.3 LCD1602液晶显示与USART HMI智能串口区别与选取LCD1602液晶显示与USART HMI智能串口（如表2.2）是本设计的主要选取对象，其显示、控制形式具有深远的意义。，结合两块显示屏的区别如表2.2所示，进行分析选取。表2.2 LCD1602液晶显示与USART HMI智能串口区别项目LCD1602液晶屏USART HMI智能串口屏显示颜色黑色彩色显示内容文字文字、图片、按键容量2位16位下载方式支持串口下载支
32、持串口下载、SD卡下载亮度调节不支持支持综上所述，根据设计本身需求该设计选取USART HMI，其主要原因是这种显示屏呈现的形式更加丰富，还能对硬件下发指令比LCD1602液晶显示屏更智能更方便，能够更好的满足设计需求。重庆工程学院本科生毕业设计 3 各模块的选取与运用3 各模块的选取与运用3.1 WIFI技术本设计通过WIFI模块与中移OneNET平台进行连接，利用WIFI实现无线通信，无线通信能否成功决定本设计能否进行远程控制，WIFI模块连接是本设计的重要组成部分。3.1.1 WIFI技术WIFI技术通过无线方式进行连接，带来了很大的便捷，目前广泛应用于实际生产中，可以实现设备间的互通。
33、3.1.2 WIFI技术的优点（1）覆盖范围广阔，可达到100米；（2）WIFI技术可以支持多种无线网络连接方式，组网简单，易于实现，可接受密集接入；（3）传输速度高，可以通过多种方式进行传输，保证数据的安全性和可靠性。（4）采用无线连接方式，无需布线，设计起来简单方便；（5）发射功率低，辐射小，使用安全；3.1.3 WIFI模块描述在设计中主要使用的是ATK-ESP8266型号的WIFI模块，该模块接口丰富，工作频段在2.4Ghz，可以支持（ADC、IIC、PWM、GPIO等）多种链接方式。现目前WIFI 协议栈只了MIPS的20%，所以剩余的80%可以用来做应用开发。ATK-ESP8266
34、结构图如图3.1所示7。图3.1 ATK-ESP8266结构图3.1.4 WIFI引脚ESP8266的每一个引脚（如表3.1）都有不同的含义，连接时十分重要，所以必须了解其引脚的功能，各引脚的详细描述如表3.1所示。（全文都按照此要求修改）表3.1 ESP8266引脚详细描述序号名称说明1VCC电源（3.3V5V）2GND电源地3TXD模块串口发送脚，可接单片机的RXD4RXD模块串口接收脚，可接单片机的TXD5RST复位（低电平有效）6IO-0用于进入固件烧写模式，低电平是烧写模式，高电平是运行模式（默认状态）WIFI模块与开发板连接非常重要，WIFI模块TXD与开发板RXD连接，WIFI模
35、块RXD与开发板TXD连接。硬件连接方式如图3.2所示：。图3.2 WIFI模块与单片机硬件连接图WIFI模块与单片机之间通信，在运行系统时，如果WIFI模块的LED指示灯开始闪烁，就说明单片机与WIFI模块已经连接成功。3.2 红外传感器3.2.1 红外传感器红外传感器（如图3.3）工作电压为3.3V-5V，对光线适应能力较强，该模块中具有一对红外线发射管与红外接收管，在正常工作时，红外传感器发射管发射一定频率的红外光，当遇到障碍物反射回来，当接收端接收到反射回来的信号将发送给信号比较器进行处理，比较后红外传感器的LED亮起，同时输出一个低电平信号8。当没有遇到障碍物红外光将不返回给接收端，
36、红外传感器将不动作。通过红外线的方式来辨别是否有信号。红外传感器结构如图3.3所示。图3.3 红外传感器结构图3.2.2 红外传感器的设计思路在本设计中主要将红外传感器使用在门的入口和出口处，出口和入口各安装一个，两个传感器进行连接来实现当入口传感器检测到有人进入时，电路板上绿色灯点亮，就对数据进行加1操作；当出口传感器检测到有人出去时，电路板上绿色灯点亮，就对数据进行加1操作；当出入口都未检测到有人进入时，电路板上绿色灯不亮，就保持当前状态。检测到的数据不为0时室内灯光就打开。从而实现人走灯灭的效果。在实际使用时可以调节电位器来设置不同的红外检测的距离。红外传感器实物图如图3.5所示。图3.
37、4 红外传感器实物图3.2.3 人走灯灭在本设计中，人走灯灭的设计方案是灯光自动控制的重要环节，通过红外传感器来实现室内走廊灯光的控制。通过上述的描述，在本设计中还需要两个红外传感器协同工作来实现室内灯光自动控制。主要对接收到的信号进行加减计数的操作来实现灯光自动控制。当有人进入室内时，室外的红外传感器上的绿色LED灯亮起，程序执行加1操作，室外的红外传感器上的绿色LED灯亮起，程序中的数据不变化，并且室内的灯点亮，当有人离开室内时，室内的红外传感器模块上的绿色LED灯亮起，程序执行减1操作，室外的红外传感器上的绿色LED灯也亮起，程序中的数据不变化。当程序中的值为整数时，室内亮起，值为0时，
38、室内灯关闭。3.3 LED可调灯LED可调灯是本设计中照明的一个重要组成部分，是验证灯光能否正常开启的关键，在本设计中，除了使用LED进行照明，还有切换灯光颜色，所以在本设计中选择用LED（如图3.5）可调灯。3.3.1 LED概述本设计中选择发光二极管进行室内灯光演示，其基本结构是由带负点的电子和带正电的空穴组成能辐射出可见光，由此可以把电能转换为光能，再进行密封，对发光二极管起到保护作用，所以发光二极管的抗震性能较强，使用起来相对稳定可靠。LED灯结构图如图3.5所示：图3.5 LED灯结构图3.3.2 LED原理LED是发光二极管的简称，主要是通过二极管的单向导电性来制成的，将电能转换为
39、光能从而发射出光信号。LED由于使用的寿命比白炽灯好，消耗能量较低，而且需要的驱动电压也较低，易于实现，所以在现实生活中得到了广泛的使用。在本设计中使用LED进行灯光模拟。3.3.3 LED介绍在本设计中需要切换不同的灯光模式，所以选用可变LED灯作为室内灯光。选用可变LED灯作为光源，可变LED通过三种不同颜色制成，在使用的时候可以通过在程序中设置灯光颜色的代码，即可实现灯光颜色的切换，只需要一只LED就可完成室内灯光场景的切换，比普通的LED更强大，能更好地提高室内灯光效果。为了使灯光颜色不断变化，增强灯光的效果，所以对室内灯光颜色的切换尤为重要，我们主要通过程序来进行室内灯光的控制，实现
40、颜色变化。3.4 EDP协议3.4.1 协议概述EDP协议在本设计中主要用于OneNET平台的连接，该协议传输速率较高，可达到21.6Gbps，电路使用时设计简单，易于实现。3.4.2 协议应用EDP适用于OneNET平台与硬件设备进行连接，该协议可以将数据包传达到目的地，可以发送数据和接收命令。EDP协议适用于数据长时间连接上报、透明传输、存储与转发、控制数据下发等场景。在本设计中通过长时间进行点对点的通信，需要通过OneNET平台向终端发起控制信号，该协议能满足本设计的要求，所以选择此协议进行数据的传输。重庆工程学院本科生毕业设计 4 智能串口HMI的运用与操作4智能串口HMI的运用与操作
41、在本设计中，为了能实现触摸屏控制，选用智能串口HMI能实现智能家居灯光的控制。对于家居的控制更加方便灵活。4.1 USART HMI智能串口编程控制USART HMI智能串口的控制是通过I/O输出高低电平来进行控制室内灯光，在进行参考是具有严格的参量操作9。4.2 开发步骤4.2.1 新建工程在开发的时候一定要详细了解产品规格书，点击左上角的“新建”按钮就可以建立一个新的工程，但在建新工程名字的时需注意工程名称设置的时候不能使用中文，一定要使用符合要求的字符（字母、数字），建立好后进入选择的显示页面，设置时一定要注意选对产品名称类型以及产品型号，假如没有选对型号，假如没有正确的选择型号会直接造
42、成开发完成后不能成功的将制作好的数据下载在USART HMI智能串口屏中，所以，在显示栏中选择所以这一个步骤至关重要。在显示栏中选择USART HMI智能串口的显示方向，以及字符编码的方式，设置完成之后点击OK就可以完成项目的创建。新建工程示例如图4.1所示。图4.1 新建工程示例4.2.2 制作工程完成以上操作后,软件将会自动跳转到开发界面, 完成建立工程后就可以进行工程的制作，工程的制作是开发的重点环节，可以在工程中添加图片素材（如图4.2）、添加字幕、切换动画、按键控制等功能。（以下修改雷同）（1）添加图片素材选中左下方图片复选框，然后点击“+”号就可以添加图片，旁边的“-”号就可以删掉
43、图片。点击添加图片后，弹出图片选择对话框，在库中找到需要添加素材的图片，点击确定就可以完成图片的添加，在图片窗口就可以看到图片已经添加进去了。添加图片素材如图4.2所示。图4.2 添加图片素材（2）添加字库在开发软件中没有自带的字幕，只能通过自己制作字库才可以进行使用，字库可以制作多个，提高了开发使用的灵活性。制作字库时点击“工具”选择“字库制作”就可以进入字库制作工具，可以设置字体规格、字体类型、字体的字高、字体、选择编码方式等字体。设置字库使用的范围，范围可以设置为（ASCII字符、所有字符、指定字符）在这里我们设置所有字符，供开发页面字体能随意使用，设置完字体名称就可以点击“生成字库”。
44、一个字库就创建完成了。添加字库1如图4.3所示。图4.3 添加字库1创建完成字库，确认无误后，会提示一个“是否立即加入刚才生成的字库”，点击“是”后就将字库添加到了刚才中，在使用时直接调用就可以了。添加字库2如图4.4所示。图4.4 添加字库2（3）制作页面在页面左上角，点击工具箱里面的选项就可以添加相应的工具选项到主页面中。制作图片控件，点击工具箱中的图片工具，视图区出现p0控件，把控件放置在相应位置上，在右边属性窗口中设置图片的形式。在插入图片的时候一定要注意图片的相素不能过大，不然会造成图片不能正常显示，最终导致项目工程不能下载在HMI板中。图片控件属性如图4.5所示。图4.5 图片控件
45、属性制作按钮、文本、数字等工具的方法和图片的方法一样，制作工程控件属性，如图4.6所示。图4.6 制作工程控件属性在本设计中涉及到了切换画面的操作，在制作切换画面的时候需要用到page参数对文件名进行连接，从而实现切换。Page表示切换的函数，后面的page0表示切换的画面的名称，文件名切换如图4.7所示。图4.7 文件名切换在本设计中有一个显示时钟的操作，显示时钟也需要函数进行实现，在本设计中需要对每一个时间进行分别赋值，赋值成功后对函数进行调用的方式实现的，具体的函数实现程序如下：n0.val=rtc3/时赋值n1.val=rtc4/分赋值n2.val=rtc5/秒赋值n3.val=rtc1/月赋值n4.val=rtc2/日赋值va0.val=rtc6/星期赋值if(va0.val=0) t6.