基于手機藍牙的彩燈控制電路設計

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上本科畢業(yè)設計（論文）基于手機藍牙的彩燈控制電路設計 學院名稱： 電氣信息工程學院 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 12電子1 學 號： 姓 名： 丁啟佳 指導教師姓名： 高倩 指導教師職稱： 講師 二一六 年 六 月專心-專注-專業(yè)基于手機藍牙的彩燈控制電路設計摘 要：本文提出了一種基于手機藍牙的彩燈控制電路的設計。該系統采用單片機作為控制器，利用手機軟件實現藍牙串口通信，通過一個hc-06藍牙芯片控制單片機,實現想要的燈光色彩。單片機可以控制三個led燈的亮滅，并通過三原色led燈之間的不同組合形成不同的色彩，同時用一個燈罩將其效果顯示出來。實驗結果表明該系統具有

2、操作容易，運行穩(wěn)定，電路簡單，可靠性高，使用方便等特點，具有一定的實用價值。關鍵詞：單片機；led燈；藍牙模塊；串口通信 Design of Lights Control Circuit Based on Mobile Phone BluetoothAbstract：This paper presents an light control based on the mobile phone bluetooth system . The system uses a SCM as a controller and uses mobile phone software bluetooth seria

3、l port communication to control light colors. Through a hc - 06 bluetooth chip microcontroller control, so that the single-chip microcomputer control three bright led lights . And through the three primary colors leds between different combinations to form different colour, at the same time color wi

4、ll be shown through the chimney. The experimental results show that the system is easy,stable,simple and reliable. The system has a certain practical value.Key words: Single Chip Microcomputer; Led Light; Bluetooth Module; Serial Port Communication目錄4.5 指標測試及結果 .16 結論.18 參考文獻.19 致謝.21 前言隨著時代的發(fā)展，電子產品

5、逐漸走進大家的生活。也正因為如此，電子技術迅速發(fā)展起來。隨著二十世紀的到來，以其廣泛的應用和大量的普及，已經是如今近代科學技術發(fā)展的重要標準，也是走向科技化的一個重要的標志 1?，F在，人們已經掌握了大量的電子技術方面的知識，而且電子技術還在不斷地發(fā)展著。這些知識是人們長期勞動的結晶。隨著互聯網和移動通信技術的發(fā)展，出現了許多的新技術，藍牙正是其中之一。藍牙因為其成本低廉和可以短距離無線通信的特性，已經被廣泛使用。隨著藍牙技術的進一步發(fā)展，藍牙也必將給人們的生活帶來更為廣泛和深入的影響2。單片機是一種集成電路芯片，它是由輸入、控制器、存儲器、運算器和輸出這五個部分組成的。它片內存儲器容量比較小，

6、但可靠性很高，易于開發(fā)。采用單片機可以完成很多功能，現在很多電子產品都要用到單片機。單片機和我們并不遙遠，融入了我們生活中的各個領域，它的普及顛覆了傳統的控制系統。 在人們生活水平提高的同時，人們對彩燈的要求也變得更加多樣化，但市場上的led彩燈的功能相對單一，只能閃爍固定的顏色。但其實只要運用三基色原理，我們便可以得到7種可控制的燈光3。本次設計，我將結合藍牙，并利用價格低廉的單片機控制基色led燈，從而實現豐富的顏色變化4。本論文分成四個章節(jié)來具體介紹整個畢業(yè)設計的設計內容和過程。第1章 進行了系統的概述、課題分析以及模塊方案的論證。第2章 介紹了系統整體硬件的設計，包括了電源模塊、藍牙模

7、塊、彩燈模塊的設計。第3章 介紹了系統整體軟件的設計，包括了設計的流程圖和程序的設計，程序的設計包括了主程序的設計和子程序的設計。介紹了軟硬件調試和最后的運行結果。 第一章 課題分析與方案論證1.1 課題任務分析本次課題任務需要達到兩個條件：1. 通過手機屏上設置的按鍵可實現燈泡顏色的變換。2. 燈泡變換的顏色有7種。根據三基色原理，以紅、綠、藍三種基本顏色組成一種可變的單元，將紅綠藍3種基色led燈泡放到玻璃罩內，三種基色光經混合后，便可對外呈現七種顏色5。用單片機接收手機藍牙發(fā)送的信號，則可以控制彩燈顏色的變換。 1.2 方案的選擇要達到系統設計中總體和各模塊的功能，可以用多種方案達成。我

8、們可以選擇相對而言更加簡單、方便的設計方案。1.2.1 led燈控制方案對比在大學所學的內容中，我們可用作控制led燈的方案有以下幾種分別是拷貝型遙控器控制，普通遙控器控制和手機藍牙無線技術控制。相比較而下，普通遙控器控制只能單一的控制一個led燈。而如果需要控制更多的led燈，則相應需要更多的遙控器6。這樣極為不方便，不僅攜帶如此多的遙控器十分不方便，也容易搞混淆。而拷貝型遙控器，是一款學習型遙控器，它具有學習功能，所以可以與學習型控制器實現自動對碼，從而直接使用，不需要編碼。較普通遙控器而言，確實方便了不少。但是，我最后還是選擇了用手機藍牙無線技術來控制彩燈。一者是因為我以前做過藍牙方面的

9、設計，二者也是因為手機已經成為我們生活中的一部分，藍牙控制確實較為方便。1.2.2 信號交換技術方案對比手機wifi比手機藍牙的傳送距離遠，相對穩(wěn)定，運用范圍也更加廣泛。但是因為wifi無法在下載時進行其他操作。并且，wifi有著一定的局限性，而藍牙卻可以在任何地點進行信號的交換和傳輸?，F在，通過藍牙技術，已經可以控制小車、家電等常用品。所以，我們選擇手機藍牙進行信號交換。1.2.3 控制器方案對比對于控制器的選擇，本設計可以采用單片機和FPGA。相對而言，FPGA運行速度更快，管腳多，方便實現大規(guī)模系統。并且，其內部程序并行運行，可以處理更加復雜的功能。再加上FPGA有大量軟核，二次開發(fā)顯得

10、更加方便。單片機能實現的功能，FPGA也基本能夠全部實現。所以說，FPGA具有更加廣闊的前景。但是，FPGA價格較為昂貴。相比較之下，單片機技術因為其操作靈活、利用廣泛等方面的優(yōu)點，再加上相對廉價的價格，成為了本設計選擇的目標。1.2.4 藍牙選擇方案對比雖然hc-05是主從機一體，既能接收信息，也能發(fā)送信息。但我只需要單片機能接收信息即可，所以選用了從機模塊hc-06。1.2.5 電源模塊選擇方案對比當我們使用的電器功率很小時用蓄電池或干電池會比較方便，但當功率較大時使用穩(wěn)壓電源就顯得比較經濟，再加上蓄電池和干電池電壓會隨著時間產生一定的變化，反之穩(wěn)壓電源的電壓一直很穩(wěn)定。綜上所述，我選擇+

11、5v直流電源。第二章 系統硬件電路設計2.1 總體結構系統設計框圖如圖2-1所示。圖2-1 硬件電路框圖通過研究分析，手機藍牙和單片機是通過藍牙模塊上的芯片來進行信息傳輸的。所以在電源電路下，藍牙模塊給信號單片機，從而使彩燈電路運行，達到想要的效果。整個系統的硬件設計大致可以分為四個模塊，分別是：電源電路、藍牙模塊、單片機最小系統（晶振電路和復位電路）、彩燈電路。電源電路負責為單片機、復位電路、藍牙模塊和彩燈電路供電，從而使單片機、彩燈電路、藍牙模塊正常運行，綠色指示燈也因此點亮，表示當前供電正常。整個系統的智能控制部分是單片機最小系統，它也是整個系統的核心部分。2.2 各模塊設計2.2.1

12、單片機單片機主要完成彩燈色彩變換控制。芯片引腳如圖2-2所示。圖2-2 AT89C51單片機AT89C51也就是我們通常所說的單片機，它是一種帶4K字節(jié)閃爍并且可編程可擦除只讀存儲器的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器。單片機可擦除只讀存儲器反復擦除的次數可以高達100次。作為存儲器，它擁有高密度和非易失的特點，也能兼容工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳。AT89C51被稱為是一種高效的微控制器，因為在單個芯片中，它可以將多功能8位CPU和閃爍存儲器進行組合?？偟膩碚f，單片機因為其靈活性高和價格低廉的特點被很多嵌入式控制系統所采用。P0口：P0口是一個8位漏級開路雙向I/O口，每只引腳可

13、接收輸出8個TTL邏輯電平。對P0口的管腳第一次寫“1”時，則引腳作為高阻抗輸入。當P0訪問外部程序數據存儲器，它也可以作為數據/地址的低八位復用。當FIASH進行編程時，P0 口作為原碼輸入口，在FIASH校驗時，P0口輸出原碼，這時的P0口外部則必須被拉高7。 P1口：P1口是一個由內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口輸出的緩沖器能接收輸出4個TTL邏輯電平。P1口管腳寫入“1“后，端口被內部上拉電阻拉高，此時可作為輸入口，P1口被外部下拉成低電平，由于內部電阻的原因，將輸出電流。當FLASH進行編程和校驗時，P1口均作為低八位地址接收8。 P2口：P2口作為一個具有內部上拉電阻的8

14、位雙向I/O口，P2口輸出緩沖器可接收輸出4個TTL邏輯電平，當對P2口被寫“1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，此時可作為輸入口。并且作為輸入時，P2口被外部拉低的引腳，由于內部電阻的原因，將會輸出電流。當外部程序存儲器或者16位地址外部數據存儲器用P2口進行存取時，P2端口輸出地址的高八位9。當給出地址“1”時，由于內部上拉的優(yōu)勢，當進行讀寫時，如果是對外部八位地址數據存儲器，則P2口輸出的內容是特殊功能寄存器上的。當FLASH編進行編程和校驗時，P2口接收高八位地址信號和控制信號。 P3口：P3口是一個帶內部上拉電阻的雙向I/O口，P3輸出緩沖器可接收輸出4個TTL邏輯電平。當P3口寫入“

15、1”時，引腳被內部上拉為高電平，此時可作為輸入使用。并且其作為輸入使用時，由于各引腳外部下拉為低電平，P3口將會輸出電流。2.2.2 時鐘電路晶振電路的功能是給單片機提供時鐘信號。時鐘電路如圖2-3所示。圖2-3 時鐘電路時鐘電路一般是由晶體振蕩器、電容和晶振控制芯片組成。想要設計時鐘電路，我們必須先了解at89c51單片機上所用的時鐘管腳：XTAL1（19腳）和XTAL2（18腳）。XTAL1為芯片內部振蕩電路輸入端，而XTAL2則為芯片內部振蕩電路輸出端。作為獨立輸入和輸出的反相放大器，XTAL1和XTAL2能配置為可以使用石英晶振的片內振蕩器，也可以讓外部時鐘直接驅動器件。在XTAL1、

16、XTAL2的引腳上讓一個石英晶體和兩個電容作為定時元件外接，這樣內部振蕩器便可以產生自激振蕩。一般的晶振都是在1.212MHz之間選擇的，有的甚至可以達到24MHz或者更高，但是功耗也會隨著頻率的增大而增高。在本實驗的晶振選擇中，我將選取11.0592M的石英晶振作為器材10。通常情況下，會有兩個電容和晶振并聯，兩個電容的大小起到的作用微乎其微，只是可以微調頻率。如果采用石英晶振，電容一般在20pF40pF之間，在本實驗中，我們選取了22pF作為套件。而如果采用陶瓷諧振器件，電容則要稍微增大一些，范圍在3050pF之間，通常情況下選取33pF的陶瓷電容作為套件11。2.2.3 復位電路復位電路

17、的作用：讓單片機的程序計數器在單片機出現程序死機時可以實現清零，同時防止cpu進行錯誤的指令和操作，也有提高電磁兼容性能的能力12。如圖2-4所示。圖2-4 復位電路復位電路是單片機系統中非常關鍵的一部分，無論何種單片機，總要涉及復位電路的設計。一個好的復位電路是電路穩(wěn)定的保障。在單片機系統出現“死機”和“程序走飛”的情況時，復位電路可以把電路恢復到起始狀態(tài)。在MCS-5l 系列單片機中，復位引腳RST為第9管腳。如果該引腳上的高電平出現2個機器周期以上時，單片機就將執(zhí)行復位操作。而如果RST一直保持為高電平時，單片機就將處于循環(huán)復位狀態(tài)13。復位操作從形式上基本上分為兩種，分別是上電自動復位

18、和開關復位。在上電的那一瞬間，因為電容兩端電壓并不能突變，所以此時電容的負極和引腳RST相連，電壓也全部都加在了電阻上，這時的RESET的輸入為高，芯片將被復位。之后電源給電容充電，會使電阻上的電壓慢慢減小，直至約等于0，芯片也將重新正常工作。復位按鍵是并聯在電容兩端的開關鍵，上電復位是在復位按鍵沒有被按下的時候電路自己實現的，而在芯片正常工作時，我們可以通過按下該鍵使RST管腳出現高電平，從而達到手動復位的效果。從理論上來說，只要引腳RST上保持的高電平達10ms以上，單片機就可以進行有效的復位，所以人用手指按下復位按鍵時，足以達到該要求。為使單片機的復位電路可以正常運行，我在電路中選擇了1

19、0u的電解電容和10k歐的電阻。2.2.4 藍牙模塊藍牙模塊主要是為了實現手機對單片機的控制，本設計是通過藍牙轉串口模塊，實現兩者的無線通訊功能，所以本質上使用的是單片機串口通信。藍牙模塊如圖2-5所示。將+5v電源轉換為+3.3v對藍牙芯片供電，引腳及功能見表2-1所示。管腳號管腳名稱I/O功能1VCC-電源2GND-地3TXDO發(fā)送數據4RXDI接收數據表2-2 藍牙模塊引腳功能表圖2-5 藍牙模塊1. 藍牙模塊HC-06相關介紹 HC-06 采用的是CSR主流藍牙芯片，并以藍牙V2.0協議為標準。它的核心串口模塊正常工作時，電壓為3.3V。如果帶底板的話，范圍可以在3.1-6.5V之間。

20、核心模塊尺寸的長寬高分別為28mm 、15 mm、2.35mm。底板大小一般為27mm*47mm。用戶可設置的波特率為1200，2400，4800，9600, 19200，38400，57600，14。在配對中時，其工作電流為50mA；在配對完畢且進行通信后，工作電流轉化為28mA。藍牙模塊并無休眠電流，現在已經被應用于很多領域。例如GPS導航系統、機器操控和文件傳輸等。在生活中，它不僅可以運用于手機或筆記本電腦，在耳機、遙控方面也有很大的發(fā)展空間。HC-06的出廠默認參數為：從機，波特率：9600，N，8，1。它的配對密碼為：123415。 2. AT的命令集 如果我們想要測試其通訊效果，可

21、以發(fā)送命令：AT，返回：OK則表示正常。 如果我們想要改藍牙串口通訊波特率，則可以發(fā)送：AT+BAUD1，將會返回：OK1200。同理，若發(fā)送：AT+BAUD2，則返回：OK2400。發(fā)送的數字每提升1，則相對波特率也提高一個檔次。具體如下：1對應1200，2對應2400， 3對應4800，4對應9600 ，5對應19200，6對應38400，7對應57600，8對應，9對應，A對應，B對應，C對應。不過一般情況下，最好不要讓波特率超過，否則系統將會因為信號的干擾而變得極不穩(wěn)定。并且當波特率的設置大于時，電腦是無法識別和使用的，只有用編程高于的單片機才可以使用此波特率，同時也可以發(fā)送新的AT命

22、令來設置較低的波特率。波特率可以掉電保存，也就是說這次用AT命令設定完波特率后，下次上電可以直接使用，沒有必要再重新設定。 如果我們想要修改藍牙的名稱，則應該發(fā)送：AT+NAMEname，并返回：OKname。參數name也就是我們想要設置的新名稱，今后藍牙的這個名稱也將被搜索到。不過修改的名稱不宜太長，應該限制在20個字符內。譬如，當我們發(fā)送發(fā)送AT+NAMEfriend并返回OKname時，藍牙的名稱將會被改為friend，掉電會保存參數，故這次修改會被記住，以后搜素到的都是改過后的名字。 如果我們想要修改藍牙的配對密碼 ，需要發(fā)送：AT+PINxxxx，并返回：OKsetpin。參數xx

23、xx也就是所要設置的新的配對密碼，它只能為4個字節(jié)，此命令既可用于從機，也可用于主機。在手機或其他適配器彈出輸入配對密碼的要求窗口時，我們輸入此參數便可以和從機進行配對。相反，在主藍牙模塊去連數碼相機時，因為數碼相機是從機，我們必須找到相機的配對密碼，再將其在主藍牙模塊中設入。這樣的話，主藍牙模塊和相機就可以實現連接。譬如，當發(fā)送AT+PIN2016，并返回OKsetpin時，藍牙的配對密碼將會被改為2016。當我們沒有修改時，此模塊在出廠時的默認配對密碼為1234。同樣因為掉電保存，參數只需要修改一次即可16。2.2.5 彩燈電路Led燈泡發(fā)光恒定，所以若想要達到色彩變換的效果，可以利用單片

24、機控制三原色led燈的亮滅組合出不同顏色的燈光。如圖2-6所示。三基色LED也稱全彩，內部是由綠三種的LED組成的，本次使用共陽三基基色LED。首先，要想讓燈泡達到7種顏色，本系統采用的是三基色原理。也就是說用三基色組成一個可變的單元，最后從磨砂燈泡中呈現出混合后的色彩。所以燈泡下面的led燈分別為紅、綠、藍三種色彩。這三個獨立發(fā)光的led燈按照色度三角的特性進行不同的組合，也可以使彩燈出現不同的色彩。下面是三基色原理混合色彩的基本原理：紅色+藍色=紫色，紅色+綠色=黃色，藍色+綠色=青色，紅色+綠色+藍色=白色。通過三基色原理可以得知：若紅色led燈和藍色led燈同時點亮且亮度相同，綠色le

25、d燈熄滅時，彩燈將會呈現紫色光；若紅色led燈和綠色led燈同時點亮且亮度相同，藍色led燈熄滅時，彩燈將會呈現黃色光；若藍色led燈和綠色led燈同時點亮且亮度相同，紅色led燈熄滅時，彩燈將會呈現青色光；若紅色led燈、綠色led燈和藍色led燈同時點亮且亮度相同時，彩燈將會呈現白色光。圖2-6 彩燈電路如圖2-6所示，選取100歐的電阻保護電路，并且選擇了三極管8550用作放大電流，這樣才能使得燈光更加亮。8550三極管是一種常用的普通三極管。它屬于PNP型硅三極管，具有低電壓，大電流，小信號等特點。第三章 系統軟件程序設計在所學知識中，這段軟件程序我們既可以用匯編程序編寫，也可以用C語

26、言程序編寫。兩相比較之下，最終決定由C語言來完成本次設計，因為這次設計我將選用的單片機為AT89C51單片機，這樣用C語言便可以輕松完成編程，同時將用到編譯軟件Keil C51。Keil C51是一款C語言軟件的開發(fā)系統，選擇它來進行編寫的原因是它可以兼容51系列單片機。至于為什么選用Keil C51,而不是其它可以兼容51單片機的開發(fā)系統，那是因為它有以下兩大優(yōu)點。首先，Keil C51生成目標代碼的效率很高，大多數的語句所生成的匯編代碼也很緊湊，并且也很容易理解。這樣的話，在開發(fā)大型軟件時，作為高級語言，優(yōu)勢更為明顯。再者，和匯編不同的是，C語言相對而言簡單易學，無論是在功能結構行上，還是

27、在可讀性、可維護性上面，C語言均強于匯編。下面我將簡要介紹Keil C編譯環(huán)境的特點。首先，Keil C51軟件能夠提供的庫函數十分豐富并且擁有的集成開發(fā)調試工具功能十分強大，可以在全Windows界面工作。其次，Keil C51生成的目標代碼效率相當高，大多數語句所生成的匯編代碼相當緊湊，這樣方便理解理解。只要輸入一段簡單的程序，并觀察其匯編代碼，便很容易觀察到這一方面，正如上文所說，開發(fā)大型軟件時，這個優(yōu)勢更加明顯。Keil C51是需要先進行注冊后才能使用的，不然的話，如果輸入過大的程序，編譯時會被告知“地址使用錯誤”，這種情況并不少見。也有的時候，明明每個程序運行都沒有顯示錯誤，但在整

28、合之后卻顯示“地址沖突”。在通過詢問其他同學之后，我才找了問題的所在。并且，在順利注冊完成后，以上問題便再也沒有出現過。3.1 主程序的設計在本次系統設計中，在單片機AT89C51的控制下，使主程序存儲并分析從藍牙模塊輸入而來的信息，從而控制三個led燈的亮滅，使彩燈實現紅、藍、綠、紫、青、黃、白七種色彩的轉換。要想達到這一系列過程，首先要將單片機初始化，不僅要將單片機各個端口的方向確定，初始化各個變量，還要校準單片機的振蕩頻率17。單片機的定時對應藍牙模塊串口的讀數據，當串口的數據讀出時，我們便需要分析讀出的數據，設定讀出的數據為b、c、d、e、f、g、h則分別對應彩燈的藍色、綠色、青色、紅

29、色、紫色、黃色、白色七種顏色。主流程如圖3-1所示。圖3-1 主程序流程圖 3.2 藍牙軟件設置既為了方便起見，又因為自己實力有限，我從網上下載了藍牙串口通信助手，來幫助自己實現部分功能。既然直接下載了軟件，那么我將直接進行藍牙軟件設置的介紹。第一次連接時搜索的時間會較長，密碼為初始密碼，即：“1234”。一旦配對連接成功過一次，將會永久記憶住這個地址，以后只要打開這款軟件，彈出這個窗口，便會自動進行搜索配對并且連接好18。下一步會有三個選擇，分別是實時模式、鍵盤模式、命令行模式。因為我們需要用不同的按鍵分別對每一個燈的色彩進行設置，所以選擇鍵盤模式。從菜單選項中設置鍵盤，因為在軟件中七種色彩

30、燈輸出分別為b,c,d,e,f,g,h可以將它們和七種色彩一一對應。以后只要連接成功，便可以直接進行色彩的控制。3.3 串口初始化程序串口初始化對工作方式和定時器的設定并不難，在單片機相關的書中都可以找到。而波特率的計算，也是同樣重要。串行接口的工作狀態(tài)為模式一，并且將定時器T1工作在模式二，同時作為波特率發(fā)生器。波特率計算由式3-1可見：(2SMOD)/32*fosc/12*28-(TH1)=9600(bit/s) （3-1）設SMOD=0，則TH1=256-11.0592/(32*12*9600)=256-3=253=0FDH。第四章 系統整體調試4.1 調試方案在畫出原理圖，買完元器件并

31、將實物做出來后，電路板的調試也尤為重要，因為這不僅事關整個電路是否成功，也可以真正檢測出該系統電路的功能。在本系統中，調試主要分為三大部分，分別為硬件調試、軟件調試以及系統整體調試。真正的調試應該貫穿整個設計，制作硬件電路的同時，每一個小部分完畢后都應該加以調試。否則積累的問題越來越多，最后檢查時會浪費大量的時間，也會大大地增加了難度。所以在每一個硬件小電路或模塊完成后，我們都應該加以調試和檢查。而在軟件編程中，同樣是先將每一個小單元的功能調試完畢，再在整個電路中加以完整的系統調試，仿照硬件部分即可。最后我們將進行最后的系統調試，這是最重要也是最后一步，說不定便會出現一些新的問題。4.2 硬件

32、電路調試在所有硬件焊接完成之后，應該先不忙著上電，第一步是用萬用表對每一個獨立元件進行仔細檢查，將虛焊、短路、斷路等問題排除掉后再上電并對電路的功能進行調試。調試過程具體如下所述。4.2.1 獨立元件的檢測每一個電子電路在組裝好后，都不應該急于通電調試，而應該先通過檢查并確認接線并沒有失誤的地方。正確的檢查方法是按照電路圖，逐一對整個電路進行檢查，例如：可以觀察電阻上的色環(huán)來確認電阻的阻值，檢查三極管、電解電容等是否接反，檢查焊點是否穩(wěn)固，有無虛焊，最后用萬用表判斷是否有短路和斷路的問題。 給七彩燈系統上電后，首先觀察電源指示燈亮不亮。如果不亮，而且每個引腳都已經焊好的話，那問題只可能出在兩個

33、方面：一是通過單片機等芯片的電壓不符合要求，二是用發(fā)光二極管構成的指示燈出現損壞。4.2.2 最小系統的調試單片機AT89C51最小系統是最常用的系統，它的檢測通常分為硬件調試和軟件調試兩大部分。第一步要確認的是能否接收到電源電壓，復位引腳RST的電平必須與復位電平相反，并確認外部晶振是否正常。首先進行硬件調試,可以用萬用表對單片機的工作電壓和各個管腳的電壓進行測量，當確認所有工作電壓全都正常后在進行下一步。之后，我們需要將程序燒入每個I/O口中，并對其輸出進行測試，通過輸出電壓和程序值的對比判斷是否正確。比如，先編寫一個程序使所有端口全都輸出低電平，再編寫一個程序使所有端口全輸出高電平，若兩

34、次全部正確，則說明單片機最小系統工作正常。4.2.3 電源電路的調試在我們所設計的系統電路中，電源電路需要給單片機和藍牙模塊提供電壓，單片機的工作電壓約為5V，而藍牙模塊需要3.3 V穩(wěn)壓，所以需要加以測量。而且要注意的是，必須在檢查完電路，確定沒有接反接錯的元器件和線路時，再給電源通電，否則容易出現電容爆炸等危險情況。4.2.4 彩燈電路的調試在這一部分中，我們不僅要檢查電阻、電源和地是否正確，線路是否正常，還要尤其注意三極管的極性，因為很容易接反。三極管除了可以用電壓表測出其極性外，還可以觀察得出。首先，將三級管的平面朝向自己，從左到右的三個腳分別為ebc。4.3 軟件調試軟件的調試分為兩

35、種，一是看其程序本身語法有沒有問題，二是看將程序燒入電路板上之后能不能實現相應的功能。在Keil C軟件上寫好程序后，編譯后便能檢查在語法方面是否出現錯誤。在錯誤的背后會提示錯誤的類型和位置，對程序進行相應的修改，知道編譯成功才可以。為了能達到想要的效果，我們將會反復的對一個程序進行調試。為了方便，不過多地去拆卸單片機，我們可以直接在電路板上做一個下載口，這樣直接在電路板上進行調試將會方便很多，并且可以在調試的同時修改程序。只有確認語法調試完全正確后，才能添加更多的功能。在編寫程序之前，一定要認真分析電路，全面地考慮連接方式和需要實現的功能，然后畫出畫出系統主程序和各部分的流程圖，從而根據流程

36、圖完成對整個程序的編寫。根據每個系統的不同，每一個模塊的軟件應該逐一進行調試。當所有模塊的程序都確認沒有問題后，在進行總的調試，看是否能達到預期的效果。4.4 系統的整體調試基于藍牙控制的七彩燈硬件模塊和軟件模塊全部調試調試完成后，下面就可以對系統的整體進行調試。首要部分依然是檢查整個電路的連接是否正常，將整個電路通過USB連接到電腦上之后。指示燈點亮，表示整個電路運行正常。將手機上下載的安卓藍牙串口助手打開，搜索到藍牙芯片后，再進行配對。通過藍牙助手的編輯設置8個按鈕，分別對應復位和七種顏色的燈光。逐一按下，觀察是否能亮出相應色色彩，并嘗試復位能功能。如果全部都能實現，那么調試完成。4.5指

37、標測試及結果 通過手機屏上設置的按鍵可實現燈泡顏色的變換,燈泡變換的顏色有7種,如圖4-1所示： 白光 黃光 青光 綠光 紫光 紅光 藍光 圖4-1 彩燈示意圖結論在本次畢業(yè)設計中，我做的系統設計是基于手機藍牙的彩燈控制電路，從方案選擇到系統調試之間我遇到了很多問題，也收集了不少資料，大體步驟如下：1.查看有關單片機和藍牙方面的資料，并在網上找一些與藍牙和彩燈方面的論文報告以作參考。2畫出完整的系統框圖，并在電源模塊、藍牙模塊、晶振電路、復位電路、彩燈控制電路上擬定了一些方案，最后在比較之下做出了選擇。3.利用proteus畫出了電路原理圖。4.設計相關軟件程序，來實現用手機通過藍牙控制七彩燈

38、亮出自己想要的色彩。5.對軟硬件進行了完整的調試，找到錯誤并解決。6完成了相應的要求，能在手機上通過藍牙實現七彩燈的七種色彩變換。本次選用了51單片機AT89C51編程來控制3個led燈亮滅。整個電路相對而言較為簡單，焊接難度并不大，元器件也較少，調試查錯的時候也很方便，主要的問題有以下幾個：1.有些藍牙軟件并不能實現對七彩燈的按鍵控制，我下了好幾款軟件，其中我最后使用的這款藍牙串口通信助手是最為簡單方便的。2藍牙波特率一開始并不懂，后來查閱資料才了解了相關的算法和用處。3.本來在怎么找到一個適合的燈罩來綜合三種色光也出現了一些問題，后來直接買了一個三色led燈解決了，它直接有配套的燈罩?？偟?/p>

39、來說，我在進行設計之前做了充分的準備工作，所以整個過程中沒有遇到太難的問題。即便后來過程中碰到了一些問題，在查詢相關資料和老師同學的幫助下，也順利解決了。最后我調試完成，已經達到了基本的要求。參考文獻1 王冬菊. EDA技術在模擬電子技術教學中的應用J.電子世界，2014，（19）：181.2 李學軍. 如何用MCS-51單片機擴展串口進行通訊J. 寧夏機 械,2003,(2):17-19. 3尹慶國,胡芳,王秀蘭. 智能手機藍牙抄表設計方案J. 電子測試,2015,（9）:140-141，118.4許文譽,王恒. 基于藍牙與激光控制的單片機電子琴J. 信息與電腦(理論版),2015,（23）

40、:97-98.5方佩敏. LED變色燈的剖析J. 電子世界,2006,（11）:6-7. 6汪守棟. 一種基于AT89C2051單片機的溫控變色燈J. 科技信息,2010,（33）:498.7李海濤. 關于如何提高單片機系統可靠性的探討J. 寧夏機械,2005,(3)：23-25.8彭同明,楊少華. “單片機原理及應用”課程改革的分析J. 武漢電力職業(yè)技術學院學報,2004,(1) ：43-45.9郭天祥.新概念51單片機C語言教程M.北京：電子工程出版社，2009. 10Meehan Joanne,Muir Lindsey.SCM in Merseyside SMEs:Benefits an

41、d barriersJ.TQM Journal,2008,(1):25-27. 11Yeager Brent.How to troubleshoot your electronic scaleJ.Powder and Bulk Engineering，1995,(1)：6-10.12許超,吳新杰,張丹. 基于Proteus和Keil的單片機課程教學改革J. 遼寧大學學報(自然科學版),2011,(1) ：22-24.13 孫玉艷,. 實現PC機與單片機的數據通信與控制J. 廣東白云職業(yè)技術 學院廣州白云工商高級技工學校學報,2002,(4):20-22.14趙紅偉,嚴正國. 藍牙燈控開關的設計

42、與應用J. 電腦知識與技術,2015,（32）:219-220.15華祥春. 一種基于智能手機藍牙技術的機器人控制系統J. 電腦知識與技術,2008,（10）:125-126，134.16葉雨靜,于衛(wèi),江麗莉. 基于FPGA的新型多花案變色燈控制系統的設計J. 山西電子技術,2013,（5）:34-36.17由贏公,韓洪濤. 手機藍牙LED隨顯系統設計與實現J. 計算機光盤軟件與應用,2014,（13）:278-279.18張建強,孟浩,李紅喜. 基于安卓系統下的手機藍牙遙控車設計J. 電子制作,2014,（10）:4. 致謝經過這么久的努力，終于完成了畢業(yè)設計，成功地充實了自己的知識，學到了

43、很多有用的東西。在此，必須要感謝我的指導老師高倩老師。在畢業(yè)設計之前的實訓設計，高老師便建議我們選擇與藍牙有關的設計，以方便自己的畢業(yè)設計。也正因為如此，在真正做畢業(yè)設計時，我的壓力減少了很多。不僅如此，高老師還給我們提供了很多選題，并詳細介紹了這些選題的大致方案和做法要求。在我們確定選題后，她更是給我們找了很多參考文獻，并且經常和我們見面，詢問我們的進度并解決我們在系統設計中出現的問題。在整個設計中，高老師還給我們找到了以前的同學做過的類似設計，給我們參考。在買元器件方面，高老師也給出了自己的建議，并囑咐我們記得開發(fā)票。在最后寫論文時，高老師對此十分負責，認真指導，給我們詳細地講解了畢業(yè)論文

44、的要求和寫法。正是高倩老師的指導，才讓我們在茫然無知中找到了方向，高倩老師對我們高度的專注和對工作高度的負責是我們以后學習的榜樣。這是我在大學做的最后一個設計，學到了很多知識，也是我對大學所學的一個總結。不僅對我的動手能力和學習能力有了很大的提升，也鍛煉了自己，讓自己在面對困難時不在手足無措。通過本次畢業(yè)設計，我不僅是對我們所學知識的一個匯總，同時也是考驗我們學習能力和動手能力的一個平臺；讓我們能學到更多的相關知識，更重要的是學到了面對困難的不放棄、不氣餒的態(tài)度，不驕不躁的辦事風格，奮發(fā)向上的精神，這些在我今后的生活和學習中都是一筆寶貴的財富。 最后，我要感謝所有在我做畢業(yè)設計時給我提供過幫助

45、的所有人。既有幫我過我的老師和同學，也有我所能查找到的所有資料的作者們。附錄一:電路原理圖 附錄二:元器件清單CommentDesignatorQuantity10UF電容C1122P電容C2, C32220uF電容C4, C52104P電容C9, C102藍牙模塊P11三基色LED燈P21PNP8550三極管Q1, Q2, Q33100電阻R4, R5, R6, R7, R8, R9610K電阻R121按鍵SW1, SW2, SW333.3V穩(wěn)壓U11單片機U2111.0592M晶振Y11附錄三:實物圖 附錄四:軟件程序部分#include <reg51.h>#include<string.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit key1=P10;sbit key2=P11;/led端口定義/ sbit led1=P20;/sbit led2=P21;/sbit led3=P22;/uchar