基于51单片机的手机蓝牙控制8位LED灯亮灭设计

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基于51单片机的手机蓝牙控制8位LED灯亮灭设计

一、设计概述

本设计基于STC89C52单片机，结合蓝牙模块和8位LED灯，实现了一款能够通过手机APP控制LED灯亮灭和亮度调节的系统。系统通过蓝牙与手机进行通信，接收来自手机的指令，并根据指令控制LED灯的亮灭以及亮度的调节。

二、系统构成

本设计主要由以下部分组成：

STC89C52单片机电路：负责整个系统的控制与管理。
8位LED灯电路：用于显示8路LED灯的状态，包括开关和亮度控制。
蓝牙模块电路：用于接收来自手机APP的控制指令。
电源电路：为整个系统提供稳定的电源。

三、系统功能

1. LED灯亮灭控制

通过手机APP，用户可以控制8个LED灯的开关。当APP发送开灯指令时，相应的LED灯会亮起；当发送关灯指令时，相应的LED灯会熄灭。

2. LED灯亮度控制

用户还可以控制每个LED灯的亮度，每个LED灯有3档亮度：低档（1档）、中档（2档）和高档（3档）。手机APP通过发送不同的指令来设置LED灯的亮度。

3. 全亮与全灭控制

系统还支持通过APP发送“全亮”和“全灭”的指令，来控制所有8个LED灯同时亮起或熄灭。

4. 蓝牙通信

蓝牙模块负责与手机APP之间的数据传输。系统通过蓝牙接收手机发送的控制指令，并根据指令控制LED灯的状态。

四、蓝牙通信协议

1. 发送指令

手机APP会通过蓝牙发送控制指令给单片机。以下是常见的指令格式：

ON：打开所有8个LED灯（全亮）。
SN：关闭所有8个LED灯（全灭）。
Ax：设置第x个LED灯的亮度为1档（x为1至8的数字，如A2表示LED2灯亮度为1档）。
Bx：设置第x个LED灯的亮度为2档（x为1至8的数字，如B3表示LED3灯亮度为2档）。
Cx：设置第x个LED灯的亮度为3档（x为1至8的数字，如C4表示LED4灯亮度为3档）。

2. 接收指令

蓝牙模块接收到APP发送的指令后，通过串口将数据传输给STC89C52单片机。单片机根据指令执行相应的操作，比如点亮或熄灭特定的LED灯，调整其亮度等。

五、系统电路设计

1. STC89C52单片机电路

STC89C52单片机作为系统的核心，负责接收蓝牙模块的数据并控制LED灯的开关和亮度。单片机通过GPIO（通用输入输出口）控制LED灯的开关状态。控制亮度时，单片机会根据不同的指令调节LED的驱动电流，从而实现不同亮度的调节。

2. 8位LED灯电路

8个LED灯通过驱动电路与单片机连接。每个LED灯都配有限流电阻和驱动电路，确保LED灯安全工作并实现亮度控制。亮度控制通过PWM（脉宽调制）技术实现，单片机根据接收到的指令改变PWM信号的占空比，从而调整LED的亮度。

3. 蓝牙模块电路

蓝牙模块通过串口与STC89C52单片机连接。蓝牙模块使用标准的串口通信协议与单片机进行数据交换，接收来自手机的指令并发送给单片机。常用的蓝牙模块如HC-05或HC-06，可以通过AT命令进行配置和管理。

4. 电源电路

整个系统的电源电路由5V稳压电源提供。STC89C52单片机和蓝牙模块需要稳定的5V电压，LED灯则可能需要不同的电压和电流，根据灯的规格选用合适的电源方案。

六、程序设计

1. 蓝牙指令接收与解析

程序首先初始化蓝牙模块，设置串口通信并开始接收指令。当单片机接收到蓝牙模块传来的数据后，它会解析指令并执行相应的操作。例如，如果收到“ON”指令，单片机会通过控制各个LED灯的GPIO口将它们点亮。

void UART_ISR() interrupt 4 { unsigned char command; command = SBUF; // 从串口接收数据 switch (command) { case \'O\': turnAllOn(); // 全亮 break; case \'S\': turnAllOff(); // 全灭 break; case \'A\': adjustBrightness(1); // 调整第1个LED亮度 break; // 其他指令解析 }}

2. LED灯控制

单片机通过GPIO口控制LED的开关状态。通过PWM技术，可以控制LED的亮度。PWM信号的占空比越高，LED灯的亮度越高。程序根据蓝牙指令调整PWM信号的占空比来控制不同亮度档位。

void adjustBrightness(int led, int brightness) { if (brightness == 1) { PWM_Set(led, 30); // 亮度1档 } else if (brightness == 2) { PWM_Set(led, 60); // 亮度2档 } else if (brightness == 3) { PWM_Set(led, 90); // 亮度3档 }}void PWM_Set(int led, int dutyCycle) { // 设置PWM信号的占空比，控制LED亮度 // ...}

3. 全亮与全灭

在接收到“ON”指令时，系统会让所有LED灯都亮起；在接收到“SN”指令时，系统会关闭所有LED灯。

void turnAllOn() { for (int i = 1; i <= 8; i++) { LED_On(i); // 打开第i个LED灯 }}void turnAllOff() { for (int i = 1; i <= 8; i++) { LED_Off(i); // 关闭第i个LED灯 }}

七、总结

本设计实现了一个基于51单片机的手机蓝牙控制8位LED灯亮灭和亮度调节的系统。用户通过手机APP发送控制指令，蓝牙模块接收并传输指令，单片机根据指令控制LED灯的状态和亮度。通过这种方式，用户可以方便地控制8个LED灯，实现全亮、全灭及不同亮度的调节。

基于51单片机的手机蓝牙控制8位LED灯亮灭设计