基于WiFi的照明控制系统设计与实现.doc

基于WiFi的照明控制系统设计与实现摘要:基于ESP8266无线WiFi模块,并结合Android智能移动终端,文中设计了一款可通过无线网络实现开、关灯的照明控制系统。关键词:WiFi;照明;控制;ESP8266;Android 中图分类号::A文章编号:2095-1302(2017)06-00-02 0引言随着网络技术、软件技术、控制技术的发展,智能化应用技术得到了不断进步。智能照明就是一种典型的智能化应用。随着社会需求的不断变化,传统的照明控制方式由于需要使用者近距离操作照明设备开关,给使用者带来诸多不便,因此已无法满足人们日益增长的需求。人们更希望通过现在广泛应用的WiFi无线网络,利用随身携带的手机、平板电脑等移动终端来对家用电灯等照明设备进行开关操作。本文基于这项需求,设计了一款在WiFi环境下可使用智能手机等移动终端设备进行开关灯操作的照明控制系统。 1系统总体设计本系统的设计主要包含WiFi局域网接入节点、WiFi灯光控制节点和移动终端软件设计。其中WiFi通信部分由ESP8266模块实现。ESP8266采用乐鑫智能互联平台提供的ESP8266无线WiFi模块,拥有高性能无线SOC,使无线平台的开发设计变得实用、方便。ESP8266为系统提供了一个完整且自成体系的WiFi网络解决方案,能够独立运行、处理相关指令。作为控制系统的主要芯片,ESP8266还具有透明传输功能,可通过无线网络接收数据,却不修改数据,直接传送到下一端,使得接收方接到数据内容和长度一致的数据,在传输过程中保证了数据的准确性[1]。ESP8266模块可配置成Station(客户端)、AP(接入节点)、Station+AP三种模式,即ESP8266模块可作为一个设备(Client)连接区域网内的路由,也可设置成一个路由(Sever),既作为局域网里的Client同时又是其他Client的Sever。系?y的总体工作过程如图1所示。(1)WiFi局域网接入节点。接入节点是控制信号进行传输的载体,接入节点使各系统之间建立稳定、良好的信道。本文将一个ESP8266模块设置为AP工作模式,作为局域网的接入节点。(2)WiFi灯光控制节点。该节点主要由ESP8266模块构成。本文将每一个控制灯的ESP8266模块设置为Station工作模式,用以接受用户的目标指令,并向所控灯传输开、关控制信号。(3)移动终端软件。基于Eclipse软件环境进行Android应用软件的开发,该软件在用户使用过程中相当于照明灯的遥控器。 2WiFi接入节点的实现通过串口调试助手等软件工具向ESP8266模块发送AT指令,将模块设置为AP工作模式。具体分为如下几步: (1)发送命令“AT+RST”使模块重新启动,等待模块响应“OK”后,再进行下一步设置。(2)指令“AT+CWMODE=”用于设置ESP8266模块的工作模式,其中MODE=1表示Station模式;MODE=2表示AP模式;MODE=3表示AP兼Station模式。此处,需要发送命令“AT+CWMODE=2”将模块设置为AP模式。等待模块响应“OK”之后,再发送命令“AT+RST”使得模块重启后设置生效。等待模块再次响应“OK”后,模块的AP模式已经开启,然后进行下一步设置。(3)指令“AT+CWSAP=,,,”