隨著國(guó)家節(jié)能減排政策的實(shí)施與照明技術(shù)的發(fā)展，LED照明將在十年內(nèi)取代白熾燈占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。基于各類(lèi)通信技術(shù)和LED驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的結(jié)合，LED照明控制技術(shù)呈現(xiàn)出多樣化特征，目前LED驅(qū)動(dòng)控制器的高成本限制了LED照明的發(fā)展。本文對(duì)基于WiFi的LED照明控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了低成本的WiFi燈控節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)采用中端微處理器，在無(wú)操作系統(tǒng)的情況下實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)，有效地降低了LED燈控系統(tǒng)的成本。 該系統(tǒng)主要由WiFi燈控節(jié)點(diǎn)、WiFi接入點(diǎn)、以及Android燈控系統(tǒng)三部分組成，燈控節(jié)點(diǎn)嵌入到LED燈具中，并與Android燈控系統(tǒng)一同接入WiFi接入點(diǎn)實(shí)現(xiàn)WiFi組網(wǎng)，通過(guò)Android燈控系統(tǒng)的人機(jī)交互界面控制節(jié)點(diǎn)調(diào)燈，以無(wú)線(xiàn)方式進(jìn)行LED遠(yuǎn)程調(diào)光。 WiFi燈控節(jié)點(diǎn)是具備WiFi通信功能和局域脈寬調(diào)制LED功能的單燈控制節(jié)點(diǎn)，硬件設(shè)計(jì)包括STM32與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡的接口電路、電源電路、天線(xiàn)電路幾部分。軟件部分包括Android控制部分、網(wǎng)絡(luò)通信部分、數(shù)據(jù)處理部分、調(diào)光輸出部分。在裁剪linux內(nèi)核的88w8686網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上編寫(xiě)了適合STM32的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)，包括下載網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)固件、編寫(xiě)SDIO接口驅(qū)動(dòng)、編寫(xiě)硬件接口層驅(qū)動(dòng)，使能Marvell88W8686網(wǎng)卡芯片，使節(jié)點(diǎn)具備802.11無(wú)線(xiàn)通信功能；移植輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，使MCU具備處理802.3以太網(wǎng)通信功能；完成應(yīng)用編程，通過(guò)套接字接收Android燈控系統(tǒng)指令，實(shí)現(xiàn)LED燈控功能。 WiFi接入點(diǎn)采用USR-WIFI232-B WiFi模塊和PIC16F1938MCU構(gòu)建硬件平臺(tái)，對(duì)PIC進(jìn)行編程使能節(jié)點(diǎn)與Android接入，同時(shí)完成數(shù)據(jù)包的接收與轉(zhuǎn)發(fā)。 Android燈控系統(tǒng)基于eclipse平臺(tái)上開(kāi)發(fā)，包括登陸系統(tǒng)與燈控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，登陸系統(tǒng)涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite的操作、Button和seekbar等控件的設(shè)置，燈控系統(tǒng)的核心部分是與AP/節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)現(xiàn)。 最后，對(duì)整個(gè)照明控制系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，對(duì)系統(tǒng)的功能和性能進(jìn)行了一系列驗(yàn)證。多組測(cè)試表明系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)正常，工作穩(wěn)定，能滿(mǎn)足實(shí)際的應(yīng)用需求。總的來(lái)說(shuō)，本文完成了基于WiFi的LED照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)。
【學(xué)位單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類(lèi)】：TM923.34;TN92
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外 WiFi 照明控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
        1.2.1 照明控制的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.2 WiFi 的發(fā)展歷程及趨勢(shì)
    1.3 課題研究的內(nèi)容及面臨的難點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.1 課題研究的內(nèi)容和工作
        1.3.2 面臨的難點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案
    2.1 WiFi 組網(wǎng)方式的設(shè)計(jì)
        2.1.1 WiFi 功能實(shí)現(xiàn)介紹
        2.1.2 WiFi 組網(wǎng)方式介紹
    2.2 WiFi 調(diào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
    2.3 本章小結(jié)
第三章 WiFi 燈控節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
    3.1 需求定義
    3.2 設(shè)計(jì)方案
    3.3 燈控節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)
        3.3.1 關(guān)鍵器件介紹
        3.3.2 接口電路設(shè)計(jì)
        3.3.3 外圍電路設(shè)計(jì)
    3.4 燈控節(jié)點(diǎn)設(shè)備的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的編寫(xiě)
        3.4.1 SDIO 底層 host 驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)
        3.4.2 SDIO 協(xié)議層的實(shí)現(xiàn)
        3.4.3 Marvell 網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)
    3.5 燈控節(jié)點(diǎn)控制器的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議移植
        3.5.1 LWIP 綜述
        3.5.2 LWIP 功能實(shí)現(xiàn)機(jī)制
        3.5.3 LWIP 移植過(guò)程
    3.6 燈控節(jié)點(diǎn)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
        3.6.1 PWM 輸出
        3.6.2 與 Android 套接字的實(shí)現(xiàn)
    3.7 基于 Android 的燈控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
        3.7.1 Android 概述
        3.7.2 Android 登陸模塊設(shè)計(jì)
        3.7.3 Android 網(wǎng)絡(luò)編程設(shè)計(jì)
    3.8 本章小結(jié)
第四章 WiFi 接入點(diǎn)設(shè)計(jì)
    4.1 WiFi 接入點(diǎn)的組成
    4.2 WiFi 接入點(diǎn)的功能實(shí)現(xiàn)機(jī)制
        4.2.1 WiFi 接入點(diǎn)的管理模塊功能
        4.2.2 接入點(diǎn)幀格式轉(zhuǎn)化模塊功能
        4.2.3 橋接模塊功能
    4.3 WiFi 接入點(diǎn)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 關(guān)鍵器件介紹
        4.3.2 硬件電路設(shè)計(jì)
        4.3.3 接入點(diǎn)軟件部分設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)測(cè)試及結(jié)果分析
    5.1 接入點(diǎn)接入測(cè)試
    5.2 燈控節(jié)點(diǎn)接入測(cè)試
    5.3 PWM 波輸出
    5.4 組網(wǎng)測(cè)試
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 段偉;;公路隧道照明智能控制[J];長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2015年05期

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2 閆曉俊;基于STM32的WIFI視頻傳輸?shù)难芯颗c設(shè)計(jì)[D];中北大學(xué);2016年

3 樊健;基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的溫室大棚監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];安徽大學(xué);2016年

4 方東;基于云平臺(tái)的LED智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2016年

5 孫溯悅;高端LED吸頂燈的關(guān)鍵光學(xué)技術(shù)與智能控制技術(shù)開(kāi)發(fā)[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

6 劉亮;高速公路隧道照明智能控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D];大連海事大學(xué);2015年

7 朱國(guó)棟;基于WiFi物聯(lián)網(wǎng)的軸承鋼球生產(chǎn)過(guò)程在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[D];濟(jì)南大學(xué);2015年

8 吳卓然;低功耗多節(jié)點(diǎn)的電子貨架標(biāo)簽系統(tǒng)[D];華南理工大學(xué);2015年

9 魏有法;基于Android的LED燈光控制器的研究與設(shè)計(jì)[D];華僑大學(xué);2015年

10 南京婭;基于Android的家電智能控制系統(tǒng)的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2844159