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基于远距离WiFi模块WiFi-AP模式的流水灯控制

发布日期:2022-02-09  浏览次数:2435
基于远距离WiFi模块WiFi-AP模式的流水灯控制,随着WiFi覆盖范围的不断扩大,手机APP的不断创新和单片机的快速发展,三者有机结合的控制系统产品受到各行各业的广泛关注。基于此,本文设计了一套基于Android操作系统的装配灯系统,为物联网的蓬勃发展奠定了基础。本文采用远距离WiFi模块串口WiFi模块,通过WiFi-AP模式与移动APP连接,通过Socket通信实现数据交互,使人们能够实时控制装配灯。

该系统由两部分组成,一部分是带WiFi模块的装配灯控制系统,另一部分是装配灯控制系统的终端应用程序。其中,装配灯控制系统主要由小系统、串口WiFi模块和8个LED灯组成;控制终端应用程序基于Android5.0或以上开发,方便用户实时控制装配灯的运行。其整体结构如图1所示。单片机与装配灯连接后,可控制装配灯的运行模式。手机利用TCP通信与WiFi模块建立连接,通过TCP协议将控制指令发送到单片机控制系统。收到数据后,单片机分析并根据终分析结果控制装配灯。同时,装配灯的运行结果可反馈给手机应用程序,实现手机应用程序的实时监控装配灯的运行。

作为单片机的核心控制器,在选择时应考虑三个因素。首先,端口资源是否能满足功能需求,是否能与WiFi模块进行信息交互;其次,它是否被广泛使用;应考虑通信的运行速度以及是否符合实验要求。通过分析控制器的功能需求,本设计以STC89C52芯片为主控芯片。该微控制器芯片不仅拥有经典的MCS-51核心,还拥有8个CPU和系统可编程Flash,可有效提高系统的灵活性。

远距离WiFi模块采用CV520型号的无线传输模块。基于UART和SPI接口符合无线网络标准,内置IEE802.11协议栈和TCP/IP协议栈,可实现用户嵌入式设备数据与无线网络的转换,广泛应用于智能交通、智能家具、工业控制等领域。该模块与APP通信有三种模式:STA、AP和STA+AP。该系统采用AP模式,将CV520模块作为热点。手机或电脑可以直接与模块通信,无需连接路由器,实现局域网无线控制,实现点对点连接。除了配备配置程序外,WiFi模块还可以通过AT指令控制模式进行设置。远距离WiFi模块可以通过串口助手发送相应的指令来配置,如通过端口发送AT+CWWMODE=2到WWFi模块。

主控制器主要由WiFi模块的装配灯控制系统和由WiFi模块控制的APP系统两部分组成。本设计的中间桥为WiFi模块,难点在于WiFi模块与上下位机之间的通信处理。主控芯片通过串口连接到WiFi模块,获取装配灯的运行状态,控制装配灯;通过打开WiFi模块作为AP热点,手机可以连接到相应的WiFi名称,通过APP向单片机发出控制指令,并在手机上显示结果。

本设计将远距离WiFi模块配置为TCPService模式,将手机端作为TCPClient连接串口WiFi模块的热点,连接成功后进行数据通信测试。具体方法:首先设置AP模式,IP地址为192.168.4.1,端口号为8080的WiFi模块与单片机连接;然后打开手机WLAN模式,找到已设置的WiFi名称为CV520,输入密钥连接;打开手机TCP测试助手,发送信息完成手机和WiFi模块的测试。

本设计中的手机APP采用开源Android操作系统,基于B/S架构模式,通过HTTPJSON分析实现数据交互,然后根据MVC模式设计各功能模块。该应用程序采用流行的Androidstudio软件开发,具有开发界面友好、简单、响应快的优点。它可以更好地适用于不同尺寸的Android手机。设计的应用程序通常是一个智能家居管理系统。用户可以通过获得的IP地址和端口号或保留的数据查询连接。

根据上述原理制作的单片机流水灯控制系统。该系统通过串行通信RS-232标准MAX232线将模拟程序烧录到STC89C52芯片中,然后通过上述相应的程序流程与移动应用程序建立连接,并使用移动监控界面按钮控制LED灯的亮度,从而达到使用移动终端控制流水灯的目的。

随着网络和通信技术的快速发展,远距离WiFi模块无线通信技术以应用于许多领域,具有高速、广覆盖面广等优点。本文利用WiFi直接连接技术将远距离WiFi模块WiFi模块作为桥梁,实现51单片机、移动应用程序的通信和LED灯的亮灭控制,使智能家居的概念更加生动。
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