基于远距离WiFi模块WiFi-AP模式的流水灯控制

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。