专业综合实验报告远程灯光控制系统

专业综合实验报告

课题名称：远程灯光控制系统班级： 姓名： 学号： 指导教师：完成日期：

电子信息学院

Electronic Information School

目录

一.课程设计题目与分析 ................................................................................................................................ 3

1.1课程设计题目 .................................................................................................................................. 3 1.2设计题目的应用领域 ...................................................................................................................... 3 1.3课程设计题目的分析 ...................................................................................................................... 3 二．整体的系统设计方案 ............................................................................................................................. 4

2.1 智能灯光app软件需求分析 ......................................................................................................... 4

2.1.1功能需求分析 ...................................................................................................................... 4 2.1.2性能需求分析 ...................................................................................................................... 4 2.1.3非功能性需求分析 .............................................................................................................. 5 2.2 智能灯光app硬件需求分析 ......................................................................................................... 6 2.3 系统的总体架构设计 ..................................................................................................................... 6

2.3.1系统结构及环境设计 .......................................................................................................... 6 2.3.2 APP 功能模块划分 ............................................................................................................. 7

三．系统硬件设计 ......................................................................................................................................... 9

3.1OCROBOT MANGOII Ardunio 兼容板 ....................................................................................... 9 3.2HC-06 无线蓝牙串口模块 ..................................................................................................... 10

四系统软件设计 ........................................................................................................................................... 11

4.1 蓝牙设备搜索与匹配功能模块实现 ................................................................................... 11 4.2 Ardunio IDE 编程 ............................................................................................................... 15

五系统测试及结果 ....................................................................................................................................... 17

5.1智能灯光系统测试 ................................................................................................................ 17

六总结 ........................................................................................................................................................... 18 参考文献 ....................................................................................................................................................... 19

一.课程设计题目与分析

1.1课程设计题目

远程灯光控制系统

1.2设计题目的应用领域

物联网的不断发展，推动了智能行业的前进步伐。受限于传统单片机的繁琐复杂，单片机领域的ardunio应运而生。Arduino，是一块基于开放源代码的USB接口 Simple i/o 接口板(包括12 通道数字GPIO，4 通道PWM 输出，6-8 通道l Obit ADC 输入通道)，并且具有使用类似Java，C 语言的IDE 集成开发环境。让您可以快速使用Arduino语言与Flash 或Processing...等软件。

1.3课程设计题目的分析

通过对本课题的分析，远程灯光控制系统是基于android NDK 的智能手机开发技术，设计实现一套基于ardunio/android 的智能手机控制灯光系统，使得物联网技术应用到实践中，为创建未来智能家居提供有力素材。

二．整体的系统设计方案

2.1 智能灯光app软件需求分析

2.1.1功能需求分析

随着人们生活水平的提高，人们从追求物质的要求越来越高，科技的不断进步，改变着人们的日常生活方式。物联网技术和智能手机的兴起使得智能家居的发展进入到一个崭新的阶段。用户可以通过智能手机，在任何地方任何地点控制家用电器。光，在整个人类的发展中具有不可磨灭的作用，人类也在不断的进行光的探索，从自然的火光到爱迪生发明的白炽灯到后来的彩灯，人类对光的运用越来越成熟，对光的要求也越来越高。为了满足不同人群对光的不同要求，本文运用软件工程的思想开发一套基于 android 手机的 APP 系统，搭配arduino开发板来实现手机对灯光的各种控制。 2.1.2性能需求分析

智能灯光手机软件核心功能包括：灯光的打开、关闭；调节灯光的亮度；调节灯光的颜色；灯光的闪烁等几个部分。用户进入系统后根据不同的需要对灯光进行相应的控制。系统的用例图如下所示：

图2-1 app用例图

“灯光的开关”作为智能灯光手机软件的基础核心模块，它提供给用户控制接入的

不同灯的开关功能。举例来说，用户接入的总共有三个灯，包括厨房，客厅，卧室三个独立不同的灯，当用户进入 APP 时，可以根据需要，从三个灯中选择一个进行控制。

图2-2 灯光颜色调节活动图

2.1.3非功能性需求分析

作为一款控制灯光的 APP 软件，其界面的安全性和可靠性都是必须的。为了能使用户放心的使用软件，一些保证安全性和可靠性的措施是必须提供的。同样，为了能吸引用户使用，还需要增强软件的稳定性和友好性。因此在设计软件时需要考虑如下几个方面：

①安全性

由于某些病毒或木马程序在移动终端传播迅速，为了避免出现用户的灯光被第三方控制，因此本文选用在通信连接的时候进行密码验证。应用到具体实验的例子中，为手机在首次与 HC-06 蓝牙模块进行连接时，需要输入密码验证，如果通过才能进行下一步操作执行，若密码错误则不能匹配成功，无法进行下一步的操作。另一种方式，可以打开 APP 软件时，进行密码验证，成功进入 APP，失败则退出。但此种方式影响 APP 软件使用的便捷性，因此不再考虑。

① 操作友好

为了能使用户更加方便快捷的使用该工具进行灯光的修改，应用程序在设计之时，其 UI 界面应该遵循人机交互设计原则，采用简单、亲和的界面，让用户在不需要任何教程的条件下，都可以根据界面选项进行相应的操作。

② 可靠、可维护、可移植

软件在开发过程中，必须要保证软件的可靠性，这就要求软件在保证各基本需求功

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