单片机：实现蓝牙控制小灯（附带源码）
单片机实现蓝牙控制小灯
随着智能家居技术的发展，通过蓝牙实现无线控制设备的功能已成为常见的应用之一。通过蓝牙模块与单片机配合，可以实现远程控制设备的开关。本文将介绍如何利用AT89C51单片机与HC-05蓝牙模块控制一个小灯的开关。
1. 项目需求分析
目标：
使用蓝牙模块接收来自手机或其他蓝牙设备的控制信号。通过单片机解析蓝牙信号并控制小灯的开关。小灯控制通过单片机的GPIO引脚（如P1.0）连接继电器或直接控制LED。功能需求：
蓝牙通信：通过HC-05蓝牙模块接收手机（或其他蓝牙设备）发送的控制信号。灯的控制：通过继电器或直接控制LED，开关小灯。手机APP控制：使用手机蓝牙控制器发送开关信号（如按钮开关）来控制小灯。2. 硬件设计
2.1 单片机选择
我们选择AT89C51单片机，它具有足够的I/O口，可以与蓝牙模块和继电器或LED进行通信和控制。
2.2 硬件连接
蓝牙模块（HC-05）：
HC-05蓝牙模块通过串口（TX/RX）与单片机连接。HC-05的TX连接到单片机的RX，HC-05的RX连接到单片机的TX。我们使用单片机的串口来接收蓝牙传输的数据。
继电器或LED：
使用继电器来控制较大的负载（如电灯）。继电器的控制端连接到单片机的一个GPIO端口（如P1.0），并通过继电器控制电灯的开关。如果是小功率负载（如LED灯），则直接通过单片机GPIO控制。
电源：
为单片机和HC-05模块提供5V电源，并为继电器提供足够的电流和电压（通常继电器控制线需要5V，负载电压与灯泡电压相关）。2.3 电路设计
蓝牙模块连接：HC-05蓝牙模块的VCC和GND连接到电源，TX和RX分别连接到单片机的RX和TX引脚。继电器控制电路：继电器的控制端通过P1.0连接到单片机，其开关端连接到小灯的电路中。LED控制（可选）：如果使用LED作为负载，则直接连接GPIO和LED。3. 软件设计
3.1 蓝牙通信协议
HC-05蓝牙模块通过串口与单片机进行通信。手机通过发送数据包控制开关操作。我们设计两个简单的控制命令：
‘0’：关闭小灯‘1’：开启小灯3.2 串口通信初始化
在单片机中，我们需要初始化串口，设置波特率和接收格式。常见的波特率为9600bps，这也是HC-05蓝牙模块的默认波特率。
3.3 程序设计
串口初始化：配置单片机的串口以接收来自蓝牙模块的数据。解析接收到的命令：通过串口接收命令，并根据命令来控制灯的开关。控制灯的开关：根据解析的命令，控制继电器的开关或者直接控制LED的状态。3.4 代码实现
#include
// 定义继电器控制引脚
#define RELAY_PIN P1_0
// 串口初始化
void UART_Init() {
TMOD |= 0x20; // 定时器1，模式2（8位自动重装载）
TH1 = 0xFD; // 设置波特率9600，假设晶振为12MHz
TL1 = 0xFD;
TR1 = 1; // 启动定时器1
SCON = 0x50; // 设置串口为工作模式1（8位数据，可变波特率）
ES = 1; // 启用串口中断
EA = 1; // 启用全局中断
}
// 串口中断服务程序
void UART_ISR() interrupt 4 {
unsigned char command;
if (RI) {
command = SBUF; // 读取接收到的数据
RI = 0; // 清除接收中断标志
// 解析接收到的命令并控制继电器
if (command == '1') {
RELAY_PIN = 1; // 打开小灯
} else if (command == '0') {
RELAY_PIN = 0; // 关闭小灯
}
}
}
// 主程序
void main() {
UART_Init(); // 初始化串口
RELAY_PIN = 0; // 默认关闭小灯
while (1) {
// 主程序中无需做额外操作，所有控制由串口中断处理
}
}
4. 代码解释
UART_Init()：
初始化单片机的串口，设置波特率为9600，工作模式为8位数据，支持可变波特率。启用串口中断，使得每当串口接收到数据时，程序能够中断并处理接收到的数据。
UART_ISR()：
串口中断服务程序。每当串口接收到数据时，该程序会被触发，读取数据并解析。如果接收到字符'1'，则打开继电器，点亮小灯；如果接收到字符'0'，则关闭继电器，熄灭小灯。
main()：
主程序中，首先初始化串口，并默认关闭小灯。然后进入一个空循环，等待串口中断事件的触发。5. 手机蓝牙控制
要控制小灯，我们需要在手机上使用一个蓝牙控制APP，如Bluetooth Terminal，或者编写自定义的手机APP，来发送字符命令（'1'或'0'）控制灯的开关。
打开手机的蓝牙，配对HC-05蓝牙模块。使用蓝牙控制APP发送字符'1'或'0'，单片机通过串口接收到该命令，并控制继电器或LED灯的开关。6. Proteus仿真
6.1 电路设计
在Proteus中创建一个新项目，添加AT89C51单片机。添加HC-05蓝牙模块，将其TX、RX引脚连接到单片机的RX、TX引脚。添加一个继电器，并将其控制引脚连接到单片机的P1.0引脚。继电器的开关端连接到电灯（或者LED）电路。为单片机和蓝牙模块提供电源。6.2 仿真步骤
在Proteus中配置并上传代码。在Proteus的虚拟串口终端中，模拟手机发送蓝牙信号，观察继电器是否根据接收到的命令控制小灯的开关。7. 总结
本项目实现了通过蓝牙控制小灯的开关功能。通过HC-05蓝牙模块与AT89C51单片机配合，使用串口通信接收蓝牙信号，解析命令并控制继电器或LED的开关。通过手机蓝牙控制APP，用户可以远程控制小灯的状态。这个项目展示了单片机在无线通信和智能家居控制中的应用，具有很好的实用价值，并可以扩展到更多智能家居设备的控制。