基于蓝牙控制模块的LED灯珠调光系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着物联网的飞速发展，智能家居的概念及发展空间也随之更新。智能家居可以被看作是物联网的一种重要应用，可涉及到土建装修、通信网络、信息系统集成、传感器件、家电、医疗、自动控制等多个领域。由于人们对物联网智能家居的家居应用需求日益增强，智能家居有着非常诱人的前景与巨大的市场，其中已经有不少产品占有了很大的市场。比如飞利浦推出的智能灯泡hue lights，通过手机或者平板电脑可以控制灯泡的通断和改变发光颜色。而目前蓝牙的硬件成本已经降到了一个合理的水平，而且应用广泛，几乎是目前市面上手机和平板电脑的标配。让蓝牙技术作为其中的控制手段为一个不错的选择。

bluetooth4.0，协议组成和当前主流的bluetooth2.x edr、还未普及的blue tooth3.0 hs不同，bluetooth 4.0是bluetooth从诞生至今唯一的一个综合协议规范，还提出了低功耗蓝牙、经典蓝牙和高速蓝牙三种模式。其中，低功耗蓝牙（bluetooth low energy，ble），它是蓝牙技术的最新版本（也称蓝牙4.0），是一种低数据量、突发性通信需求定制的低功耗、短距离通信技术。主要针对低成本、低复杂度的无线体域网和无线个域网设计。传统蓝牙最多允许一个主设备连接7个从设备，而低功耗蓝牙没有该限制，理论上支持无限个从设备进行连接，而且传输距离也能到达50～60 m；高速蓝牙主攻数据交换与传输；经典蓝牙则以信息沟通、设备连接为重点。

蓝牙低功耗，顾名思义，以不需占用太多带宽的设备连接为主。这三种协议规范还能够互相组合搭配、从而实现更广泛的应用模式。蓝牙标准从制定之初便定义成为个人区域内的无线通信制定的协议，蓝牙的协议组成包括两部分：第一部分为协议核心(core)部分，用来规定诸如射频、基带、链路管理、服务发现、传输层以及与其他通信协议间的互用、互操作性等基本组件及方法；第二部分为协议子集(profile)部分，用来以规定不同蓝牙应用(也称使用模式)所需的协议和过程。

2. 研究内容和预期目标

2.1主要研究内容

1）在了解led照明的基础上，加入ble低功耗蓝牙技术，形成智能led灯，其中包括：（1）低功耗蓝牙模块，实现与智能手机的通信与控制；（2）驱动模块，实现led的亮暗、颜色变化的控制以及驱动；（3）电源模块，为低功耗蓝牙模块以及驱动模块供电。

2）在分析国内外基于蓝牙模块的智能led调光产品结构基础上，明确调光系统所需的模块组成以及其所需的硬件设备，模块主要包含ble低功耗蓝牙控制模块、电源模块、led驱动模块等，硬件主要包含ptr5618模块、led驱动器等，从而完成控制系统的硬件总体设计；

3. 研究的方法与步骤

3.1本课题采用的研究方法：

（1）使用nrfgo-studio综合开发环境对nrf51-dk开发板进行测试配置。

（2）keil mdk-arm开发工具完成代码的编辑，编译，下载，调试。

4. 参考文献

[1]杨珂，白光led的驱动电路和发展，电子科技报,2008

[2]席光裕，led光前系统设计，科技创新导报，2010

[3]谭晖，低功耗蓝牙开发与实践，北京航空航天大学，2016

5. 计划与进度安排

（1）2019.2.20—2019.3.05查阅资料，撰写开题报告；

（2）2019.3.05—2019.4.07熟悉低功耗蓝牙功能和组成；

（3）2019.4.07—2019.5.15完成系统各模块组成搭建和软硬件设计；