本發(fā)明涉及LED照明領域，尤其涉及一種基于Android、IOS與ZigBee的智能LED照明控制系統(tǒng)。

背景技術：

目前普遍使用的Android智能手機和平板電腦為智能家居照明系統(tǒng)提供了一個直觀快捷的控制。

采用 GSM 的方式進行家居照明系統(tǒng)的智能控制，由于GSM 信號受限于當?shù)氐男诺缽碗s度和基站分布密度，對于居家范圍的智能照明系統(tǒng)而言操作起來靈敏度、辨識度并不高，且只能通過網(wǎng)頁進行命令控制，無法實現(xiàn)控制的移動化。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷或不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種基于Android、IOS與ZigBee的智能LED照明控制系統(tǒng)，實現(xiàn)控制節(jié)點覆蓋范圍極大增加，控制移動化。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為提供一種基于Android、IOS與ZigBee的智能LED照明控制系統(tǒng)，包括Android或者IOS手機、ZigBee拓撲網(wǎng)絡、藍牙、LED終端，所述Android或者IOS手機通過所述ZigBee拓撲網(wǎng)絡或者藍牙控制LED終端，具體控制方式包括以下步驟：

A、通過Android或者IOS手機的APP觸摸屏拖動RGB色條，或者直接在觸摸屏上選擇設定色塊，來設定可調色參數(shù)；

B、Android或者IOS手機的APP調節(jié)RGB參數(shù)；

C、藍牙收發(fā)特征參數(shù)功能: 近場通信時，通過藍牙收發(fā)系統(tǒng)將調色調亮特征參數(shù)從手機發(fā)送到下位機接收系統(tǒng);遠場通信時，根據(jù)藍牙握手協(xié)議結果和下位機拓撲網(wǎng)絡選擇模塊判定是否切換為 ZigBee 處理；

D、ZigBee拓撲網(wǎng)絡：遠場通信時，切換為 ZigBee 通信模式進行特征參數(shù)處理，并根據(jù)握手協(xié)議返回結果，增加發(fā)射功率，擴大搜索半徑；

E、基于 ucLinux 的模式切換功能: 嵌入式 ucLinux 系統(tǒng)通過分析藍牙握手協(xié)議結果，切換藍牙和 ZigBee 通信的進程塊，區(qū)分近遠場模式以接收并處理燈光特征參數(shù)；

F、PWM 調節(jié)三基色混合光源功能: 根據(jù)接收到的調色參數(shù)控制輸出的3 路PWM，并由恒流源來最終驅動LED，根據(jù)RGB三基色原理合成目標色彩

作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟C中下位機拓撲網(wǎng)絡選擇模塊根據(jù)藍牙通信應答是否為“0101”來判斷是否握手成功，若照明節(jié)點距離太遠，藍牙通信握手失敗，那么啟動 ZigBee 拓撲網(wǎng)絡并進行節(jié)點初始化，若 ZigBee通信應答為“1010”則通信握手成功，此時 ZigBee模塊發(fā)送上位機通信指令到該握手節(jié)點的下位機進行字符串處理。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述上位機通信指令的請求消息格式包括二值參數(shù)、設備節(jié)點碼、模式應答碼、搜索應答碼、整形數(shù)組，其中： 二值參數(shù)為“1”代表打開設備節(jié)點，為“0”代表關閉設備節(jié)點；

設備節(jié)點碼代表當前控制的LED 終端，設備節(jié)點碼的位數(shù) N 控制可擴展的節(jié)點數(shù)為 2N-1；

模式應答碼以檢測通信模式，若為“0101”則為藍牙通信模式，若為“1010”則為 ZigBee 通信模式；

搜索應答碼的含義是當模式應答為ZigBee 時，通過 4位二進制檔位調節(jié) ZigBee功率，以調整搜索節(jié)點半徑；

整形數(shù)組代表RGB 參數(shù)確認符“&”，對應的顏色屬性“red”“blue”“green”以及每個基色變化范圍 0～255。

作為本發(fā)明的進一步改進，在所述步驟A之前還有登錄界面， 所述登錄界面包括功能界面和注冊用戶界面，在功能此界面上可輸入正確的用戶名密碼驗證成功后進入開啟系統(tǒng)，若驗證失敗則彈出錯誤對話框，初次登錄需注冊新用戶，注冊認證后安全登錄系統(tǒng)；對于注冊新用戶，界面提供注冊選項，通過系統(tǒng)調用數(shù)據(jù)庫，由數(shù)據(jù)庫來保存新用戶的注冊信息并管理。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述開啟系統(tǒng)后有藍牙接入和wifi接入兩種模式，進入系統(tǒng)主界面后，類似酒店管理后臺界面，設置多個房間按鈕，用戶可以用來實現(xiàn)多房間操控，系統(tǒng)有開關兩種狀態(tài)，當需要控制時，單擊開關按鈕，開關圖標黃亮，表示系統(tǒng)啟動，然后用戶可以選擇LED燈進行控制。

作為本發(fā)明的進一步改進，LED燈包括自動模式、手動模式、個性化模式，所述手動模式包括七彩、亮度、RGB三基色、色溫，所述個性化模式包括影音模式、睡眠模式、網(wǎng)上沖浪模式、放松模式、鬧鐘模式、音樂模式。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述LED燈具有遠程關燈，遠程開燈。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用 Android終端藍牙模塊和ZigBee拓撲網(wǎng)絡進行近遠距離通信的研究與設計，設計結果可根據(jù)覆蓋范圍需求配置多個ZigBee節(jié)點、降低功耗，用戶可以隨時隨地的人性化的控制照明系統(tǒng)，使人們的生活更加豐富多彩。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的控制系統(tǒng)結構圖；

圖2是本發(fā)明的LED控制結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖說明及具體實施方式對本發(fā)明進一步說明。

如圖1所示， 本發(fā)明基于Android、IOS與ZigBee的智能LED照明控制系統(tǒng)，包括Android或者IOS手機、ZigBee拓撲網(wǎng)絡、藍牙、LED終端，所述Android或者IOS手機通過所述ZigBee拓撲網(wǎng)絡或者藍牙控制LED終端，具體控制方式包括以下步驟：

A、通過Android或者IOS手機的APP觸摸屏拖動RGB色條，或者直接在觸摸屏上選擇設定色塊，來設定可調色參數(shù)；

B、Android或者IOS手機的APP調節(jié)RGB參數(shù)；

C、藍牙收發(fā)特征參數(shù)功能: 近場通信時，通過藍牙收發(fā)系統(tǒng)將調色調亮特征參數(shù)從手機發(fā)送到下位機接收系統(tǒng);遠場通信時，根據(jù)藍牙握手協(xié)議結果和下位機拓撲網(wǎng)絡選擇模塊判定是否切換為 ZigBee 處理；

D、ZigBee拓撲網(wǎng)絡：遠場通信時，切換為 ZigBee 通信模式進行特征參數(shù)處理，并根據(jù)握手協(xié)議返回結果，增加發(fā)射功率，擴大搜索半徑；

E、基于 ucLinux 的模式切換功能: 嵌入式 ucLinux 系統(tǒng)通過分析藍牙握手協(xié)議結果，切換藍牙和 ZigBee 通信的進程塊，區(qū)分近遠場模式以接收并處理燈光特征參數(shù)；

F、PWM 調節(jié)三基色混合光源功能: 根據(jù)接收到的調色參數(shù)控制輸出的3 路PWM，并由恒流源來最終驅動LED，根據(jù)RGB三基色原理合成目標色彩

所述步驟C中下位機拓撲網(wǎng)絡選擇模塊根據(jù)藍牙通信應答是否為“0101”來判斷是否握手成功，若照明節(jié)點距離太遠，藍牙通信握手失敗，那么啟動 ZigBee 拓撲網(wǎng)絡并進行節(jié)點初始化，若 ZigBee通信應答為“1010”則通信握手成功，此時 ZigBee模塊發(fā)送上位機通信指令到該握手節(jié)點的下位機進行字符串處理。

所述上位機通信指令的請求消息格式包括二值參數(shù)、設備節(jié)點碼、模式應答碼、搜索應答碼、整形數(shù)組，其中： 二值參數(shù)為“1”代表打開設備節(jié)點，為“0”代表關閉設備節(jié)點；

設備節(jié)點碼代表當前控制的LED 終端，設備節(jié)點碼的位數(shù) N 控制可擴展的節(jié)點數(shù)為 2N-1；

模式應答碼以檢測通信模式，若為“0101”則為藍牙通信模式，若為“1010”則為 ZigBee 通信模式；

搜索應答碼的含義是當模式應答為ZigBee 時，通過 4位二進制檔位調節(jié) ZigBee功率，以調整搜索節(jié)點半徑；

整形數(shù)組代表RGB 參數(shù)確認符“&”，對應的顏色屬性“red”“blue”“green”以及每個基色變化范圍 0～255。

在所述步驟A之前還有登錄界面， 所述登錄界面包括功能界面和注冊用戶界面，在功能此界面上可輸入正確的用戶名密碼驗證成功后進入開啟系統(tǒng)，若驗證失敗則彈出錯誤對話框，初次登錄需注冊新用戶，注冊認證后安全登錄系統(tǒng)；對于注冊新用戶，界面提供注冊選項，通過系統(tǒng)調用數(shù)據(jù)庫，由數(shù)據(jù)庫來保存新用戶的注冊信息并管理。

如圖2所示，LED燈包括自動模式、手動模式、個性化模式，所述手動模式包括七彩、亮度、RGB三基色、色溫，所述個性化模式包括影音模式、睡眠模式、網(wǎng)上沖浪模式、放松模式、鬧鐘模式、音樂模式。

所述LED燈具有遠程關燈，遠程開燈。

對于本系統(tǒng)，首先設計用戶登錄功能，考慮到系統(tǒng)安全，防止有人惡意入侵照明系統(tǒng)，因此在進入控制界面之前，需要對用戶身份驗證，當用戶與數(shù)據(jù)庫的信息匹配時方能進入控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)的登錄界面包括歡迎頁和用戶登錄界面。進入本軟件后首先可以看到歡迎頁，點擊“進入系統(tǒng)” 按鈕會自動進入用戶登錄界面，在此界面上用戶可輸入正確的用戶名密碼驗證成功后進入智控系統(tǒng)，若驗證失敗則彈出錯誤對話框，初次登錄需注冊新用戶，注冊認證后安全登錄系統(tǒng)；對于注冊新用戶，界面提供注冊選項，通過系統(tǒng)調用數(shù)據(jù)庫，由數(shù)據(jù)庫來保存新用戶的注冊信息并管理。

系統(tǒng)設計時，考慮到經(jīng)濟可靠性，近距離控制時可以采用藍牙傳輸數(shù)據(jù)，遠程控制時可以通過無線WiFi實現(xiàn)控制，因此系統(tǒng)是用來藍牙和WiFi的數(shù)據(jù)接口，設定了兩種模式。

進入系統(tǒng)主界面后，類似酒店管理后臺界面，設置多個房間按鈕，用戶可以用來實現(xiàn)多房間操控，系統(tǒng)有開關兩種狀態(tài)，當需要控制時，單擊開關按鈕，開關圖標黃亮，表示系統(tǒng)啟動，然后用戶可以選擇具體的LED燈進行控制。

進入單燈控制界面后，可以通過顏色條調節(jié)燈具的顏色，亮度板調節(jié)燈具的發(fā)光強度，通過改變調色板和顏色條的值可以實現(xiàn)亮度的無級調節(jié)，顏色的任意搭配，把他們所對應的RGB的值轉化為對應的電流發(fā)送到燈具控制設備上，就可以實現(xiàn)此功能。

此外本系統(tǒng)還開發(fā)了七彩漸變功能，當用戶按下“七彩漸變”按鈕時，系統(tǒng)自動彈出此操作界面，并發(fā)送信息到燈具，燈和界面同步循環(huán)紅橙黃綠青藍紫七種顏色，而且還可以通過按鈕改變變化的速率，來實現(xiàn)七彩漸變的酷炫模式。當用戶選擇音樂模式時，由系統(tǒng)檢測外界的狀態(tài)，當檢測到有音樂播放時，可以通過檢測到的音樂的頻譜數(shù)據(jù)來改變發(fā)送給燈具的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)燈具隨音樂頻譜跳動而改變。

以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。