基于51单片机的手机蓝牙控制8位LED灯亮灭设计
1 系统功能介绍
本设计基于 STC89C52 单片机，实现了手机蓝牙控制的 8 位 LED 灯亮灭及亮度调节功能。系统通过蓝牙模块接收手机发送的指令，控制 8 路 LED 灯的状态及亮度档位，实现智能化照明控制。系统具有操作便捷、响应快速和亮度分级调节等特点，适合家庭、实验室及智能照明应用。
主要功能包括：
- 蓝牙远程控制：通过手机 APP 控制 8 路 LED 灯的开关和亮度。
- 多档亮度控制：每个 LED 灯可设置三档亮度，满足不同光照需求。
- 全亮全灭控制：通过发送 ON 和 SN 指令可控制所有灯全亮或全灭。
- 独立灯控制：通过发送 Ax、Bx、Cx 指令独立控制每个灯的亮度。
- 实时反馈与响应：单片机实时解析蓝牙指令并执行控制操作，响应迅速。
2 系统电路设计
系统采用模块化设计，核心模块包括单片机核心电路、LED 灯驱动模块、蓝牙通信模块及电源模块。
2.1 单片机核心电路
STC89C52 单片机作为系统控制核心，负责接收蓝牙指令、解析指令并控制 LED 灯状态和亮度。
设计要点：
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供电：VCC 接 5V 稳压电源，GND 接地。
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晶振电路：外接 11.0592MHz 晶振，保证单片机稳定运行。
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复位电路：上电复位和手动复位按键，保证系统正常启动。
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I/O 管脚分配：
- LED 灯控制线接 8 个 GPIO 输出。
- 蓝牙模块 TX、RX 与单片机串口 UART 连接，用于指令收发。
2.2 LED 灯驱动模块
LED 灯模块用于实现 8 路灯的亮灭控制及亮度分级控制。
设计要点：
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驱动方式：
- 使用三档 PWM 控制亮度。
- 每个 LED 由单片机 I/O 通过限流电阻驱动。
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亮度档位设计：
- 一档：低亮度
- 二档：中亮度
- 三档：高亮度
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电流保护：每个 LED 串联限流电阻，避免过流损坏。
2.3 蓝牙模块电路
蓝牙模块用于接收手机 APP 指令并传递给单片机进行解析。
设计要点：
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模块类型：常用 HC-05 或 HC-06 蓝牙模块。
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供电：5V DC。
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串口通信：
- TXD 接单片机 RXD，RXD 接单片机 TXD。
- 波特率配置为 9600。
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指令解析：单片机接收指令后，通过解析字符判断控制动作。
2.4 电源模块
电源模块为单片机、蓝牙模块及 LED 灯提供稳定直流电源。
设计要点：
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单片机和蓝牙模块：5V 稳压电源。
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LED 灯：
- LED 灯采用限流电阻串联驱动。
- 稳定供电保证亮度档位的准确性。
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保护措施：采用滤波电容和过流保护，确保系统稳定运行。
3 程序设计
程序设计采用模块化方法，包括系统初始化、蓝牙通信处理、指令解析、LED 控制及亮度管理模块。
3.1 系统初始化模块
初始化单片机、串口、LED 灯及电源模块。
void system_init(void) {stc89c52_init();uart_init(9600); // 串口初始化，波特率9600led_init(); // LED端口初始化
}
3.2 蓝牙通信模块
负责接收手机发送的蓝牙指令并存入缓冲区。
char bluetooth_receive(void) {char data;if(uart_data_ready()) {data = uart_read();return data;}return '\0';
}
3.3 指令解析模块
解析蓝牙指令，实现全亮、全灭或单灯亮度控制。
void parse_command(char *cmd) {if(strcmp(cmd, "ON") == 0) {led_all_on();} else if(strcmp(cmd, "SN") == 0) {led_all_off();} else {char level = cmd[0]; // A/B/Cint led_num = cmd[1] - '1'; // 灯号1-8set_led_level(led_num, level);}
}
3.4 LED 控制模块
控制 LED 灯亮灭及亮度分档。
void set_led_level(int led_num, char level) {switch(level) {case 'A': pwm_set(led_num, 33); break; // 一档亮度33%case 'B': pwm_set(led_num, 66); break; // 二档亮度66%case 'C': pwm_set(led_num, 100); break; // 三档亮度100%}
}void led_all_on(void) {for(int i = 0; i < 8; i++) {pwm_set(i, 100);}
}void led_all_off(void) {for(int i = 0; i < 8; i++) {pwm_set(i, 0);}
}
3.5 主循环
主循环中，持续监听蓝牙指令，并根据指令控制 LED 灯。
int main(void) {char cmd[3];system_init();while(1) {char ch = bluetooth_receive();if(ch != '\0') {cmd[0] = ch;cmd[1] = bluetooth_receive();cmd[2] = '\0';parse_command(cmd);}}
}
4 总结
本设计通过 STC89C52 单片机 实现手机蓝牙对 8 路 LED 灯的智能控制，支持亮灭控制及三档亮度调节。系统模块化设计包括单片机核心控制、LED 灯驱动、蓝牙通信和电源模块，通过蓝牙指令解析实现实时控制，操作简单且响应快速。该设计不仅提高了智能化操作体验，也能够节省能源并满足不同场景的照明需求。