CN114286484B - 一种多功能的蓝牙灯带控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能的蓝牙灯带控制器，涉及控制器技术领域，解决了现有蓝牙灯带控制器一般只适用于手机app控制或者直接按键控制，控制方法单一的技术问题；包括电源模块、单片机和三个控制按键；其中手机微信小程序通过蓝牙与单片机相连接，用户通过三个控制按键或微信小程序发送控制指令至单片机，实现灯带的在线和离线控制；并且该控制器具有状态记忆功能，记忆单元等待小程序或者按键最后一次操作5秒钟之后自动保存所有状态，在下一次上电之后恢复最后记忆状态并复原小程序页面状态，方便大量用户需求；单片机还用于实时验证与手机蓝牙之间的通信状态，起到及时提醒的作用，避免通信状态不佳影响对灯带的控制，提高用户体验感。
Description
技术领域
本发明涉及控制器技术领域，具体是一种多功能的蓝牙灯带控制器。
背景技术
灯带是指把LED灯用特殊的加工工艺焊接在铜线或者带柔性线路板上面，在连接上电源发光，因其发光时形状如一条灯带而得名；基于支持BLE射频的单片机与此芯片配套的BLE协议栈，在协议栈上开发出了蓝牙灯带控制器；但是当前市场上的蓝牙灯带控制器一般只适用于手机app控制或者直接按键控制，控制方法比较单一；
因此为了方便大量用户的需求，我们提出一种基于微信小程序的一种多功能的蓝牙灯带控制器，可以随时通过小程序来直接控制，基于微信小程序的终端服务安全系数较高并且较稳定；每次只需打开小程序选择连接即可，连接之后退出小程序页面可以直接断开与控制器的连接从而不占用手机资源。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种多功能的蓝牙灯带控制器，解决了现有的蓝牙灯带控制器一般只适用于手机app控制或者直接按键控制，控制方法比较单一的技术问题；本发明使用微信小程序连接蓝牙控制灯带状态，不需要安装app就能直接控制蓝牙灯带，同时结合三个控制按键也可控制灯带，实现灯带的在线以及离线控制，并且该控制器具有状态记忆功能，小程序或者按键最后一次操作，记忆单元等待5秒钟之后自动保存所有状态，在下一次上电之后恢复最后记忆状态并复原小程序页面状态，并且小程序能根据单片机不同的反馈值显示对应的页面内容，方便大量用户需求。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种多功能的蓝牙灯带控制器，包括电源模块、单片机以及三个控制按键；
所述电源模块用于给单片机以及灯带供电；其中手机微信小程序通过蓝牙与单片机相连接，用户通过三个控制按键或手机微信小程序发送控制指令至单片机，所述单片机接收到对应控制指令后控制灯带；
当手机微信小程序通过蓝牙与单片机连接成功时，所述单片机会返回上一次操作保存的灯带状态至手机微信小程序，手机微信小程序将读取的灯带状态经过数据处理后更新在用户页面上；此时用户通过手机微信小程控灯带状态，包括灯珠数量、模式、亮度、速度；其中三个控制按键分别用于控制模式、亮度以及速度；
所述单片机还用于实时验证与手机蓝牙之间的通信状态，将得到的通信系数与预设系数阈值相比较；若满足第一预设条件，则判定单片机与手机蓝牙之间通信异常，生成通信异常信号；
所述单片机用于将通信异常信号发送至用户的手机终端，提示用户当前单片机与手机蓝牙之间通信状态不佳，建议及时处理。
进一步地，所述单片机包括记忆单元，所述记忆单元用于等待小程序或者按键最后一次操作5秒钟之后，自动记忆保存当前灯带状态，往复循环。
进一步地，当控制器上电之后，单片机会自动读取上一次的状态，如果读取为空，则恢复到初始状态，否则恢复到上一次的状态。
进一步地，手机微信小程序连接单片机时，通过自动判断蓝牙名称跳转至不同界面；本发明可以实现灯带的手机终端控制以及直接硬件控制，不需要安装app就能直接控制蓝牙灯带，并且该控制器具有状态记忆功能，小程序或者按键最后一次操作，记忆单元等待5秒钟之后自动保存所有状态，在下一次上电之后恢复最后记忆状态并复原小程序页面状态，方便大量用户需求，服务安全系数较高并且较稳定。
进一步地，所述单片机包括处理单元和分析单元；具体验证步骤为：
将通信系数与预设系数阈值相比较，若通信系数小于预设系数阈值，则在单片机创建通信监控对象，通信监控对象包括通信元素队列和定时驱动器；
所述分析单元用于获取通信元素队列中的元素进行分析，若满足第一预设条件，则判定单片机与手机蓝牙之间通信异常，生成通信异常信号；其中，第一预设条件为：在预设时间区间内，大于预设系数阈值的元素个数达到预设第三阈值或者达到预定比例。
进一步地，所述通信系数的获取方法为：
所述处理单元按照预设验证周期发送验证配置消息至手机蓝牙，其中验证配置消息中包括第一信号质量门限；
回应于接收到由处理单元发送的验证配置消息，所述手机蓝牙发送第二同步信号至处理单元；回应于监听到第二同步信号，由处理单元确定第二同步信号的信号质量；将第二同步信号的信号质量与第一信号质量门限进行对比，得到对应的质量差值；
将处理单元发送验证配置消息的时刻与处理单元再次监听到第二同步信号的时刻进行时间差计算得到回应时长；根据回应时长和对应的质量差值对通信系数进行评估。
进一步地，所述定时驱动器用于间隔预设时间发布通信采集指令，以便于采集通信系数并将通信系数存储入通信元素队列。
进一步地，若通信元素队列中当前状态中的最后一个元素不超过预设系数阈值且通信元素队列的元素个数达到预设第一阈值，则通信监控对象将通信元素队列中的元素上报至分析单元，且在通信监测模块中销毁通信监控对象。
进一步地，若通信元素队列的元素个数达到预设第二阈值，则通信监控对象将通信元素队列中的元素上报至分析单元；其中预设第二阈值大于预设第一阈值。
进一步地，该控制器适用于控制5V\12V\24V的幻彩灯带，并可以通过实时更新小程序达到升级的一个效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中手机微信小程序通过蓝牙与单片机相连接，用户可通过手机微信小程序发送控制指令至单片机，不需要安装app就能直接控制蓝牙灯带，并且该控制器具有状态记忆功能，小程序或者按键最后一次操作，记忆单元等待5秒钟之后自动保存所有状态，在下一次上电之后恢复最后记忆状态并复原小程序页面状态，并且小程序能根据单片机不同的反馈值显示对应的页面内容，同时结合三个控制按键也可控制灯带，实现灯带的在线以及离线控制，方便大量用户需求，服务安全系数较高并且较稳定；
2、本发明中单片机还用于实时验证与手机蓝牙之间的通信状态，首先处理单元按照预设验证周期发送验证配置消息至手机蓝牙，回应于接收到由处理单元发送的验证配置消息，所述手机蓝牙发送第二同步信号至处理单元；经过相关处理计算得到通信系数，将通信系数与预设系数阈值相比较，判断单片机与手机蓝牙之间通信状态是否正常，起到及时提醒的作用，提示用户及时处理，避免影响对灯带的控制，提高用户体验感。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的原理框图。
图2为本发明中微信小程控灯带的流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图2所示，一种多功能的蓝牙灯带控制器，包括电源模块、单片机以及三个控制按键；
电源模块用于给单片机以及灯带供电；其中手机微信小程序通过蓝牙与单片机相连接，用户可通过三个控制按键或手机微信小程序发送控制指令至单片机，单片机接收到对应控制指令后控制灯带；其中三个控制按键分别用于控制模式(34种模式)、亮度(256级调光)以及速度(5档速度)；
当控制器上电之后，单片机(flash)会自动读取上一次的状态，如果读取为空，则恢复到初始状态，否则恢复到上一次的状态；
当手机微信小程序通过蓝牙与单片机连接成功时，单片机会返回上一次操作保存的灯带状态给手机微信小程序，手机微信小程序经过数据处理后更新在用户页面上；此时用户可以通过手机微信小程控灯带状态，包括灯珠数量、模式、亮度、速度；用户也可通过对应的三个控制按键分别控制模式、速度、亮度；
单片机包括记忆单元，记忆单元(flash)用于在手机微信小程序或者控制按键最后一次操作等待5秒钟之后，自动记忆保存当前灯带状态，往复循环；在本实施例中，手机微信小程序连接单片机时，可通过自动判断蓝牙名称跳转至不同界面；
在本实施例中，该控制器适用于控制5V\12V\24V的幻彩灯带，并可以通过实时更新小程序达到升级的一个效果；
在本实施例中，基于微信小程序的一种多功能的蓝牙灯带控制器，使用微信小程序连接蓝牙控制灯带状态，可分别控制灯珠数量(最大数量1024)、模式(34种模式)、亮度(256级调光)、速度(5档速度)，不需要安装app就能直接控制蓝牙灯带；同时有三个独立按键可以控制模式、亮度、速度，可以实现灯带的手机终端控制以及直接硬件控制，并且该控制器具有状态记忆功能，小程序或者按键最后一次操作，记忆单元等待5秒钟之后自动保存所有状态，在下一次上电之后恢复最后记忆状态并复原小程序页面状态；可以通过实时更新小程序达到升级的一个效果，小程序连接灯带时可通过自动判断蓝牙名称跳转至不同界面；方便大量用户需求，服务安全系数较高并且较稳定；
在本实施例中，单片机还用于实时验证与手机蓝牙之间的通信状态，单片机包括处理单元和分析单元；具体验证步骤为：
处理单元按照预设验证周期发送验证配置消息至手机蓝牙，其中验证配置消息中包括第一信号质量门限；
回应于接收到由处理单元发送的验证配置消息，手机蓝牙发送第二同步信号至处理单元；回应于监听到第二同步信号，由处理单元确定第二同步信号的信号质量；
将第二同步信号的信号质量与第一信号质量门限进行对比，得到对应的质量差值，其中本领域技术人员应该理解，任意本领域公知的度量都能够用于表征信号质量，例如RSRQ、RSRP、RSSI等等；此处的质量差值可以反映出信号在传输过程中的衰减；
将处理单元发送验证配置消息的时刻与处理单元再次监听到第二同步信号的时刻进行时间差计算得到回应时长；根据回应时长和对应的质量差值对通信系数进行评估；其中回应时长越小，则通信系数越高；质量差值越小，则通信系数越高；
将通信系数与预设系数阈值相比较，若通信系数小于预设系数阈值，则在单片机创建通信监控对象，通信监控对象包括通信元素队列和定时驱动器，定时驱动器用于间隔预设时间发布通信采集指令，以便于采集通信系数并将通信系数存储入通信元素队列；
若通信元素队列中当前状态中的最后一个元素不超过预设系数阈值且通信元素队列的元素个数达到预设第一阈值，则通信监控对象将通信元素队列中的元素上报至分析单元，且在通信监测模块中销毁通信监控对象；
在本实施例中，还包括：若通信元素队列的元素个数达到预设第二阈值，则通信监控对象将通信元素队列中的元素上报至分析单元；其中预设第二阈值大于预设第一阈值；
分析单元获取通信元素队列中的元素，在预设时间区间内，若大于预设系数阈值的元素个数达到预设第三阈值或者达到预定比例时，判定单片机与手机蓝牙之间通信异常，生成通信异常信号；
单片机用于将通信异常信号发送至用户的手机终端，提示用户当前单片机与手机蓝牙之间通信状态不佳，建议及时处理，避免影响对灯带的控制，提高用户体验感。
本发明的工作原理：
一种多功能的蓝牙灯带控制器，在工作时，电源模块用于给单片机以及灯带供电；其中手机微信小程序通过蓝牙与单片机相连接，用户可通过三个控制按键或手机微信小程序发送控制指令至单片机，单片机接收到对应控制指令后控制灯带；当控制器上电之后，单片机会自动读取上一次的状态，如果读取为空，则恢复到初始状态，否则恢复到上一次的状态；当手机微信小程序通过蓝牙与单片机连接成功时，单片机会返回上一次操作保存的灯带状态给手机微信小程序，手机微信小程序经过数据处理后更新在用户页面上，此时用户可以通过手机微信小程控灯带状态；在手机微信小程序或者控制按键最后一次操作等待5秒钟之后，单片机会自动记忆保存当前灯带状态，往复循环；
单片机还用于实时验证与手机蓝牙之间的通信状态，首先处理单元按照预设验证周期发送验证配置消息至手机蓝牙，回应于接收到由处理单元发送的验证配置消息，手机蓝牙发送第二同步信号至处理单元；经过相关处理计算得到通信系数，将通信系数与预设系数阈值相比较，判断单片机与手机蓝牙之间通信状态是否正常，起到及时提醒的作用，提示用户及时处理，避免影响对灯带的控制，提高用户体验感。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (1)
1.一种多功能的蓝牙灯带控制器，其特征在于，包括电源模块、单片机以及三个控制按键；
所述电源模块用于给单片机以及灯带供电；其中手机微信小程序通过蓝牙与单片机相连接，用户通过三个控制按键或手机微信小程序发送控制指令至单片机，所述单片机接收到对应控制指令后控制灯带；
所述单片机包括记忆单元，所述记忆单元用于等待小程序或者按键最后一次操作5秒钟之后，自动记忆保存当前灯带状态，往复循环；
当控制器上电之后，单片机会自动读取上一次的状态，如果读取为空，则恢复到初始状态，否则恢复到上一次的状态；
当手机微信小程序通过蓝牙与单片机连接成功时，所述单片机会返回上一次操作保存的灯带状态至手机微信小程序，手机微信小程序将读取的灯带状态经过数据处理后更新在用户页面上；此时用户通过手机微信小程序控制灯带状态，包括灯珠数量、模式、亮度和速度；其中三个控制按键分别用于控制模式、亮度以及速度；当手机微信小程序连接灯带时通过自动判断蓝牙名称跳转至不同界面；
所述单片机还用于实时验证与手机蓝牙之间的通信状态，单片机包括处理单元和分析单元；具体验证步骤为：
处理单元按照预设验证周期发送验证配置消息至手机蓝牙，其中验证配置消息中包括第一信号质量门限；
响应于接收到由处理单元发送的验证配置消息，手机蓝牙发送第二同步信号至处理单元；响应于监听到第二同步信号，由处理单元确定第二同步信号的信号质量；
将第二同步信号的信号质量与第一信号质量门限进行对比，得到对应的质量差值；将处理单元发送验证配置消息的时刻与处理单元再次监听到第二同步信号的时刻进行时间差计算得到回应时长；根据回应时长和对应的质量差值对通信系数进行评估；
将通信系数与预设系数阈值相比较，若通信系数小于预设系数阈值，则在单片机创建通信监控对象，通信监控对象包括通信元素队列和定时驱动器，定时驱动器用于间隔预设时间发布通信采集指令，以便于采集通信系数并将通信系数存储入通信元素队列；
若通信元素队列中当前状态中的最后一个元素不超过预设系数阈值且通信元素队列的元素个数达到预设第一阈值，则通信监控对象将通信元素队列中的元素上报至分析单元，且在通信监测模块中销毁通信监控对象；
其中，还包括：若通信元素队列的元素个数达到预设第二阈值，则通信监控对象将通信元素队列中的元素上报至分析单元；其中预设第二阈值大于预设第一阈值；
所述分析单元获取通信元素队列中的元素，在预设时间区间内，若大于预设系数阈值的元素个数达到预设第三阈值或者达到预定比例时，判定单片机与手机蓝牙之间通信异常，生成通信异常信号；
所述单片机用于将通信异常信号发送至用户的手机终端，提示用户当前单片机与手机蓝牙之间通信状态不佳，建议及时处理。
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Denomination of invention: A multifunctional Bluetooth light strip controller Effective date of registration: 20231228 Granted publication date: 20221122 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. Chizhou branch Pledgor: CHIZHOU RICHSEMI ELECTRONICS CO.,LTD. Registration number: Y2023980074541 |