智能手机无线充电控制系统设计(app模块)【字数：12993】
摘 要系统主要用于对手机进行无线充电，通过单片机的信号采集来实现电压数值及电流波形的显示。本设计以STM32F407单片机为控制核心，主要包括控制模块、无线充电模块、显示模块、键盘模块、蓝牙模块和APP模块等，目的是实现对手机的无线充电。本文主要对蓝牙模块串口通信以及APP进行了主要设计分析，串口通信采用C语言编程实现，APP采用市面上普遍的蓝牙串口软件设计，从而实现对充电系统的控制。市场上无线充电技术的控制与检测方面的产品仍然是缺乏的，本系统在未来会有很大的应用发展前景。
Key Words: Wireless charging; SCM; Bluetooth; Application module 目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景与现实意义 1
1.2 课题的发展现状 2
1.3 本文研究内容 3
2 系统设计方案 4
2.1 系统设计原理 4
2.2 系统设计要求 4
2.3 系统设计方案 5
3 硬件设计 7
3.1 单片机 7
3.2 无线充电模块 7
3.3 显示屏模块 8
3.4 继电器模块 8
3.5 蓝牙模块 9
3.6 矩阵键盘模块 10
3.7 温度检测模块 11
3.8 蜂鸣器模块 11
4 软件设计 12
4.1 单片机通过蓝牙与手机通信 12
4.2 手机APP模块 13
5 功能调试 18
结语 21
参考文献 22
附录 23
致谢 26
1 绪论
1.1 课题背景与现实意义
当代的科学技术是根据人类生活的需求从而不断进行发展的，智能手机也是目前生活工作的必需品和重要工具，智能手机在生活中所占极大的比重，这就要求了手机的电量供给要求。
目前市面上,以及人们日常生活中所使用的大部分的智能手机，都采用了有线充电方式，有线充电虽然依旧是目前充电方式的主流，却也越来越不能满足一些现代人的要求，有线充电部件多，接口多， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
易产生损坏，这就导致了成本的增加，同时产生的问题也增多，部件损坏后可能会产生安全隐患。
无线充电技术的发展给无线充电带来了可能与发展的条件，而电能的无线传输技术将开启人类使用能源的另一个新时代。由于电波的传输不需要传统的充电接口，则无线充电省去了多余的部分。无线充电器占地更小更方便，电子产品可以脱离受插座和电线的约束，供给电能更加方便。普通的有线充电技术已经经过相当长时间的发展已经趋近于成熟，但是自身的硬件要求局限了它的发展。而随着现代人的生活要求，需要的是更加便利，效率更高的技术[1]。
无线充电器在舍弃了接口的同时，同样意味着它的适用性与普遍性更强，距离为证，目前的手机充电接口分为三种:type C,安卓和苹果，而这三种接口不能共用，这就意味着如果充电器满电，但是没有相应数据线的情况下，不能满足多种充电需要。而如果使用无线充电器，则避免了这个问题，甚至可以给多种电器提供充电服务，比如平板，MP3或者其他电子产品。
这样的充电设施可以设置在家中，机场，饭店等很多公共娱乐场所，消费者在外不用担心充电适不适配的问题，只要有充电的地方即可进行充电。当无线充电设备与公共设施融为一体，比如将充电器安装在桌子里，你将手机放置在桌面上闲聊的同时就可以进行充电，节省时间空间。
目前我们使用的电器越来越多，所需要配置的相应的充电线和插头也愈发增多，非常冗余，出差携带非常麻烦，如果不慎丢失还要重新购置配件，可能会耽误正事，费时费力。而无线充电器则没有这个问题，在解决了设备冗余问题的同时，也减轻了用户的负担，节省空间。
无线充电器在没有了接口之后，体积可以进行缩小，充电器的外性可以进行进一步的加工，从而保证美观性，同时又不失它的便捷性。无线充电器没有接口就从根本上解决有线充电器会产生的电火花的问题，从而避免了可能引起的事故[2]。同时由于不需要使用数据线，也就不存在由于数据线橡胶破裂导致的电线外露，从而引起的漏电以及人产生触电等问题。也避免了由于需要经常性的插拔引起的接头损坏等问题，对手机的损耗更小，从而提高手机寿命，也大大提高了安全性。
1.2 课题的发展现状
无线充电器，采用了无线充电技术，通过使用线圈之间的交变磁场传输电能。无线充电器利用磁共振，线圈和电容器在两者之间形成共振。由于电波的传输，接口就显得多余，所以直接的接触充电减少了充电线、接口等硬件的存在，从而减少了成本，节约能源。
无线充电的磁场不会对人体造成伤害，从而也预防了触电的可能，避免了意外事故的发生。接触充电使用灵活，机动性强，省去了找充电线和插座的麻烦,也避免了很多设备之间不兼容的问题。
但是无线充电也存在自身需要克服的问题，例如难以长距离传输，距离越长对硬件的要求越高，工作效率受限制。在使用感方面，目前的无线充电被人诟病的原因大致有三个：充电功率小，速度慢；充电时无法对手机进行常规操作；充电底座需要另外购买。总而言之就是效率不够且不够方便，这意味着无线充电还有很长的一段路要走，还需要有突破性的发展才可以取代有线充电的地位。
目前已经有许多知名的电子品牌开始研发无线充电器，比如苹果、三星、华为等品牌瞄准了无线充电器的市场，各自研发自己品牌的无线充电器并已经投入生产和市场中。目前的无线充电设备，也提供有线充电功能，兼容性强，给用户更多使用的选择，使用感友好。无线充电器至今无法普及无非就是充电速度慢以及配置的底座昂贵两个问题，但市场上已经有如此多公司投入人力物力做出更加便捷高效的充电设备，各大公司也在研究无线充电，实现充电的共享和自由度[16]，由此可见，这代表了一种充电模式的发展趋势。
Key Words: Wireless charging; SCM; Bluetooth; Application module 目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景与现实意义 1
1.2 课题的发展现状 2
1.3 本文研究内容 3
2 系统设计方案 4
2.1 系统设计原理 4
2.2 系统设计要求 4
2.3 系统设计方案 5
3 硬件设计 7
3.1 单片机 7
3.2 无线充电模块 7
3.3 显示屏模块 8
3.4 继电器模块 8
3.5 蓝牙模块 9
3.6 矩阵键盘模块 10
3.7 温度检测模块 11
3.8 蜂鸣器模块 11
4 软件设计 12
4.1 单片机通过蓝牙与手机通信 12
4.2 手机APP模块 13
5 功能调试 18
结语 21
参考文献 22
附录 23
致谢 26
1 绪论
1.1 课题背景与现实意义
当代的科学技术是根据人类生活的需求从而不断进行发展的，智能手机也是目前生活工作的必需品和重要工具，智能手机在生活中所占极大的比重，这就要求了手机的电量供给要求。
目前市面上,以及人们日常生活中所使用的大部分的智能手机，都采用了有线充电方式，有线充电虽然依旧是目前充电方式的主流，却也越来越不能满足一些现代人的要求，有线充电部件多，接口多， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
易产生损坏，这就导致了成本的增加，同时产生的问题也增多，部件损坏后可能会产生安全隐患。
无线充电技术的发展给无线充电带来了可能与发展的条件，而电能的无线传输技术将开启人类使用能源的另一个新时代。由于电波的传输不需要传统的充电接口，则无线充电省去了多余的部分。无线充电器占地更小更方便，电子产品可以脱离受插座和电线的约束，供给电能更加方便。普通的有线充电技术已经经过相当长时间的发展已经趋近于成熟，但是自身的硬件要求局限了它的发展。而随着现代人的生活要求，需要的是更加便利，效率更高的技术[1]。
无线充电器在舍弃了接口的同时，同样意味着它的适用性与普遍性更强，距离为证，目前的手机充电接口分为三种:type C,安卓和苹果，而这三种接口不能共用，这就意味着如果充电器满电，但是没有相应数据线的情况下，不能满足多种充电需要。而如果使用无线充电器，则避免了这个问题，甚至可以给多种电器提供充电服务，比如平板，MP3或者其他电子产品。
这样的充电设施可以设置在家中，机场，饭店等很多公共娱乐场所，消费者在外不用担心充电适不适配的问题，只要有充电的地方即可进行充电。当无线充电设备与公共设施融为一体，比如将充电器安装在桌子里，你将手机放置在桌面上闲聊的同时就可以进行充电，节省时间空间。
目前我们使用的电器越来越多，所需要配置的相应的充电线和插头也愈发增多，非常冗余，出差携带非常麻烦，如果不慎丢失还要重新购置配件，可能会耽误正事，费时费力。而无线充电器则没有这个问题，在解决了设备冗余问题的同时，也减轻了用户的负担，节省空间。
无线充电器在没有了接口之后，体积可以进行缩小，充电器的外性可以进行进一步的加工，从而保证美观性，同时又不失它的便捷性。无线充电器没有接口就从根本上解决有线充电器会产生的电火花的问题，从而避免了可能引起的事故[2]。同时由于不需要使用数据线，也就不存在由于数据线橡胶破裂导致的电线外露，从而引起的漏电以及人产生触电等问题。也避免了由于需要经常性的插拔引起的接头损坏等问题，对手机的损耗更小，从而提高手机寿命，也大大提高了安全性。
1.2 课题的发展现状
无线充电器，采用了无线充电技术，通过使用线圈之间的交变磁场传输电能。无线充电器利用磁共振，线圈和电容器在两者之间形成共振。由于电波的传输，接口就显得多余，所以直接的接触充电减少了充电线、接口等硬件的存在，从而减少了成本，节约能源。
无线充电的磁场不会对人体造成伤害，从而也预防了触电的可能，避免了意外事故的发生。接触充电使用灵活，机动性强，省去了找充电线和插座的麻烦,也避免了很多设备之间不兼容的问题。
但是无线充电也存在自身需要克服的问题，例如难以长距离传输，距离越长对硬件的要求越高，工作效率受限制。在使用感方面，目前的无线充电被人诟病的原因大致有三个：充电功率小，速度慢；充电时无法对手机进行常规操作；充电底座需要另外购买。总而言之就是效率不够且不够方便，这意味着无线充电还有很长的一段路要走，还需要有突破性的发展才可以取代有线充电的地位。
目前已经有许多知名的电子品牌开始研发无线充电器，比如苹果、三星、华为等品牌瞄准了无线充电器的市场，各自研发自己品牌的无线充电器并已经投入生产和市场中。目前的无线充电设备，也提供有线充电功能，兼容性强，给用户更多使用的选择，使用感友好。无线充电器至今无法普及无非就是充电速度慢以及配置的底座昂贵两个问题，但市场上已经有如此多公司投入人力物力做出更加便捷高效的充电设备，各大公司也在研究无线充电，实现充电的共享和自由度[16]，由此可见，这代表了一种充电模式的发展趋势。
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