作为智能家居的一个子系统，智能照明技术将是未来强化家居中节能与健康管理等绿色功能的重要技术手段。而LED固态照明非常方便实现智能控制，也是目前照明技术的主流。传统的基于DMX总线及DALI总线等有线控制技术，基于WiFi、ZigBee、蓝牙，RF⁃433MHz等无线控制技术，以及基于有线总线协议的无线控制系统，在智能照明系统都有不同程度的应用研究。近几年快速发展的物联网技术，与智能照明应用结合迅速，并进一步融合语音控制技术，开始在云端应用人工智能识别语音，实现灯光情景控制。
现有的很多无线智能照明控制器设计功能单一，APP操作繁琐，协议兼容性差，在用户的实际生活中没有让用户体验到真正的方便快捷。李岩等实现了基于WiFi的智能照明系统，但没有考虑远程控制问题。王永慧和胡艳蕊设计了Android端的APP，都是局域网的无线控制功能，没有接入物联网；APP界面也太过复杂，不方便用户操作。王敏提出一个基于物联网的智能照明系统架构，但体系复杂，实用性不强；曹阳提出了触控实现调光的照明设计方案，但没有考虑联网控制[18]。本文提出一个智能照明控制器的设计，该系统的特点是，结合有线的电容触控和无线WiFi连接，实现有线和无线结合的智能照明控制，增加了控制器应用的灵活性，改善了用户的实际操作体验。在无线通信过程中，本系统通过WiFi模块结合LED照明、无线WiFi网络、物联网云平台，实现LED照明的远程智能化控制。同时，LED照明设备在Android手机客户端的控制下，实现了调光调色、定时、场景切换等功能。与此同时，在有线连接过程中，本系统通过电容触控面板，提供了调光调色的现场手动控制操作，达到了操作快捷方便、实时控制的效果。
本文所设计的智能照明控制器是由电源模块、WiFi模块、MCU模块、电容触控输入模块和手机APP组成，可外接直流12V驱动的RGB彩光灯带，实现智能灯光控制。电源采用SY8292电源IC实现了DC⁃DC电压转换，为MCU模块、WiFi模块以及电容触控芯片WTC401供电。在无线连接设计上，WiFi模块采用ESP8266单芯片系统。根据WiFi局域网控制的研究现状及相关的应用情况和WiFi无线局域网的组网运作方式，建立基于Java语言控制的基础WiFi模式局域网环境。运用Java语言进行程序编写，开发了一款操作简单、功能齐全、界面友好的智能手机客户端应用软件，使之能准确、及时地向目标硬件系统发出指令信号，与智能照明控制器进行通信，实现对RGB全彩LED灯带的亮度和色彩的实时控制。在有线连接设计上，设置了独立的电容触控调光调色电路，利用电容触控开关使用方便、寿命长久、成本低廉等特点，在灯光手动控制上达到快速响应的效果，以及在操作流程上更加简易。
控制器的总体构架图如图1所示。
系统采用12V电源适配器供电，经SY8292电源电路降压后，输出3.3V稳定直流电压。输出的3.3V直流电压不会随电网电压发生明显波动，为ESP8266模块和控制器主要逻辑电路的供电提供了良好的保障。系统中的ESP8266无线WiFi模块是整个控制系统的通信桥梁，其作用包括：与智能手机终端进行通信，接收控制信号并返回相关状态信息；根据接收的控制指令，与STM8控制器进行串口通信，再由STM8控制器输出不同的PWM（PulseWidthModulation，脉冲宽度调制）信号驱动LED灯带，以实现对LED灯带的色温、亮度和颜色的控制。系统选用RGB三基色LED作为照明的主要器件，可实现不同颜色的任意组合，从而根据用户需要改变亮度和颜色。系统的智能手机终端相当于远程遥控设备，应用软件基于Andriod操作系统开发，用Eclipse软件进行程序编写，编译完成后生成.apk文件，下载至智能手机终端，安装好后即为控制APP软件。手机上的APP通过无线网络将控制数据下发给WiFi模块，WiFi模块通过无线网络上报状态数据给手机，APP显示到手机屏幕。STM8控制器把从ESP8266接收的数据进行处理，可将接收的控制信号进行及时的翻译和响应，向三个输出端口输出相应的PWM调制信号[19]，以实现对三基色LED灯的控制。另外，控制器还具备有线输入方式，设置了电容触控面板，上面有8路触摸开关输入。当人体手指接触触摸面板表面时，将根据8路触摸开关检测信息做编码，实现位置侦测，把相关信息送给STM8单片机作判断，进而控制RGB灯带。
最后，WiFi模块和手机端APP都可以接入物联网云平台，实现远程无线连接，远程控制。
本文提供了一种具备触控功能的智能照明控制器设计方案，并对此方案进行了详尽的描述，通过无线WiFi网络环境下对照明系统进行远程无线控制，在一定程度上方便用户在远距离控制照明系统。为了进一步提高用户体验，系统通过有线电容触控方式增强了控制器的灵活性和实用性，在功能上实现了LED灯带的亮度调节和色彩调节，最终带给用户全新体验，促进智能照明系统技术的应用普及。