【】本课题主要是对由STM32F103芯片组成的智能室内灯光控制系统进行了研究和配置，通过对现如今国内外市场上经常用到的智能室内灯光控制进行了广泛调查之后，知道该系统成本较高，本论文认为能够通过STM32F103结合ESP8266型WIFI无线通信模块、LED节能灯、LCD1602液晶屏等电子元件完成一种性价比都远高于相关产品的设计。在硬件上通过对微处理器最小系统电路以及LCD1602液晶屏电路、有源蜂鸣器电路和ESP8266型WIFI电路等电路的设计，制作了一款可以将室内灯光与室内WIFI无线网络结合的系统，通过WIFI控制器调控LED灯光的颜色、光强以及开关等功能，经过了优化设计并对每个性能进行反复测试之后，这款系统发挥出了较高的稳定性和实用性，更关键的是这款系统工作效率非常高，符合低功耗特性。
目录
一、引言 1
（一）智能灯光控制系统的发展背景 1
（二）智能灯光控制系统的发展现状 1
（三）主要内容设计 1
二、智能灯光控制系统的方案设计 2
三、系统硬件设计 3
（一）智能灯光控制系统的主控电路设计 3
1.STM32F103微处理器简介 3
2.最小系统电路设计 3
（二）WIFI无线通信模块电路设计 4
1.WIFI无线通信模块简介 4
2.ESP8266型WIFI传感器驱动电路设计 5
（三）LED节能灯驱动电路设计 5
（四）按键电路设计 6
四、WIFI的模式配置设计 6
（一）PL2303串口线的连接 6
（二）参数配置 7
五、系统软件设计 10
（一）智能灯光控制系统的主程序流程设计 10
（二）WIFI无线通信模块流程设计 11
（三）灯光强弱控制流程设计 13
六、 实物安装与调试 14
总结与展望 20
参考文献 21
致 谢 22
附录一 原理图 23
附录二 PCB图 24
附录三 元件列表 25
附录四 程序代码 2 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
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引言
智能灯光控制系统的发展背景
智能室内灯光控制系统很久以前就已经出现在人们工作生活的多个领域中了，这款器件的出现对人们的生活和工作方式起到了极大的改善，在一定意义上介绍了电子设计服务于人类社会的本质。智能室内灯光控制系统由模拟电路或者程序算法进行控制，如果按照电路形式或者控制算法划分，可以将市面上的智能室内灯光控制系统分成纯模拟电路类、集成数字芯片类和微处理器类，它们各有各的优缺点，这也是这三类产品能够共存的原因。
由于32位处理器的性能愈发完善另外单片成本也在不断下降，所以越来越多的智能室内灯光控制系统开发设计人员将研究重点逐渐迁移到了对具备32位数据处理内核的智能室内灯光控制系统的研发。我们经常说的集成数字芯片就是指在智能室内灯光控制系统里面的电路板上，主要的元件以合成逻辑芯片为主，因为单片数字集成芯片能够独立完成繁杂的工作，看不到一些传统的模拟逻辑门电路，因此电路板特别整齐，有很大的条理性，每一个电路模块的功能划分都很明确。
数字芯片的大比例使用使这类智能室内灯光控制系统的优点特别明显，由于采用的是由下而上的模块化设计，从而各功能电路之间干扰减少，万一芯片出现破坏，能够直接将相同类型的芯片进行替换。其缺点是没有人工参与代码的编程，程控化性能为零，往往多个芯片组合在一起只能实现简单的代码功能，跟嵌入式智能室内灯光控制系统还很大的差距。
本课题所要提出的这款智能室内灯光控制系统应用STM32F103来作为里面核心处理器并且结合C语言对编程代码进行配置，通过软件的编译和优化后最终完成一种性能优秀的智能室内灯光控制系统。
智能灯光控制系统的发展现状
国内的智能室内灯光控制产品现如今六成以上都来自于进口，2016年的行业研究报告显示，智能室内灯光控制系统正在被越来越多的人所接受，它所表现出来的高性价比是其它产品所无法比拟的，正是这个原因愈发多的人开始了对智能室内灯光控制系统的设计和制造。
主要内容设计
系统使用了模块化电路设计形式，设计了一款能够实现液晶显示、蜂鸣式声音提示和WIFI无线通信性能的控制系统，把系统整体的功能划分到每一个子电路进行配置，通过这类形式非常容易地缩短了系统的设计周期和实现难度，接着是该系统的所有设计内容。
学习WIFI无线网络通信技术的实现方法以及通信协议详细内容，并且能够通过ESP8266型WIFI集成模块的使用来完成完整的无线网络通信功能，将其配置在系统中能够实现全部关键指令的收发以及执行；
学习WIFI调试助手APP的使用方法，能够通过APP实现灯光控制指令的发送；
学习STM32微处理器的使用方法以及重要寄存器的参数配置方法，以及其最小系统电路的设计方法，使其能够完成高效的控制功能，实现智能室内灯光的各项功能；
能够通过STM32微处理器对WIFI模块、LED节能灯等关键模块的驱动，实现无线遥控LED灯光的颜色、强弱和开关功能；
能够通过液晶显示效果，通过微处理器的控制后能够对室内灯光系统的运行状态进行显示；
智能灯光控制系统的方案设计
本论文通过结构框图形式制订了智能室内灯光控制系统的设计方案，通过图中各模块的相连关系可以看出，STM32F103芯片周围有LCD1602显示电路、蜂鸣器声音提示电路和WIFI无线通信电路等功能电路电路，在C语言程序代码的操控下实现对每一个电路的分别控制，其中STM32F103芯片是最重要的部分，结合复位电路和时钟电路组成最小系统电路。
本智能灯光控制系统的核心部分为WIFI无线通信模块部分，本课题使用了ESP8266型集成WIFI模块，它与STM32F103微处理器芯片通过UART接口进行软硬件连接，能够实现对用户手机APP（WIFI调试助手）发射的灯光控制指令进行高灵敏度接收，并且能够将灯光系统生成的系统运行信息发送到手机APP上进行显示。
在对LED节能灯的控制方面本课题选用了三种不同颜色的集成灯珠，通过MOSFET驱动管进行驱动，然后将其与STM32F103微处理器的硬件PWM波输出管脚进行连接，通过输出不同占空比的PWM波并送入到其驱动管后，最终实现不同颜色、光强的灯光控制。
灯光系统的运行状态可以通过图1中的显示模块进行高清晰度显示，本课题配置了LCD1602型液晶屏模块，通过STM32F103微处理器芯片的并行接口对其进行驱动，微处理器将运行信息数据送入到显示模块接口后，通过其内部液晶控制器实现内容的显示。


图1 智能室内灯光控制系统框图设计

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