基于stm32的智能台灯系统的设计与制作(附件)【字数：5702】
目录
一、 引言 1
（一） 智能台灯的发展背景 1
（二） 智能台灯的国内外发展现状 1
（三） 本课题主要研究内容 1
二、 方案设计及元器件选择 2
（一） 智能台灯系统的方案设计 2
（二） STM32芯片简介 2
（三） 红外传感器简介 2
（四） 光控模块简介 3
（五） 发光模块简介 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 最小系统电路设计 4
（二） 红外感应系统设计 5
（三） 光控系统设计 5
（四）手动控制系统设计 6
（五）发光模块系统设计 6
四、 系统软件设计 7
（一） 智能台灯系统的主程序流程设计 7
（二） 红外感应子程序流程设计 7
（三） 光控子程序流程设计 8
（四） 手动控制系统设计 9
（五） 发光模块系统设计 10
五、 实物制作与安装 11
总结 13
参考文献 14
致 谢 15
附录一 原理图 16
附录二 PCB图 17
附录三 实物图 18
附录四 程序 19
引言
智能台灯的发展背景
随着历史的发展，人类的生活方式也产生了巨大的变化，从刀耕火种时代到现在的科技时 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: @351916072@
代，人类的生活更加便利。但生活便利的背后也产生了许许多多的问题，比如环境污染日益加重，资源缺乏问题更是威胁着人类的生存。所以当我们在享受这便利生活的时候也不能忘记尽自己最大的能力去缓解这些问题，节约资源，从自己做起。
第二次工业革命之后，人类进入电气时代，对电力资源的依赖愈演愈烈，现在的人们早已离不开电力资源，但现在浪费电的现象层出不穷。然而这诸多现象并没有引起人们的重视。所以我们要做到在细微处节省资源。作为每天陪伴着人们的灯，也经常被人们忘记，从而浪费了许多资源。
书桌上一盏台灯，陪着我们工作，伴着我们睡眠，在无尽的黑夜中为我们驱除黑暗，照亮一片只属于自己的天地。但总有些人经常忘记关闭台灯， 导致台灯一直亮着，从而造成资源浪费。所以一款智能台灯对节约资源就很有必要了。
台灯是日常生活中使用比较频繁的一类灯具，但现在市场上打不风台灯还是主要以手动控制开关、亮度等，所以在人离开台灯后比较容易被忘记关掉，从而产生不必要的资源浪费。但智能台灯不仅可以节约资源，而且对视力的影响也是很大的，所以国内外很多公司就研制了很多能保护视力，纠正不良习惯的智能台灯，这些台灯功能丰富，但价格也是比较贵的。
智能台灯的国内外发展现状
智能台灯在国内的发展时间比较短，而且主要用于照明，功能比较单一。部分群众对智能台灯是否有效持怀疑态度，加之其价格一般比较贵，所以导致中国市场上的智能台灯市场很小。很多国内研发公司与眼科医院或眼镜店合作，或者与视力矫正机构合作进行产品销售和宣传。
智能台灯在国外发展时间比较长，所以很多人对智能台灯的使用效果还是比较清楚的，而且国外的智能台灯的价格比国内要低一些，所以在国外的销量和市场份额都还是不错的。由于市场不断刺激，一些研发公司对智能台灯愈发重视，不断地推出新品，以满足市场需求。
本课题主要研究内容
本课题主要研究如何通过芯片对台灯的亮度、打开和关闭等操作以达到节能的目的，并且能够保护使用者的视力。
本课题主要通过红外模块去感知使用者的是否在台灯附近，通过光控模块来判断使用环境，再结合其他数据来控制台灯的亮度或开闭，并且为符合使用者的不同要求，使用者也可以通过手动操作来控制台灯的亮度，使台灯更人性化。
方案设计及元器件选择
智能台灯系统的方案设计
本文选用STM32芯片作为主要控制芯片，并且和红外传感器、光控模块等外部设备相结合，从而完成设计。总体框架设计如下图所示：
图1 总体框架设计图
在整体设计中，红外传感模块主要用来检测周边是否有人，从而判断是不是需要打开台灯或者关闭台灯；光控模块模块主要是用于检测台灯周围的光线强度，以此判断是否需要调整光线强度或者怎么调整。另外也会配备手动控制台灯的设备，使得台灯能更贴合使用者的生活习惯。
STM32芯片简介
在查阅资料和数据对比之后，本课题选择的芯片是STM32F103C8T6芯片，这款芯片是基于ARM CortexM 内核STM32系列的32位的微控制器，具有64KB Flash的48引脚的LQFP贴片封装。这款芯片的片运算速度很快，抗干扰能力也比较强, 性价比很高，而且功耗较低，支持多种外设，也支持模数转换。图2是芯片实物图。
图2 芯片实物图
此芯片有非常多的引脚，这些引脚的存在也为其支持多种外设提供了基本条件。
红外传感器简介
在自然生活中，各种物体都有温度，也就都会向外发射红外线。而这些红外线的波长是不一样的，一般根据波长分成不同的种类。热释电人体红外传感器无论是在白天还是晚上的检测效果都是很不错的
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