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基于wifi的教室照明控制系统设计(附件)【字数:11495】

2024-01-25 16:06编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要本次毕业设计研发了一种教室照明控制系统,使得用户可以通过手机wifi APP来对灯光进行无线遥控,通过手机上APP界面上的按钮发出对灯光的控制指令,使得用户体验到更加方便的使用感,另外系统还为这款灯光系统配置了一个自动模式,在该模式下系统可以通过光敏传感器对周围自然光线的亮度进行采集,系统能够根据自然光线强度灵活调节灯光的亮度,如果周围光线较亮则适当将灯光调暗,实现节能目的。本课题将STM32微处理器作为整个框架结构的主导核心,实现对LCD1602显示器、ADC0832转换器、WIFI无线通信传感器和AT24C02型EEPROM等器件的控制驱动,使得这些模块展现出相应的指标功能。本论文为了展现教室照明控制系统的设计正确性和可行性,实现了反复的调试工作,在试验过程中得到了大量测试数据,数据表示本课题的研发成果满足各项目标功能指标。
目录
一、 引言 1
(一) 教室照明控制系统的发展背景 1
(二) 教室照明控制系统的国内外发展现状 1
(三) 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
(一) 教室照明控制系统的方案设计 3
(二) STM32微处理器简介 3
(三) LCD1602液晶显示屏简介 4
(四) ADC0832采样模块简介 4
(五) WIFI模块简介 5
三、 系统硬件设计 7
(一) 最小系统电路设计 7
1. 时钟电路设计 7
2. 复位电路构建 7
(二) 自然光线采集电路设计 8
(三) LED灯泡驱动电路设计 9
(四) 手机APP遥控电路设计 9
(五) 参数显示电路设计 10
(六) 系统参数存储电路设计 11
四、 系统软件设计 13
(一) 教室照明控制系统的主程序流程设计 13
(二) 模拟电压采集子程序流程设计 13
(三) 手机APP遥控子程序设计 14
1. 读取接收数据流程设计 14
2. 发送WIFI数据流程设计 15
(四) 参数显示 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072
子程序设计 16
1. 写指令流程设计 16
2. 写数据流程设计 17
(五) 系统参数存储子程序设计 17
1. 读取数据流程设计 17
2. 写入数据流程设计 18
五、 实物制作与安装 20
总结 25
参考文献 26
致 谢 27
附录一 原理图 28
附录二 PCB图 29
附录三 元件列表 30
附录四 程序 31
引言
教室照明控制系统的发展背景
随着这些年来不断发展的电子科学技术,教室照明控制系统在这些学科的大力促进下取得了持续发展进步,尽管这些年见没有诞生出相关联专业技术的重要的研发成果,但是仅靠多门学科的齐头并进,就可以使得教室照明控制系统无论是在智能化还是工作性能指标方面,都可以滋取到养分,研发人员能够不断完善设计方案,满足用户日益苛刻的使用需求,教室照明控制系统的核心性能取决于其内部的主控芯片,由于32位内核等高性能芯片已经实现大范围普及,技术人员对这种高端主控器件的已经能够很舒良的使用,这种趋势给低端教室照明控制系统造成了严重打击,因为中高端性能教室照明控制系统设计花销不断被压缩,因此低端产品就没有任何竞争力,逐渐被市场淘汰。纵览整个教室照明控制系统的发展之路,可以清晰的看到,教室照明控制系统发展到现在,不仅只依靠一门学科来作为依托,从硬件层面、软件层面到电路制版等流程,需要微处理器、传感器设计技术处理器研发与控制技术、软件程序开发技术、大规模电路集成技术等学科的铺垫。传感器件是教室照明控制系统中另一个重要的部件,这款器件的大致功能是采集教室照明控制系统外部的非电量信号,通过其内部的驱动处理模块电路,将非电量转换为电量信号,送入到系统内部进行使用,该器件的采集转换性能将影响到教室照明控制系统的系统整体指标性能,如果教室照明控制系统在信号采集方面产生工作误差和系统不稳定因素,则教室照明控制系统的运行效果也就随之出现巨大影响,所以在教室照明控制系统的发展道路上,传感器研发技术亦在不断发展,国内外诞生了一大批口碑极好的传感器生产厂家,近几年的发展趋势主要是朝着微型化、嵌入式化以及高智能化,技术人员在设计教室照明控制系统过程中,硬件部分特别重视传感器部分的选型,它反映的是教室照明控制系统的智能程度,同时它也是确定教室照明控制系统是否可以达到高端标准的关键部分,国内外设计厂家格外重视教室照明控制系统中相关传感器的指标。大规模电路集成技术对教室照明控制系统的制板能力起到了重要作用,这种技术将我们平常使用的电阻、电容、二极管和三极管等器件进行密集化的集成,将几百万的器件通过光刻技术集成到一块小面积硅片上,电路能够在集成芯片内部灵活工作,其线路的错综复杂性远高于过去传统模拟电子线路,因为规范布局、链路高通等特性,使得集成芯片能够在教室照明控制系统的主板上高效工作,使教室照明控制系统可以在集成芯片的控制下实现每一项预期指标需求,这门技术最近几年取得了非常快的发展,这款器件的集成能力不断提升,这就可以使得教室照明控制系统的电路外形体积被很大程度的减小,从而提升其电路工作的稳定性。
教室照明控制系统的国内外发展现状
本论文在进行教室照明控制系统的设计任务之前,对市面上一些主流的教室照明控制系统关联产品进行了调研,通过产品资料可以知道在高端产品领域,既有来自欧美发达国家的产品,也有很多国内设计研究的产品,在这一点上说明现在国内过多个国家都具备能力设计出具备高性能的教室照明控制系统了,能够在产品设计和系统研发方案等方面给出成果,对于教室照明控制系统的研发现状,目前国内外所处的阶段不同,欧美国家研究起步较早,已经具备成熟的研发体系,不论是从底层硬件还是上层软件,都能够自主研发,国内在自主研发方面,这几年才刚开始,国家批准了专项研发费用来进行重要软硬件的研究,以此给教室照明控制系统的研究带来新鲜血液。

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