news 2026/4/16 11:02:39

基于单片机的照明系统节电控制设计(有完整资料)

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张小明

前端开发工程师

1.2k 24
文章封面图
基于单片机的照明系统节电控制设计(有完整资料)

资料查找方式:

特纳斯电子(电子校园网):搜索下面编号即可

编号:

T3342402M

设计简介:

本设计是基于单片机的照明系统节电控制设计,主要实现以下功能:

  1. 通过光敏电阻传感器检测光照强度,智能补光 【光强低于阈值,且检测到人,开灯】加这个
  2. 通过语音模块控制灯光强度与颜色变化
  3. 通过单片机ADC采集灯的电流电压值
  4. 通过oled显示电流,灯光等信息
  5. 通过按键设置模式,灯光亮度,颜色
  6. 通过蓝牙模块连接手机,获取信息
    【时钟模块实现定时功能,定时开关灯】加这个

基于 STM32 的智能 LED 灯设计

一、主控部分

核心:STM32 单片机

功能:获取输入数据、内部处理、控制输出

二、输入部分

  1. ECB02 蓝牙模块:用于远程操控室内灯光,并设置电流监测灯光强度
  2. SU-03T 声控模块:用于控制灯的开关、灯光强度与颜色变化
  3. 光敏电阻模块:检测当前环境光照强度
  4. 时钟模块:获取网络时间
  5. 独立按键:用于切换灯光颜色、控制灯光开关、切换灯光亮度
  6. 供电电路:为整个智能 LED 灯系统供电

三、输出部分

  1. OLED 显示模块:显示当前灯光状态、灯光颜色、环境光照强度等信息
  2. 灯带模块:实现照明功能,可根据控制指令调节亮度与颜色

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先将电路焊接在集成板上,共有以下部分,第一部分是电源模块,将电源插座、电源开关、10k 电阻和一个指示灯依次焊接,焊接好之后插入电源,指示灯点亮,电源模块测试正常。第二部分是显示模块,排针焊接好后,将 OLED12864 显示屏插入排针。第三部分是单片机模块,本次课题使用的是 STM32F103C8T6 单片机。第四部分是独立按键模块。第五部分为温湿度传感器,第六部分为 WS2812 灯盘底座,第七部分是光敏电阻,第八部分为语音控制模块,第九部分为蓝牙模块。下图 5-1 为焊接完整实物图:

图 5-1 电路焊接总图

5.2 按键控制灯光实物测试

如图 5-2 所示,下图为上电后,我们按下按键可以切换灯光颜色。

图 5-2 按键控制灯光实物图

5.3 蓝牙控制实物测试

如图 5-3 所示,此设计中可以通过蓝牙控制,我们用手机 APP 连接,并且通过蓝牙控制。

图 5-3 蓝牙控制实物图

6 软件调试

6.1 软件介绍

Proteus 8.15 是一款由 Labcenter Electronics 开发的电子设计自动化(EDA)软件。它集电路仿真、PCB 设计和微控制器调试于一体,广泛应用于嵌入式系统开发等领域。

该软件拥有丰富元件库,包含超 50000 种元器件,支持模拟 / 数字电路协同仿真,集成逻辑分析仪等虚拟仪器。它还内置 8051、ARM 等微控制器模型,支持与 Keil 等编译器联调。

此外,Proteus 8.15 可实现从原理图到 PCB 的自动布局布线,并生成 3D 模型。其界面直观,支持工具栏和快捷键个性化定制,还提供电压探针等调试工具,方便用户分析电路行为。下图 6-1 为软件界面图:

图 6-1 软件界面图

6.2 蓝牙控制灯光实物测试

如图 6-2 所示,下图为上电后,我们通过蓝牙控制灯光,还可以切换灯光颜色。

图 6-2 蓝牙控制灯光实物图

6.3 按键设置实物测试

如图 6-3 所示,此设计中可以通过按键控制灯光、还能设置时间。

图 6-3 按键设置实物图

设计说明书部分资料如下

设计摘要:

本设计着重围绕基于单片机的照明系统节电控制展开。利用光敏电阻传感器实时检测光照强度,当光强低于设定阈值且检测到有人存在时,自动开启灯光,实现智能补光功能,有效避免不必要的能源浪费。同时,配备语音模块,可依据语音指令灵活控制灯光的强度与颜色变化,满足多样化的使用需求。借助单片机的 ADC 功能,能够采集灯的电流、电压值,为系统状态监测提供数据支持。通过 oled 显示屏直观呈现电流、灯光等相关信息,方便用户了解。还设有按键,可用于设置不同模式、灯光亮度及颜色。此外,利用蓝牙模块连接手机获取信息,并搭配时钟模块实现定时开关灯功能,全方位提升照明系统的智能化与节电控制水平,具备良好的实用价值。

关键词: STM32单片机, 照明系统, 节电控制, 蓝牙模块, 声控模块, 光敏电阻, OLED显示屏, 灯带

字数:8900+

目录

摘 要

ABSTRACT

1 引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 课题主要内容

2 系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 主控电路设计

3.3 显示模块

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 监测函数流程设计

4.5 显示函数流程设计

4.6 处理函数流程设计

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 按键控制灯光实物测试

5.3 蓝牙控制实物测试

6 软件调试

6.1 软件介绍

6.2 蓝牙控制灯光实物测试

6.3 按键设置实物测试

结 论

参考文献

致 谢

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