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基于单片机的楼宇智能照明系统

摘要

近年来现代化建设颇具成效。城市发展建设作为现代化建设的重要一角，不

仅仅在城市定位、技术革新、降低能耗等方面努力争先，也在文化建设方面大

放异彩。而智能楼宇作为高质量生活不可或缺的一环，智能照明也随之变得格外

重要，利用先进的科学技术，实现对照明的智能化、人性化成为大势所趋。

在研究了目前家智能楼宇照明系统的基础上，总结了过往传统照明所存在的

不足之处，发现传统照明存在能耗大、成本高、使用寿命短等问题。为解决这一

问题，翻阅了大量国内外相关文献，设计一套基于STM32的楼宇照明控制系统，

该系统选用STM32系列单片机为主控芯片，对光照强度、以及所处的环境是否

有人来进行实时监测，以此来决定此时是否需要开灯或者关灯。并且可以利用

无线传输的方法，把硬件模块的数据实时发送到云平台，这样就能实现在硬件

模块和手机APP之间建立连接，成功完成数据传输。

本篇文章，首先在网络以及书店中查阅了大量的国内外相关研究文献，对楼

宇照明控制系统的国内外历程和典型案例做了简单的描述。然后经过对比分析、

理论研究，确定了本次的设计目标，设计出操作方案，画出系统总体原理框图。

紧接着，对所用到的重要元芯片、元器件的性能参数总结整理，并且结合各自的

特性在平台上绘制了电路原理图，保证其接线的准确性，确认上位机工作流程。

完成对软件硬件进行联合测试，保证其正常运行，实现目标功能。

关键词：智能照明；STM32；无线传输

目录

摘要1

第一章绪论3

1.1课题研究背景及意义3

1.2国内外研究历程与发展趋势4

第二章楼宇照明控制系统的设计方案6

2.1设计目标6

2.2系统原理框图6

2.3系统硬件选择7

第三章楼宇照明控制系统的硬件设计13

3.1系统总体电路设计13

3.2主控芯片最小系统14

3.3传感器电路的硬件设计15

第四章楼宇照明控制系统的软件设计20

4.1系统的总体程序设计20

4.2上位机工作流程23

第五章楼宇照明控制系统的联合调试24

5.1硬件测试24

5.2软件测试25

总结27

参考文献28

第一章绪论

1.1课题研究背景及意义

近年来，随着科技水平的不断发展与进步，人民群众的生活物质也水涨船高，

思想意识也发生了翻天覆地的变化，很多人已经不仅仅只是满足于物质生活，

也开始对精神文化生活有了越来越高的要求，在日常生活中追求高效性、便捷

性、环保性的生活居住环境渐渐成为主流趋势。

照明系统作为与人民群众生产、生活关系最密不可分的信息系统之一,不管

应用于大规模的商业、办公大厦或者一般的民用住宅中,都顺应着人类的生活需

求而越来越趋向于复杂化、个性化、智能化。但传统的灯光方法大多是需要进

行自动调节,而且以单一单调的灯光使用形式居多,无法适应人类日益个性、智慧、

环保的灯光系统设计需求。

所以,随着人类社会对灯具的节能特性和科学管理以及便捷性、高效性等有

了更多的需求,这也就导致了灯光控制器在智能楼宇方面的地位,和之前一样不

可同日而语。使用智能灯光管理系统将能使在智能环境和高效管理等方面的优

点体现的淋漓尽致,从而提高了楼宇的智能照明程度,而普通家庭的光照方式通常

为在白天阳光升起日照充分的地方关灯、在夜晚夜幕降临的地方执灯,，而如果

可以采用楼宇智能照明控制系统后，使用者可以依据所在的不同场合、不同时

间段、以及家庭人数进行智能化照明，在需要时，系统可以依据传感器采集到的

信息，智能化分析决策，自动打开照明系统，还可以自动调节其亮度;与此同

时，照明系统还可以充分利用太阳光照，来满足不同人群学习、生活所需要的

照明

最大限度节能和省钱，并且可以减少灯的使用来降低磨损，这样可以使灯具

使用很多年。

但是，如何让照明可以