智能台灯-设计说明书
电子校园网 编号：
T0312205M-LW
设计摘要：
本设计是基于单片机的智能台灯设计，此系统是以超声波监测距离为主要研究对象，STM32F103C8T6单片机为主要控制关键，使用DS18B20获取当前温度。OLED显示屏主要当前温度、距离与亮度。功能键可以开关灯光以及调节灯光的亮度，当距离过小台灯就会以语音的形式播报提示“坐姿不正确”。该系统使用的超声波测距具有不用接触、准确性高、适用范围广、快速响应、低功耗、成本较低、稳定性高等特点。该台灯还支持智能控制功能，通过与手机小程序连接，用户可以远程控制台灯的开关、亮度，实现智能化的远程控制。智能台灯在设计上考虑了节能特性，利用STM32微控制器的低功耗特性以及智能光照控制功能，使台灯在满足使用需求的同时降低能耗，对环境更加友好。
关键词：单片机；超声波测距；LED灯；温度检测；蓝牙模块
字数：9000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 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
2.5 温度检测方案的选择
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
3.2.1 STM32F103C8T6单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DS18B20传感器检测温度模块
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 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 智能台灯实物测试
5.3 设置台灯亮度测试
5.4 蓝牙设置亮度测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2按键调节灯光测试
6.3温度检测测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
智能台灯作为一种智能家居设备，是在传统台灯的基础上结合了现代科技和智能控制技术的产物。其选题背景和实际意义如下：
智能家居趋势：随着物联网技术和人工智能的不断发展，智能家居正逐渐成为现代生活的趋势。智能台灯作为智能家居中的一部分，为用户提供更智能、便捷、舒适的生活体验。
健康关注：智能台灯的一大优势是可以远程调节亮度水平，提供更加符合人眼舒适度的照明。同时，通过监测用户坐姿，提醒正确的坐姿，有助于改善用户的工作和学习环境，关注用户的健康。
智能家居趋势：随着物联网技术和人工智能的不断发展，智能家居正逐渐成为现代生活的趋势。智能台灯作为智能家居中的一部分，为用户提供更智能、便捷、舒适的生活体验。
能源节约与环保：传统台灯通常没有智能化的调光和光照控制功能，导致不必要的能源浪费。而智能台灯通过节能的光照控制，可以有效降低能源消耗，对环境保护有积极意义。
健康关注：智能台灯的一大优势是可以远程调节亮度水平，提供更加符合人眼舒适度的照明。同时，通过监测用户坐姿，提醒正确的坐姿，有助于改善用户的工作和学习环境，关注用户的健康。
1.2 国内外研究现状
国内研究现状：
智能控制技术：国内的研究主要集中在智能控制技术方面，包括光照控制、远程控制、语音控制等。研究人员致力于开发更智能化、便捷化的控制方式，提高用户体验。
节能技术：国内的研究还关注智能台灯的节能特性，通过优化控制算法和硬件设计，降低能源消耗，提高能源利用效率。
健康特性：一些研究还关注智能台灯的健康特性，如人体姿势检测、眩光抑制等功能，旨在改善用户的健康和生活质量。
国外研究现状：
智能家居整合：在国外，智能台灯通常作为智能家居系统的一部分，与其他智能设备进行整合，实现更加智能化的家居管理。
光学技术改进：国外的研究侧重于光学技术的改进，包括色温调节、光照均匀性改进等，以提供更符合用户需求的照明效果。
可穿戴技术应用：一些国外的研究者将智能台灯与可穿戴技术结合，通过智能手环或智能眼镜等设备进行远程控制，增强用户体验。
人工智能应用：国外研究还尝试将人工智能技术应用于智能台灯，实现更智能化的光照控制和智能交互。
总体趋势：
智能台灯作为智能家居领域的一个重要组成部分，在国内外都受到了广泛的关注和研究。未来的研究方向可能会集中在智能化、健康化和节能化方面，通过技术创新和应用拓展，不断提高智能台灯的功能和性能，为用户提供更加智能、便捷、舒适的家居体验。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的智能台灯，主要实现以下功能：
1、护眼语音 提示坐姿
2、温度传感器 监测温度
3、语音控制灯的开关与亮度
4、蓝牙控制灯的开关与亮度
5、按键控制灯的开关与亮度
6、有护眼亮度，正常亮度，还有最大亮度
