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第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容与方法

1.4 论文章节安排

第2章 系统总体分析

2.1 系统总体框图

2.2系统主控方案选型

2.3通信模块选择

2.4显示模块选择

第3章 系统电路设计

3.1 系统总体电路组成

3.2 主控电路设计

3.3 电源电路设计​

3.4 独立按键电路设计

3.5 舵机电路设计

3.6显示屏电路设计

第4章 系统软件设计

4.1 系统软件介绍

4.2 主程序流程图

4.3显示函数流程设计

4.4定时器中断回调函数流程设计

第5章 实物调试

5.1 整体实物构成

5.2 显示内容测试

5.3 远程功能测试

第6章 软件调试

6.1 软件介绍

6.2 显示内容测试

6.3 自动调整角度功能测试

第7章 总结

参考文献

致谢

1　引 言

1.1 研究背景与意义

在当今社会，随着人们生活水平的日益提高以及对户外休闲活动的热爱不断升温，露营成为了备受青睐的放松方式。然而，在露营过程中，传统的露营伞仅仅能提供简单的遮阳功能，已无法满足人们对于便捷、智能以及多功能的需求。

一方面，户外环境多变，光照角度和强度会随时间不断变化，传统露营伞无法自动调整角度来更好地利用太阳能，以达到最佳的遮阳效果或者为其他设备充电等目的。而且在露营场地中，有时人员流动复杂，露营伞容易出现丢失却难以找寻的情况，缺少有效的定位手段。另一方面，在信息时代，人们习惯通过手机等智能终端实时掌握各种设备的状态信息并进行便捷操控，但传统露营伞在这方面存在明显短板，无法与智能设备实现交互。

基于STM32的智能露营伞的设计正是为了应对这些问题，有着重要的意义。从功能角度来看，其内置的光敏传感器与电机配合，能让太阳能板依据光照情况自动调整方向，不仅优化了遮阳体验，还能充分利用太阳能，符合当下绿色环保、可持续发展的理念，为露营中的其他电子设备提供电能补充。光照传感器精确检测光照强度，能让使用者更好地了解环境光照情况。GPS模块可精准定位露营伞的位置，哪怕在人员较多、场地较大的露营区域，也能轻松找到，避免丢失带来的损失。

同时，OLED屏幕可以直观地展示各种实时数据，让使用者一目了然。而WiFi模块连接手机APP的功能更是极大地提升了使用的便捷性，使用者无论身处帐篷内还是在周边活动，都能通过手机随时查看露营伞相关数据，还能远程控制电机转动，实现对露营伞状态的灵活调整。总之，这款智能露营伞为户外露营活动增添了更多的智能化元素，让露营变得更加舒适、便捷、高效，满足了人们对于高品质户外生活的追求，有着广阔的应用前景。

1.2 国内外研究现状

在智能户外装备领域，国内外相关研究已形成一定技术积累，围绕环境感知、自动调节及智能交互等方向展开了多元探索。国外在智能遮阳伞及户外装备智能化方面起步较早，侧重功能集成与用户体验优化。例如，部分户外设备厂商推出的智能遮阳系统，通过集成光照传感器与驱动装置实现遮阳角度自动调节，如德国某品牌的智能遮阳伞采用多组光敏元件协同工作，结合气象算法预测光照变化趋势，提前调整遮阳面角度，提升能源利用效率；同时，在定位与追踪技术应用上，国外产品常将GPS与蓝牙结合，实现设备定位与防丢失功能，如美国某户外品牌开发的露营装备定位系统，通过手机APP实时显示设备位置，支持远程报警，解决户外装备易丢失问题。此外，国外在太阳能应用与智能控制融合方面较为成熟，部分产品已实现太阳能板自适应角度调节与储能管理的一体化设计，通过MPPT（最大功率点跟踪）算法优化太阳能转换效率，为设备持续供电。

国内研究则更注重性价比与本土化需求，在STM32等主流MCU平台上开发的智能装备呈现快速发展态势。近年来，国内学者与企业围绕户外设备智能化开展了系列研究，如基于STM32的智能遮阳系统，通过BH1750光照传感器与步进电机组合，实现光照强度检测与遮阳角度闭环控制，相关技术已在农业大棚、户外凉亭等场景得到应用；在定位与无线通信方面，国内研究多采用GPS与ESP8266 WiFi模块结合的方案，成本较低且适配国内网络环境，如某高校开发的户外装备智能监控系统，通过WiFi模块将定位信息与环境数据传输至手机APP，支持远程控制与数据可视化。同时，国内在太阳能与储能技术融合上更强调实用性，针对户外露营场景设计的太阳能供电系统，常采用锂电池储能与低功耗控制策略，延长设备续航时间。

总体而言，国内外研究已实现光照检测、自动调节、定位追踪等基础功能，但在多传感器协同精度、极端环境适应性及用户交互便捷性上仍有提升空间。国外产品技术成熟但成本较高，国内研究注重性价比但高端功能集成度不足，而基于STM32的智能露营伞设计，通过整合多模块优势、优化控制算法，有望在兼顾成本的同时提升综合性能，填补国内中高端智能露营装备的市场空白。

1.3 研究内容与方法

本研究围绕智能露营伞的系统集成与功能实现展开，重点在构建以主控芯片为核心的多模块协同框架。研究内容包括环境感知模块与执行机构的联动设计，通过光照检测元件采集光线信息，结合控制算法驱动动力装置调整太阳能收集部件的角度，实现自适应追光功能；开发定位与数据展示系统，整合定位模块获取位置信息，利用显示屏幕实时呈现光照强度、位置等数据，并设计交互组件支持手动操控；搭建无线通信链路，实现设备与移动终端的连接，完成数据传输与远程控制功能。研究过程中采用硬件选型与电路设计相结合的方式，通过模块化编程实现各功能逻辑，利用调试工具进行系统联调，优化传感器数据处理算法与控制响应速度，确保在户外环境下系统稳定运行，最终形成集感知、控制、交互于一体的智能露营伞解决方案。