基于stm32-M3智能照明毕业设计论文

天津

毕业论文

基于Cortex-M3的智能照明系统的设计

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2015 年6 月1 日

天津工业大学毕业设计（论文）任务书

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摘要

本设计采用光电传感器模块来确定当前环境的亮暗程度，采用热释电红外传感器模块来确定是否有人在该处活动，通过STM32来进行判断和控制，若达到照明条件则令灯具产生适合的照明强度，当然若是长时间没有人的时候，例如寒暑假的教室，我们也可以采用物理开关来关闭总电路。由此，我们达到了智能和节能的目的。该照明系统由于触发的时候不需要产生声音，从而避免了声控噪音的侵扰，此外它是由感应人体热量来确定照明条件，所以比起声控更能达到节能的效果。

本设计完成了该系统中各节点的电路设计；完成了各控制部分的软件设计；进行了各节点的调试和系统测试。测试结果表明该系统能够实现红外信号和光敏信号的采集，通过主程序判断应达到的照明效果，并进行照明输出。该系统工作稳定，可应用于教室和走廊等多种场景，在对照明智能控制和节能方面具有较好的应用前景。本设计的智能照明系统更适合于走廊和教室等公共场所中使用。

关键词：照明；智能控制；STM32F103；热释电红外传感器；光敏传感器

ABSTRACT

This design adopts the photoelectric sensor module to determine the brightness degree of the current environment, pyroelectric infrared sensor module is used to determine whether anyone in the department activities, through the STM32 to determine and control, if lighting conditions, make appropriate intensity of illumination lamps and lanterns, of course, if long time no one, such as classroom winter and summer vacation, we can also use physical switch to shut off the main circuit. Thus, we achieve the goal of the intelligence and energy saving. The lighting system due to trigger don't need to produce a sound, avoiding the acoustic noise, and it is the lighting conditions were determined by sensing the body heat, so more than voice control can achieve the result of energy saving.

This design completed the system of each node in the circuit design; Completed the software design of the control part; For each node of the debugging and system test. Test results show that the system can realize the infrared signal and optical signal collection, through the main program to judge whether meet the requirement of lighting effects, and lighting output. Stable work, this system can be applied in the classroom the corridor and a variety of scenarios, in terms of lighting intelligent control, energy conservation and has good application prospect. The design of intelligent lighting system is more suitable for the corridors and classrooms and other public places.

Keywords: Lighting; Intelligent control; Pyroelectric infrared sensor; Photosensitive sensor ; STM32F103

目录

摘要 ...................................................................................................................................... v ii ABSTRACT ............................................................................................................................ v iii 第一章绪论 .. (1)

1.1 课题的背景 (1)

1.2 课题的研究现状 (2)

1.3 课题的目的及意义 (2)

1.4 主要完成的工作 (3)

第二章总体设计 (4)

2.1 系统组成及网络结构 (4)

2.1.1 MCU控制器 (4)

2.1.2信号采集模块 (5)

2.2 系统工作原理 (6)

2.2.1 MCU控制部分工作原理 (6)

2.2.2信号采集部分工作原理 (6)

2.2.3 ADC工作原理 (6)

2.2.4 PWM照明输出部分工作原理 (6)

第三章硬件电路设计 (8)

3.1 硬件总体设计 (8)

3.2 主控硬件设计 (8)

3.2.1 STM32单片机最小系统 (9)

3.2.2启动模式设置接口 (10)

3.2.3 USB串口电路 (11)

3.2.4电源输入输出接口 (11)

3.2.5功能按键模块 (12)

3.3外部信息采集模块设计 (12)

3.3.1光敏传感器模块 (13)

3.3.2热释电红外传感器模块 (14)

3.4照明模块设计 (15)

第四章软件设计 (16)

4.1软件总体设计 (16)

4.2软件介绍 (19)