基于STM32的教室智能控制系统设计
完整word版基于STM32的教室智能控制系统设计
：基于STM32的教室智能控制系统设计：本设计借鉴智能家居的智能管理技术，利用STM32F103C8要作为主控制摘芯片对教室的电气设备进行控制。
该系统采用多种传感器进行环境检测，并通过主控模块进行识别与智能判断，以及作出相应的控制动作。
本控制系统还通过RS485，使主控模块与电脑进行信息交流，从而可以通过电脑对多个主控模块进行控制，进而实现电气设备的自动化控制及远程控制，从而达到减少电能浪费及自动管理的目的。
经测试，该系统功能齐全，各项指标达到设计要求。
且该系统成本低，适合应用于高校教室智能管理。
1 教室智能控制系统设计1.1硬件设计1.1.1系统硬件结构图本控制系统主要对不同对象进行相应的数据采集进而对教室的灯、风扇、空调、窗帘、多媒体等电器进行智能控制，并把相应的采集数据和控制状态传输到电脑终端，可进一步通过电脑终端进行远程监控。
本系统采用的模块分别为：系统主控模块、电源模块、显示模块、电机控制模块、继电器模块、人体检测模块、温湿度检测模块、光检测模块等。
系统总体方案框图1 图硬件电路设计1.1.2 系统硬件总体框图如下：系统硬件原理图如下：控制模块等模块的具体电路设此原理图简化了各个传感器模块、显示模块、计。
1.1.3传感器模块原理及其作用）温湿度传感器：选取温湿度传感器时需要选取的是传感器的功耗、传感器（1还要考虑传感器的工作电压和信号调整电路的复杂程度等性能以及传感器成本，。
数字温度传感器具有安装便捷、维等。
经过筛选，选取数字温度传感器SHT11护方便、可靠性高，而且具有数字式输出、测量精度高、体积小、感应速度免外围电路、免调试、免标定及全互换等优良特性和优点。
相关图如下：）红外传感器模块：它是通过探测人体发射的红外信号而输出高低电平2（度左右，所以会人体都有恒定的体温，一般都在的。
主要工作原理是： 37左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的发出特定波长为10um左右的红外线通左右的红外线并通过电路输出高低电平。
基于STM32的智能电子教室控制系统的设计
基于STM32的智能电子教室控制系统的设计仝晓梅（包头师范学院，内蒙古 包头 014030）摘 要：笔者根据学校对节能减排的要求，且为解决学校教学资源的浪费问题，提出了基于STM32的智能电子教室控制系统。
通过对项目的可行性分析，以及对基于Cortex-M4架构下的STM32硬件平台分析，确定采用嵌入UCOSIII嵌入式实时操作系统，使用STemWin开发UI，集成多种传感器采集数据，通过2.4G无线网络传输数据，PC机通过网络接收并解析数据的解决方案实现本次设计。
通过方案可行性分析得出，本次设计具有高性能、低功耗、操作简便、显示直观等特点，充分发挥了传感器与控制器组合的优势，实现了对教室灯光等的智能控制。
关键词：STM32；传感器；无线网络中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2017）10-126-02Design of Intelligent Electronic Classroom Control System based on STM32Tong Xiaomei(Baotou Teachers’ College, Baotou Inner Mongolia 014030, China)Abstract: Based on the requirements of the school's energy-saving and emission reduction and the problem of wasting the teaching resources, the design of the intelligent electronic classroom control system based on STM32 is put forward. Through the feasibility analysis of the project, and based on the Cortex-M4 architecture STM32 hardware platform analysis, it is determined that using embedded UCOSIII embedded real-time operating system, and using STemWin to develop UI, integrating a variety of sensors to collect data, through the 2.4G wireless network to transmit data, PC through the network to receive and resolve data solutions to achieve this design. Through the feasibility analysis of the program, it is found that this design has high performance, low power consumption, easy operation, intuitive display and other characteristics, gives full play to the advantages of sensor and controller combination, and achieves the intelligent control of classroom lighting and others.Key words: STM32; sensor; wireless network信息科技的发展使老旧的校园管理模式已跟不上时代的步伐，高效管理学生、加强学校节电管理已成为学校工作的重点与难点。
基于STM32的智能电气控制系统设计及优化
基于STM32的智能电气控制系统设计及优化摘要：该篇介绍了一种基于STM32的智能电气控制系统的设计方案，该系统采用STM32F103C8T6作为主控芯片，通过RS485总线与多个电气参数采集模块通信，实现相关参数的实时监测，并通过LCD显示屏和LED指示灯显示相关信息，同时具各种保护功能，可以根据设定的阈值自动切断或恢复电源。
最后对系统的软件和硬件进行了设计和优化，提高了系统的稳定性和可靠性，降低了系统的成本和功耗，实现了系统的智能化和节能化。
关键词：STM32；电气控制系统；智能化一、系统设计（一）系统总体设计系统的总体设计包括：主控单元、电气参数采集单元、显示单元、保护单元和电源单元。
首先，主控单元是系统的核心。
它使用STM32F103C8T6作为主控芯片，这是一款高效率、低成本的微控制器，基于ARM Cortex-M3内核运行，最高工作频率可达72MHz。
主控单元负责控制和协调整个系统的运行，以及与外部设备进行通信。
通过RS485总线，主控单元与电气参数采集单元进行通信，实现对如电压、电流等电气参数的实时监测。
此外，主控单元还有保护功能，能在出现过压、欠压、过流、短路等情况时，根据设定的阈值自动切断或恢复电源。
电气参数采集单元是系统的输入部分，它使用CS5460A作为电能计量芯片对电气信号进行采样、放大、隔离、滤波、转换等处理。
该芯片能测量电压、电流、功率等参数，并提供有效值、峰值、相位等信息。
采集单元还使用了电流互感器、电压分压器等电路，实现对电气信号的隔离、放大和匹配。
显示单元负责将主控单元处理后的数据和信息以可视化的方式显示给用户。
它使用一块3.5英寸的TFT LCD显示屏和一组LED指示灯，可以清晰、直观地显示电气参数的数值、曲线、图表等，同时也能显示系统的工作模式、故障状态等。
保护单元是系统的安全保障部分，它使用一组继电器和断路器，根据主控单元的指令，实现对电源的切断或恢复，以及对故障部分的隔离。
基于STM32的智慧教室控制系统设计
２ ０１ ７年 ７
机 电 产 品 开 发 与 新
Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ＆Ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ＆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉｃ ｒ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
Ｖｏ１ ． ３０． ＮＯ． ４
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：ｌ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｃ ｏｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｕ ｌ Ｔｅ ｎｔ ｉ ｎｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｃ ａ ｍｐ ｕ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｕ ｓ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｒ ｏｏ ｍ ｉ ｓ ｉ ｎ ａ ｄｅ ｑ ｕａ ｔ ｅ ａ ｎｄ ｔ ｈｅ ｌ ｏａ ｄ ｏｆ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｒ ｏ ｏ ｍ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｒ ｏ ｏ ｍ ；Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ ； ＣＡ Ｎ ｂ ｕ ｓ ；Ｉ ￣ Ｃ／ ＯＳ —Ｉ Ｉ；ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｎ ｇ ｓ
０ 引ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
随着 算机 技术 、 物联 网技 术 高速 发展 ． 极 大地 推进 了智 慧校 匝 Ｊ 建设 【 ｌ Ｊ 。 目前我 国多数 院校 已经 建立 了 比较完 善 的 信息 ｛ ： 系统 。 如 教 务管 理 系 统 、 图 书馆 借 还 书 系统 、 校 园监 控 勇 统闭 。教室 作为 学校 的重 要 的组 成 部分 ， 在推 进智 慧校 国 Ｊ 的建 设过程 中扮演 着重要 的角 色 。 目前 我 国大 多数学 校教 室使 用权 限 是 由学 校 的物 业 管理 中心 来 管理 的， 教 师上 溧使 用教 室需要物 业管理 中心 工作人 员到 对应 教 室 开 门或 是教 师 到物 业管 理 中心去 申领钥 匙 。这 样 的 教 室 使用 ｛ 理 方式 不 仅 增加 了学 校教 职工 的工 作 量 ． 也 降低 了学校 的运行 效率 。教 师如 果需 要 调课 或是 借 用教 室， 需 要 到教 务处 申请 调课 和 到物业 管 理 中心 申请 钥匙 ，
基于STM32单片机的教室照明控制系统的设计
基于STM32单片机的教室照明控制系统的设计摘要：本文针对目前高校教室存在着“长明灯”现象，造成了用电大量浪费，提出了一种基于STM32单片机的智能教室照明系统，实现了教室内的光照度以及人体存在信息的采集，通过单片机设定自动和手动两种模式，达到了远程控制、节约用电、提高资源利用率的目的，对高校的节能工作具有重大意义。
随着我国教育业的发展，学校照明用电量急速增加，电能损失也呈现出增大的趋势。
为此，设计了一种基于STM32单片机的教室照明控制系统，通过安装在各个教室的照明控制器和相应传感器，对教室照明根据课程表时间、光照度和是否有人在教室进行集中管理。
做到自然采光满足照度需求时系统自动关闭教室灯光，夜间自习时可根据需求开放相应教室照明，避免人少开多盏灯现象。
1.系统整体设计教室照明控制系统主要包括智能开关、照度及人体探测传感器、管理软件等几大部件。
智能开关内含通讯模块，负责接收控制命令、控制照明系统供电和发出开关状态信号；照度及红外传感器负责采集教室内光照强度和人体探测信息的传递。
通过管理软件实时下发控制命令和显示照明系统的工作状态。
控制系统能根据课程表时间、光照度和是否有人在教室等条件对照明进行自动远程控制。
图1 系统总体方案框图1.1 智能开关模块自能控制模块由热释电红外传感器、光敏传感器和时钟模块组成。
其中，热释红外传感器检测教室里是否有人，光敏传感器检测教室里的光照条件，时钟模块能够提供时间信息。
只有在满足教室里有人，教室内光照不足，教学楼开放时间段，教室里的灯会自动打开。
1.2 人体探测模块人体探测模块利用人体发射的10um左右的红外线，经菲尼尔滤光片后，增强红外感应模块的探测距离和探测范围，而输出高低电平。
人体探测模块由热释电红外传感器和专用处理芯片构成。
热释电红外传感器在感应到人体红外辐射温度变化，而打破电荷平衡，向外释放电荷，经专用芯片处理后产生高低电平。
1.3 光信号检测模块光信号检测模块采用灵敏度高、测量范围宽、光谱响应范围广的光敏电阻检测。
基于STM32的教室智能灯控系统设计
摘要：针对学校照明用电浪费严重、人为手动控制不便的问题，对自动控制和手动控制相结合的教室照明控制系统进行了研究。
提出了一种以stm32芯片为核心、采集多种传感器信号的控制终端，然后把每间教室的控制终端组成网络接入上位机的智能灯控系统设计方案。
文章从单片机硬件设计、单片机程序设计和基于qt的上位机控制程序设计三方面详细介绍了系统。
最后达到了远程控制、节约用电、提高资源利用率的目的。
经过控制变量法的实验验证，并进行了系统功能的分析，实验结果和预期效果一致。
关键词：智能灯控；多传感器；单片机；上位机；远程控制中图分类号：tp277 文献标识码：a 文章编号：2095-1302（2016）06-00-040 引言随着我国教育业的发展，学校照明用电量急速增加，电能损失也呈现出增大的趋势。
目前，国内外照明自动控制装置基本都采用被动的人体感应探测、可见光探测、热释电红外探测、声音探测等方法，但这些均存在一定的不足[1]。
首先是方式单一，没有主动探测器，或虽有主动探测器，但灵敏度不高，经常出现教室无人时照明灯却一直工作以及有人情况下灯却熄灭的情况；其次，此类系统比较分立，网络化程度不高，无法实现对全部教室的统一管理[1]。
同时，国内大、中、小学校教室以及公用区的照明灯具控制大多采用普通开关，即使学校进行严格管理，仍不可避免地出现忘记关灯的现象，特别在白天情况下更是如此，从而造成了大量的能源浪费。
此外，各种照明灯具都具有一定的使用时限，在白昼光线充足的情况下继续使用照明灯具，必然会缩短各种灯具的使用寿命[1-3]。
以西北工业大学长安校区教学楼为例，经常出现教室里空无一人或者只有一两个人，但教室里的所有照明灯都打开的现象，同时，教学楼物业管理人员每次晚自习闭楼时需要一间一间去关灯，势必造成电能和人力资源的浪费。
为了更好地达到节能降耗、提高智能化程度、减轻管理员工作负担的目的，设计了基于stm32的教室照明智能灯控系统。
基于STM32的智能照明监控系统的设计与实现
基于STM32的智能照明监控系统的设计与实现刘敏层;张峰【摘要】针对高校教室照明方式存在能源浪费、室内光强不足或过剩及管理落后等现象,设计了基于STM32的高校教室智能照明监控系统.系统以STM32F103-VET6控制器为核心,以LED灯为控制对象,由红外模块、光检模块和ZigBee无线通信模块等组成.采用分区域控制方式,调光系统使用单神经元自适应PID算法,通过检测室内自然光强度和人员信息,控制器可根据智能算法实现灯具的自动开关和自动调光功能.测试结果表明,该系统运行稳定,可根据教室使用情况实现灯具的自动开关及准确调光,且每间教室内信息实时发送至上位机实现集中监控,达到智能化照明和节约电能的目的.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2018(039)007【总页数】5页(P43-46,50)【关键词】智能化照明;STM32F103-VET6;ZigBee;单神经元自适应;节能【作者】刘敏层;张峰【作者单位】西安建筑科技大学信息与控制工程学院,陕西西安 710055;西安建筑科技大学信息与控制工程学院,陕西西安 710055【正文语种】中文【中图分类】TH-39;TP273+.50 引言随着教育事业的快速发展，高校已然成了重要的用电大户。
高校的节能对引导全社会的节能工作和提高全国的节能意识具有重要意义[1]。
国家“十二五”建设规划中，将节能工作列为重点。
在中央提出“节约型社会”、“智慧城市”的号召下，建设“智慧校园”和“节约型校园”的工作提上日程[2]。
我国大学校园的教室灯多采用普通开关控制。
由于上课时间比较自由，在白天光照充足的情况下，教室经常出现无人明灯的现象，无形中造成大量的电能浪费[3-5]。
以西安建筑科技大学教学楼为例，教室无人或只有人员较少时，教室灯具全开并且光照强度达不到照明规范要求；因为教室数量众多，在晚间关闭楼门时，教学楼物业人员需逐间教室去关灯，对教室灯具不能集中管理，造成了电力和人力的浪费。
基于STM32的智能电子教室控制系统的设计
基于STM32的智能电子教室控制系统的设计基于STM32的智能电子教室控制系统的设计仝晓梅（包头师范学院，内蒙古包头014030）摘要：笔者根据学校对节能减排的要求，且为解决学校教学资源的浪费问题，提出了基于STM32的智能电子教室控制系统。
通过对项目的可行性分析，以及对基于Cortex-M4架构下的STM32硬件平台分析，确定采用嵌入UCOSIII嵌入式实时操作系统，使用STemWin 开发UI，集成多种传感器采集数据，通过2.4G无线网络传输数据，PC机通过网络接收并解析数据的解决方案实现本次设计。
通过方案可行性分析得出，本次设计具有高性能、低功耗、操作简便、显示直观等特点，充分发挥了传感器与控制器组合的优势，实现了对教室灯光等的智能控制。
关键词：STM32；传感器；无线网络中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2017）10-126-02Design of Intelligent Electronic Classroom Control System based on STM32Tong Xiaomei(Baotou Teachers’ College, Baotou Inner Mongolia 014030, China)Abstract: Based on the requirements of the school's energy-saving and emission reduction and the problem of wasting the teaching resources, the design of the intelligent electronic classroom control system based on STM32 is put forward. Through the feasibility analysis of the project, and based on the Cortex-M4 architecture STM32 hardware platform analysis, it is determined that using embedded UCOSIII embedded real-time operating system, and using STemWin to develop UI, integratinga variety of sensors to collect data, through the 2.4G wireless network to transmit data, PC through the network to receive and resolve data solutions to achieve this design. Through the feasibility analysis of the program, it is found that this design has high performance, low power consumption, easy operation, intuitive display and other characteristics, gives full play to the advantages of sensor and controller combination, and achieves the intelligent control of classroom lighting and others.Key words: STM32; sensor; wireless network信息科技的发展使老旧的校园管理模式已跟不上时代的步伐，高效管理学生、加强学校节电管理已成为学校工作的重点与难点。
教室智能照明控制系统的设计
教室智能照明控制系统的设计作者：高燕陈小辉郑欢欢来源：《科教导刊》2020年第02期摘要针对室内不同区域对于光照强度的不同要求，设计了一个利用STM32作为控制器的教室智能照明控制系统，能够依据室内照明强度以及室内人员分布情况对教室内光照强度进行实时，动态的调整。
结果表明，该系统既可以保证教室内的光照强度充足，又不会造成电力浪费。
关键词教室智能照明室内人员分布 STM32中图分类号：TP368 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码：A ; ;DOI：10.16400/ki.kjdkz.2020.01.013Design of Classroom Intelligent Lighting Control SystemGAO Yan， CHEN Xiaohui， ZHENG Huanhuan（School of Information Engineering， Yulin University， Yulin， Shaanxi 719000）Abstract Aiming at the different requirements of light intensity in different regions， a classroom intelligent lighting control system which is using STM32 as controller is designed. This system can adjust classroom lighting intensity dynamically and real-time according to indoor lighting intensity and personnel distribution. The result shows that the system can not only ensure the sufficient illumination intensity in the classroom， but also save energy.Keywords classroom intelligent lighting; indoor personnel distribution; STM320 引言在學校的每个教室里，照明设备都是不可或缺的。
基于STM32 的教室智能照明监控系统的设计与实现
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·78·2019年第19期文章编号：2095－6835（2019）19－0078－02基于STM32的教室智能照明监控系统的设计与实现黄峻瑜，梁巍俊，李先鸿，陈家成（广东技术师范大学，广东广州510450）摘要：当下国内学校教室的大多数照明设备都是由手动开关控制的，即使严格管理，也不可避免造成大量的能源浪费。
针对这些问题，设计了一种教室智能照明监控系统。
该系统以STM32F103-VET6控制器为核心，以LED 为控制对象，由光学检测模块、ZigBee无线通信模块和红外模块组成。
在分区控制模式下，调光系统使用单神经元自适应PID算法。
通过检测室内自然光强度和人员信息，控制器可以根据智能算法实现灯具的自动切换和调光功能。
关键词：教室；智能照明监控系统；ZigBee；STM32F103-VET6中图分类号：TU113.66文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2019.19.0311引言随着中国教育行业的发展，学校用电量大幅增加，电料损耗也随之增加。
当下照明自动控制装置主要使用热释电红外检测、被动人体感应检测等方法，但是效果不是很理想。
只使用单元方法，没有主动检测器，或者虽然有主动检测器，但是灵敏度不高，通常教室的灯总是在没有人的时候工作，有人在时熄灭。
这种比较原始的控制方式已经不适应电器控制的智能化要求，无法实现联网控制和远程控制，也无法在系统层面进行统一管理。
在这种情形下，校园管理方面虽然严格要求放学之后关灯，但实际上仍然有大量照明用电设施在无人使用时灯火通明。
况且电气设备均有一定的使用寿命，如果电灯常亮不灭，对其寿命也有影响。
为了减轻管理学校照明工作人员的工作量以及节能降耗，本文设计了一种智能照明控制系统，该系统核心使用芯片STM32。
当教室里没有人或光线充足时，它会自动关灯；当有人或光线不足时，它会自动开灯。
基于STM32F1的智能型节能教室系统
• 88•伴随着社会用电需求的不断增加，我们面临着用电负荷持续攀升的现状。
以大学校园用电为例，许多大学不断扩大招生规模，导致校园内对照明的需求愈来愈多；同时，由于大部分同学的节能意识相对薄弱，导致了天明灯亮、人走灯亮等现象屡有出现。
每天晚上教学楼闭楼时，教学楼业务管理人员需要到每一间教室去关灯，这必然会造成巨大的电能和人力资源的浪费。
因此，为提高教室的用电效率和管理水平，本文设计了一款智能型节能教室系统。
相对于其他传统教室，该教室可有效解决各大院校教室、工厂、体育馆、图书馆等场所的无人灯开、天明灯开的现象。
本设计采用单片微控制器的多样化数据采集与控制系统，在满足照明需求的同时，为学校节省了电力资源和人力资源的开支。
另外，它能够显著提高教室内灯光的能源利用率，生产成本低且便于调试安装，有效地缓解电力资源的紧缺，具有广阔的应用前景和发展空间。
1 系统总体设计1.1 系统总体框架本系统由硬件和软件两个部分构成。
其中，硬件部分主要以单片机（STM32F103V3）系统为核心电路，其外围电路包括：系统供电模块、环境光线采集模块、按键输入模块、人体红外感应电子模块、系统时钟模块、超时报警模块等。
本系统的软件部分主要对光线、时间及人数等变量进行采集、判断和处理，并通过不断调试使该系统能够实现智能化（如图1所示）。
图1 系统单元框架图1.2 系统基本方案首先，本系统设计的基本方案是分白天模式和晚自习模式两种模式实现预期功能：（1）白天模式主要是利用光敏电阻传感器检测当前环境的光线亮度，将检测信号返回给单片机，将检测信号值与设定光线值进行比较，若前者低于后者，表明此时环境光线较暗，系统会自动提供照明服务；反之，系统将不会允许开灯，实现了照明系统的智能化。
在教室门前安装人体红外热释传感器作计数处理，并将教室内人数显示于教室液晶显示屏，以便老师了解学生的出勤率；同时，当学生下课离开教室忘记关灯的情况下，教学内的灯会自动熄灭。
基于STM32的LED智能学习型台灯系统的设计
基于STM32的LED智能学习型台灯系统的设计一、概述随着科技的快速发展和人们生活质量的不断提高，照明设备作为日常生活中不可或缺的一部分，其智能化、人性化、节能化的需求日益显著。
传统的台灯设计已无法满足现代人对于学习、工作照明环境的多元化需求。
基于STM32的LED智能学习型台灯系统应运而生，旨在通过先进的科技手段，提升照明设备的智能化水平，为用户创造一个舒适、健康、节能的学习环境。
本设计以STM32微控制器为核心，结合LED照明技术、传感器技术、无线通信技术等，实现台灯的智能化控制。
通过光线传感器，系统能够自动检测环境光线强度，并调节LED灯珠的亮度，确保用户始终处于舒适的照明环境中。
同时，结合人体红外传感器，台灯能够智能识别用户的存在与离开，实现自动开关灯功能，有效避免能源浪费。
本设计还引入学习模式，通过用户的学习行为和习惯，智能调整光线色温、亮度等参数，为用户提供个性化的照明体验。
同时，系统支持通过手机APP进行远程控制和参数设置，实现用户与台灯之间的智能互动。
基于STM32的LED智能学习型台灯系统，通过集成多种先进技术，实现了台灯的智能化、人性化、节能化设计，为用户提供了一个舒适、健康、节能的学习环境。
该设计不仅满足了现代人对照明设备的多元化需求，同时也为照明设备的智能化发展提供了新的思路和方法。
1. 研究背景：介绍传统台灯与现代学习需求之间的不匹配，以及智能化台灯的市场需求和前景。
随着科技的不断进步和人们生活品质的提升，传统的台灯设计已经无法满足现代学习的多元化需求。
传统台灯通常只具备基础的照明功能，而缺乏对学习环境的智能适应和对使用者学习习惯的考虑。
现代学习不仅要求光源提供足够的亮度，还需要根据学习内容的不同调整光线色温、亮度，甚至要求台灯能够配合电子设备如平板电脑、笔记本电脑等进行智能互动。
与此同时，随着物联网、人工智能等技术的快速发展，智能化台灯的市场需求日益凸显。
智能化台灯不仅可以通过传感器自动检测环境光线，调节至最舒适的光照条件，还可以结合学习者的用眼习惯，提供个性化的照明方案。
基于stm32系统课程设计
基于stm32系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握STM32微控制器的基本结构和原理；2. 学会使用STM32的开发环境和编程语言；3. 理解并掌握STM32的中断、定时器、串口等基本功能的使用；4. 了解STM32在嵌入式系统中的应用。
技能目标：1. 能够运用STM32进行基本的程序设计和调试；2. 能够独立完成基于STM32的简单嵌入式系统设计；3. 能够运用所学知识解决实际问题，具备一定的创新能力和动手能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术和嵌入式系统的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队合作意识和解决问题的能力；3. 增强学生的自信心，培养良好的学习习惯和科学态度；4. 提高学生对我国科技创新和智能制造的认识，增强国家荣誉感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，注重理论联系实际，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子基础和编程能力，对嵌入式系统有一定了解，但可能对STM32微控制器尚不熟悉。
教学要求：结合学生特点，采用案例教学、任务驱动等方法，引导学生主动探索，注重实践操作和问题解决能力的培养。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. STM32微控制器概述：介绍STM32的基本结构、性能特点和应用领域，让学生对STM32有整体的认识。
相关教材章节：第一章 引言2. 开发环境搭建：学习STM32的开发工具和软件环境，如Keil、STM32CubeMX等，并掌握基本的编程方法。
相关教材章节：第二章 开发环境及工具的使用3. 基本编程语法：学习C语言基础，重点掌握STM32编程中常用的数据类型、运算符、控制语句等。
相关教材章节：第三章 C语言基础4. STM32基本功能使用：学习中断、定时器、串口等STM32基本功能的使用方法，并通过实例进行实践操作。
相关教材章节：第四章 中断与定时器、第五章 串口通信5. 嵌入式系统设计：结合STM32的基本功能，学习嵌入式系统的设计方法和流程，完成一个简单的项目设计。
基于STM32与Qt框架的智能教室节能管理系统
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郑璐豪，等：基于 STM32 与 Qt 框架的智能教室节能管理系统
员和预约人员都能用移动电话等移动设备做到远程控制、远
程监控或远程申请。直接点触控制的方式使用户更加便捷地
单 片 机 是 主 要 控 制 系 统 ， 接 收 从 MQTT 代 理 服 务 器 或 者
机
第 50 卷
第 03 期
电 工 程
技 术
MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY
Vol.50 No.03
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 03. 030
郑璐豪，邓世杰，阳韬. 基于 STM32 与 Qt 框架的智能教室节能管理系统 ［J］ . 机电工程技术，2021，50 （03）：120-122.
主题发布指令来控制电器，单片机就可以接收并解析指令，
从而选择控制电器或者再将指令继续发送。如图 2 所示。
3 软件端结构
图4
硬件端设计
在软件设计上，采用 Qt 框架[6]对整套软件做可视化设计，
通过可后台运行和图形用户界面人为控制的设计以及数据库
的建立，构成整个软件结构。软件与硬件互相配合，实现远
程控制管理的模式。
布指令到代理服务器，代理服务器将信息再发布到其中一块
STM32 单片机上，该单片机作为教室指令传输中转站，然后该
2.3 总体结构
每间教室里有多个由 STM32 单片机和 CC2530 通信板组成
的整体。其中一个整体里的 STM32 连接通过以太网连接 MQTT
代理服务器，称为总机，CC2530 在 ZigBee 网络中作为路由
基于STM32指纹识别的智能教室系统的研究
(１．西北民族大学 电气工程学院,甘肃 兰州 ７３００３０; ２．西北民族大学 实验中心,甘肃 兰州 ７３００３０)
[摘 要] 文章简述一种基于 STM３２单片机控制的智能教室系统,该系统采用指纹考勤解决了师生的出 勤 问 题,通 过监控模块和消防报警模块对教室里的情况进行实时监控,用 无 线 联 网 的 方 式 将 监 控 数 据 上 传 到 学 校 教 务 处 的 云 平 台 管理系统,并且将回执信息显示在教室的液晶显示屏上;该系统运用传感器技术和自动控制原理的方法实现 门 窗 和 窗 帘 的 自 动 关 与 开 ;该 系 统 满 足 了 照 明 模 块 和 温 控 模 块 的 智 能 化 设 计 要 求 ,达 到 了 节 能 的 目 的 ．
[通讯作者] ∗ [作者简介] 余达(１９９４—),男,湖北人．
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模块、矩阵键盘、ESP８２６６网络模块、Yeelink云 平 台、TFTLCD 液 晶 显 示 屏、音 响 与 麦 克 风 模 块、步 进 电 机、舵机模块、继电器模块、STM３２微控 制 器 以 及 上 位 机 等 主 要 模 块 组 成．该 系 统 中,STM３２ 微 控 制 器 作 为 核 心 部 件 ,控 制 整 个 系 统 的 运 行 ,是 整 个 系 统 的 主 控 ．系 统 的 工 作 原 理 是 :主 控 通 过 各 种 传 感 器 将 教 室 里 的 各 种 参 数 全 部 采 集 ,进 行 数 据 的 处 理 、存 储 与 传 输 ,并 在 液 晶 屏 上 显 示 ;同 时 控 制 相 关 的 执 行 机 构
１ 研 究 意 义
随 着 我 国 教 育 规 模 的 逐 渐 扩 大 ,教 育 投 资 力 度 不 断 加 大 ,教 室 数 量 大 幅 增 加 ,教 室 陈 设 种 类 多 样 化 , 需 满 足 不 同 需 求 ,教 室 管 理 是 否 科 学 有 效 ,教 学 资 源 是 否 得 到 合 理 利 用 ,有 待 考 究 ．目 前 国 内 很 多 高 校 教 室普遍存在无人亮灯、灯多人少、白天亮灯现象,更有夜晚人走不熄 灯、不 关 窗 及 不 关 空 调 现 象 发 生,这 不 仅 浪 费 电 且 缩 短 灯 具 的 使 用 寿 命 ,还 增 加 管 理 员 管 理 教 室 的 工 作 量 ,加 之 缺 乏 科 学 的 管 理 及 使 用 者 责 任心不强,造 成 资 源 的 严 重 浪 费[３－４]．因 此,教 室 资 源 的 有 效 利 用 成 为 学 校 急 需 解 决 的 问 题,基 于 STM３２ 指 纹 识 别 的 智 能 教 室 系 统 的 研 究 为 解 决 上 述 问 题 提 供 了 一 种 可 靠 的 方 案 ．
基于STM32的校园智能门禁控制系统概述
2 APP构架
图1 系统总设计示意图
图2 手机端APP功能模块图
安卓APP“校园门禁”通过手机蓝牙系统与硬件设备中蓝 牙模块HC-05匹配连接后工作。管理员在APP上操作对应功能， HC-05接收到指令后将指令进行处理并传送到单片机进行对应 功能控制，单片机接收到HC-05的指令后实现自行控制相关功
（2）HC-05蓝牙模HC-05 嵌入式蓝牙串口通信模块（以下 简称模块）具有两种工作模式：命令响应工作模式和自动连接 工作模式。当模块处于自动连接工作模式时，根据事先设定的 方式进行数据传输；当模块处于命令响应工作模式时，执行所 有AT命令，用户端发送的各种 AT指令为模块设定控制参数或 发布控制命令。通过控制模块外部引脚（PIO11）输入电平， 实现模块工作状态的动态转换。
参考文献 [1] 胡慧之,陈从悦,惠蕴心,等.基于STM32的人脸识别门禁系统的设
计[J].电脑知识与技术,2018,14(34):176-177. [2] 王英辉,刘世行,黄英凡,等.一种智能密码锁的设计与研究[J].中
国新技术新产品,2019(1):9-10.
*[基金项目] 贵州省省级重点学科“计算机科学与技术”（ZDXK[2018]007号）、 “贵州师范学院大学生互联网+创新创业训练中心”（项目编 号：黔教高发〔2017〕158号）、贵州省2018年第三批省级服务业发展引导资金项目（黔发改服务[2018]1181号）。
能模块完成对应动作[1]。
3 功能模块设计 （1）STM32单片机STM32F103C8T6增强型系列使用高
性能的ARM® Cortex™-M3 32位的RISC内核，工作频率为 72MHz，内置高速存储器(高达128K字节的闪存和20K字节的 SRAM)，增强型I/O端口和连接到两条APB总线的外设。不仅包 含了标准和先进的通信Байду номын сангаас口，还拥有一系列的省电模式保证低 功耗应用的要求。
基于STM32的智能教室控制系统设计
基于STM32的智能教室控制系统设计
杨伊光
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2024(32)9
【摘要】本设计利用了单片机技术与传感器检测技术,设计了一种智能教室控制系统,该系统以STM32F103系列单片机为核心,利用温湿度模块检测教室的温湿度,利用红外模块感知进出教室的人再通过单片机进行计数,利用光照传感器感知教室的光照强度,并且根据教室的光照强度自动调节教室灯光亮度使教室处在最佳的照明状态下,并且管理员可以通过WIFI手机远程控制教室灯光通断。
节约教室用电。
最后通过液晶显示屏显示教室光照强度、教室内人数,以及温湿度等信息,实现教室的智能化管理。
【总页数】4页(P31-33)
【作者】杨伊光
【作者单位】西北民族大学电气工程学院自动化系
【正文语种】中文
【中图分类】G62
【相关文献】
1.基于STM32的智慧教室控制系统设计
2.基于STM32的教室智能灯控系统设计
3.基于STM32的智能电子教室控制系统的设计
4.基于STM32的教室智能照明系统设计
5.基于STM32单片机的教室智能风扇控制系统的设计
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基于STM32的教室智能控制系统设计
摘要：本设计借鉴智能家居的智能管理技术，利用STM32F103C8作为主控制芯片对教室的电气设备进行控制。
该系统采用多种传感器进行环境检测，并通过主控模块进行识别与智能判断，以及作出相应的控制动作。
本控制系统还通过RS485，使主控模块与电脑进行信息交流，从而可以通过电脑对多个主控模块进行控制，进而实现电气设备的自动化控制及远程控制，从而达到减少电能浪费及自动管理的目的。
经测试，该系统功能齐全，各项指标达到设计要求。
且该系统成本低，适合应用于高校教室智能管理。
1 教室智能控制系统设计
1.1硬件设计
1.1.1系统硬件结构图
本控制系统主要对不同对象进行相应的数据采集进而对教室的灯、风扇、空调、窗帘、多媒体等电器进行智能控制，并把相应的采集数据和控制状态传输到电脑终端，可进一步通过电脑终端进行远程监控。
本系统采用的模块分别为：系统主控模块、电源模块、显示模块、电机控制模块、继电器模块、人体检测模块、温湿度检测模块、光检测模块等。
图1 系统总体方案框图1.1.2硬件电路设计
系统硬件总体框图如下：
系统硬件原理图如下：
此原理图简化了各个传感器模块、显示模块、控制模块等模块的具体电路设
计。
1.1.3传感器模块原理及其作用
（1）温湿度传感器：选取温湿度传感器时需要选取的是传感器的功耗、传感器性能以及传感器成本，还要考虑传感器的工作电压和信号调整电路的复杂程度等等。
经过筛选，选取数字温度传感器SHT11。
数字温度传感器具有安装便捷、维护方便、可靠性高，而且具有数字式输出、测量精度高、体积小、感应速度免外围电路、免调试、免标定及全互换等优良特性和优点。
相关图如下：
（2）红外传感器模块：它是通过探测人体发射的红外信号而输出高低电平
的。
主要工作原理是：人体都有恒定的体温，一般都在37度左右，所以会发
出特定波长为10um左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10um
左右的红外线并通过电路输出高低电平。
人体发射的10um左右的红外线通过菲
泥尔滤光片后增强红外感应模块的探测距离和探测范围。
红外感应源通常采用热
释电元件，这种元件会在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡
和向外释放电荷，经电路处理后产生高低电平。
（3）光敏电阻模块：在黑暗的环境下，它的阻值很高；当受到光照并且光
辐射能量足够大时，光导材料禁带中的电子受到能量大于其禁带宽度ΔEg 的光
子激发，由价带越过禁带而跃迁到导带，使其导带的电子和价带的空穴增加，电
阻率变小。
通过外围电路使其组合成一个模块。
模块在环境光线亮度达不到设定阈值时，DO端输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时，DO端输出低电平。
（4）显示模块：该模块具有以下特点：采用84x48 的点阵 LCD，可以显示 4 行汉字，使用串行接口与主处理器进行通信，接口信号线数量大幅度减少，包括电源和地在内的信号线仅有 9 条。
支持多种串行通信协议，传输速率高达4Mbps，可全速写入显示数据，无等待时间。
可通过导电胶连接模块与印制版，而不用连接电缆，用模块上的金属钩可将模块固定到印制板上，因而非常便于安装和更换。
LCD 控制器／驱动器芯片已绑定到 LCD 晶片上，模块的体积很小。
采用低电压供电，正常显示时的工作电流在200µA 以下，且具有掉电模式。
1.2各电气设备具体控制策略
1.2.1灯控制策略：当教室某一处光照强度太弱且有人时，通过调节PWN占空比对对应的照明灯进行亮度调节。
光照足够或无人时，照明灯灭。
当然还可以通过上位机来对灯进行控制。
相应流程图为图：1.2.1。
图：1.2.1 图：1.2.2
1.2.2 温度控制策略：就是风扇和空调控制策略。
当教室某一处温度较高且有人时，在相应的位置的风扇启动，并根据相应的室内温度调节风速；温度不高且无人时，电风扇关闭。
当教室温度高至电风扇无法启明显作用时，教室空调启动，通过电机关闭窗户，并通过控制空调使室内达到恒定的适宜的温度，当然还可以通过上位机来对室内温度进行控制。
相应流程图为图：1.2.2。
1.2.3多媒体控制策略：先把课室相应课程表导入STM32单片机的SD 卡中保存，单片机通过SD 卡数据，根据数据内容判断该课室是否有课，再进一步确定是否有人在该教室上课，若是提前三分打开，等课程结束自动关闭多媒体。
当然还可以通过上位机来对多媒体进行控制。
相应流程图为图：1.2.3。
1.3软件设计
软件设计：用VC6.0编写上位机，用于监控学校的所有课室。
其界面如下：
出课室电器状态界面。
总结：本设计可以应用于那些缺乏智能控制的建筑，远不止于教室。
当然如果应用于其他建筑就要结合实际情况进行相应的调整，如：增加火警预报系统、给排水控制系统，也可以把温度控制系统应用中央空调等设备。
本设计硬件系统还不完善，例如：本实验采用的主控芯片引脚较少不便于扩展、人机交互也不太理想，可以采用更高级的主控芯片解决这个问题，具体应结合实际情况。
还有就是软件界面较为粗糙、功能也不够完善，可以适当的增加一些功能，如：为软件设计密码、设置管理员登陆等等。