编号：
T2442305M-LW
设计摘要：
本文介绍了一种基于STM32单片机的智能台灯系统设计。该系统以STM32单片机为核心控制器，通过集成多种传感器和模块，实现了智能化的环境监测、灯光控制、时间管理和用户交互功能。系统的中控部分采用STM32单片机，负责获取输入数据并进行处理，进而控制输出部分。输入部分包括红外对管、超声波测距模块、时钟模块、温湿度传感器、光敏电阻和独立按键等，分别用于检测人体、距离、时间、温湿度、光照强度以及用户操作。输出部分则包括OLED显示模块、MOS管、蜂鸣器、WIFI模块和语音模块，分别用于显示环境数据、控制台灯、闹钟提醒、远程控制和语音提示。
该智能台灯系统不仅能够根据环境条件自动调节灯光亮度和模式，还能通过WIFI模块实现远程控制和数据传输，并通过语音模块提供实时的坐姿提醒。系统的多功能集成和智能化设计显著提升了台灯的实用性和用户体验，为现代智能家居环境提供了一种高效、便捷的解决方案。
关键词：STM32单片机，智能台灯，环境监测，灯光控制，远程控制，语音提示
字数：11000+
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目录：
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 温湿度检测方案的选择
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
3.3 显示模块
3.4 ESP8266-WIFI模块
3.5 SU-03T语音识别模块
3.6 DHT11传感器
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 按键功能图
4.4 显示函数流程图
4.5 处理函数流程图
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2坐姿不正确
5.3 设置时间实物测试
5.4 手动控制灯实物测试
5.5 设置开关灯时间实物测试
5.6 APP连接和控制实物测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2自动模式下灯光变化仿真测试
6.3坐姿不正确
6.4 开关灯仿真测试
6.5设置时间仿真测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着现代科技的快速发展和智能家居概念的普及，智能台灯作为一种能够提升生活品质和学习效率的智能设备，逐渐受到人们的关注。传统的台灯功能单一，无法满足用户对环境监测、个性化设置和远程控制的需求。基于STM32单片机的智能台灯系统设计，通过集成多种传感器和模块，实现了智能化的环境监测、灯光控制、时间管理和用户交互功能。该系统不仅能够根据环境条件自动调节灯光亮度和模式，还能通过WIFI模块实现远程控制和数据传输，并通过语音模块提供实时的坐姿提醒。这种多功能集成和智能化设计显著提升了台灯的实用性和用户体验，为现代智能家居环境提供了一种高效、便捷的解决方案，具有重要的实际意义和应用价值。
1.2 国内外研究现状
国内外在智能台灯领域的研究现状表明，随着智能家居技术的快速发展，智能台灯作为一种重要的智能家居设备，受到了广泛关注和研究。国外研究主要集中在智能台灯的自动化控制、环境感知和用户交互方面，例如通过集成多种传感器实现环境数据的实时监测和灯光的自动调节，以及通过语音识别和手势控制提升用户交互体验。国外知名企业如飞利浦、谷歌和亚马逊等推出的智能台灯产品，不仅支持远程控制和场景设置，还能与其他智能家居设备实现联动，提供更加智能化的家居体验。
国内研究则更加注重智能台灯的实用性和成本效益，例如基于低成本单片机和传感器的设计，以及通过WIFI和蓝牙技术实现远程控制和数据传输。国内高校和科研机构如清华大学、北京航空航天大学等，通过集成多种传感器和智能控制技术，实现了智能台灯的环境监测、灯光调节和远程控制等功能。此外，国内企业如小米、华为等也推出了各自的智能台灯产品，这些产品不仅具备基本的照明功能，还支持语音控制、远程控制和智能联动等高级功能。
总体来看，国内外研究均致力于提升智能台灯的智能化水平和用户体验，通过集成多种传感器和智能控制技术，实现环境监测、灯光调节、时间管理和远程控制等功能，推动智能家居技术的发展和普及。未来的研究趋势将更加注重多功能集成、智能化控制、远程控制与互联互通、健康管理和节能环保等方面，智能台灯将不仅是一个照明设备，更是一个智能化的生活助手，为用户提供更加便捷、舒适和健康的生活体验。
1.3 课题主要内容
本设计是基于STM32的智能宿舍学习灯，主要实现以下功能：
手动模式：
1.设置闹钟，时间到了语音播报器会发出提示声音；
2.设置时间，可以方便的看时间；
3.设置学习灯定时开关；
4.可以通过按键手动调节灯光的亮度，最小亮度，正常亮度和最大亮度；
自动模式：
5.自动模式下，可以根据宿舍内的光照强度，来自动调节灯光的亮度。
6.自动模式下，学习灯前面没有人时，1分钟后自动关闭灯光，节省电量，检测到有人时，自动打开灯光；
7.在oled显示屏上看时间，灯的开关状态和亮度、色温，闹钟时间，定时开关灯的时间，人与学习灯的距离；
8.可以根据学生和学习灯的距离，保持良好的坐姿，距离太近会语音播报提示坐姿不正确的提示声；
9.通过wifi，手机可以控制学习灯的开关，查看灯光的亮度、色温，闹钟时间，定时的开关时间等数据；
