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设计说明书部分资料如下

设计说明书

基于单片机的智能路灯管理系统

合肥特纳斯科技有限公司

摘　要

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

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 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 显示函数流程设计

4.4 处理函数流程设计

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 Air724UG模块联网

5.3 定时模式开关灯实物测试

5.3 光控模式实物测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2 定时模式开关灯仿真测试

6.3 光控模式仿真测试

结  论

参考文献

致  谢

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

随着物联网（IoT）技术的快速发展和智能家居概念的普及，智能灯管理系统作为智能家居的重要组成部分，逐渐受到广泛关注。传统的照明系统通常依赖于手动控制，无法根据环境变化和用户需求进行自动调节，导致能源浪费和用户体验不佳。因此，开发一种能够实时监测环境参数并自动调节照明状态的智能灯管理系统具有重要的现实意义。STM32单片机作为一种高性能、低功耗的微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统中。其丰富的外设接口和强大的处理能力使其成为智能灯管理系统的理想选择。通过集成多种传感器和控制模块，STM32单片机可以实现对环境参数的实时监测和智能控制，从而提高照明系统的效率和用户体验。智能灯管理系统能够根据环境光照和用户需求自动调节灯光亮度，避免不必要的能源浪费，从而实现节能减排的目标。系统通过实时监测环境参数和用户行为，自动调整照明状态，提供更加舒适和便捷的照明体验。通过集成蜂鸣器和电位器，系统能够实时检测灯具的故障状态，并在检测到故障时发出报警信号，及时提醒用户进行维护。通过4G模块连接云平台，用户可以远程控制照明系统，并实时获取环境数据，实现对照明系统的远程管理和监控。系统通过集成多种传感器和控制模块，实现了对照明系统的智能化管理，提高了系统的自动化水平和智能化程度。综上所述，基于STM32单片机的智能灯管理系统不仅具有重要的实际应用价值，还能够推动智能家居技术的发展，为用户提供更加智能、便捷和舒适的照明体验。

1.2 国内外研究现状

国内外在智能灯管理系统方面的研究已经取得了显著进展。国外研究方面，美国、欧洲和日本等发达国家在智能家居和物联网技术领域处于领先地位。例如，美国公司Philips Hue推出的智能灯泡系统，通过手机APP和语音助手实现远程控制和场景设置，极大地提升了用户体验。欧洲的Signify公司（原飞利浦照明）也在智能照明领域进行了深入研究，推出了基于物联网的智能照明解决方案，实现了对照明系统的智能化管理和节能控制。日本则在智能照明与节能技术结合方面取得了突破，通过集成多种传感器和控制算法，实现了对照明系统的精细化管理。国内研究方面，随着物联网和智能家居技术的快速发展，国内企业和研究机构也在智能灯管理系统领域进行了大量研究。例如，华为、小米等科技公司推出了各自的智能照明产品，通过与智能家居生态系统的整合，实现了对照明系统的远程控制和智能化管理。此外，国内高校和科研机构也在智能照明技术方面进行了深入研究，如清华大学、浙江大学等高校在智能照明算法和系统集成方面取得了重要成果。总体来看，国内外在智能灯管理系统方面的研究已经取得了显著进展，但仍存在一些挑战，如系统集成复杂度高、数据安全和隐私保护等问题，需要进一步研究和解决。

1.3 课题主要内容

本设计是基于单片机的智能路灯管理系统，主要实现以下功能：

通过温湿度传感器检测温湿度

通过两个光敏电阻检测环境和灯光光强，光控模式下，通过光照强度调节灯光

通过继电器控制USB灯，单片机ADC检测电压

通过人体热释电传感器感知是否有人

通过4G模块获取网络时间，实现远程监控

定时模式下通过设定的白天和夜晚时间，白天关灯，夜晚有人灯光高亮，无人微亮