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设计说明书部分资料如下
设计摘要：
本文介绍了一种基于STM32单片机的智慧路灯系统设计与实现。该系统以STM32单片机为核心控制器，结合多种传感器和模块，实现了对路灯的智能化控制和管理。系统主要由中控部分、输入部分和输出部分组成。
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。输入部分包括时钟模块、光敏电阻、人体红外传感器、独立按键和供电电路。时钟模块用于获取实时时间，光敏电阻用于检测环境光照和灯光光照强度，人体红外传感器用于检测是否有人经过，独立按键用于切换界面、模式和设置时间等参数，供电电路为整个系统提供电力。
输出部分包括OLED显示模块、USB灯、GSM模块、电位器和LED指示灯。OLED显示模块用于显示环境光强、路灯光强、灯状态、模式和定时时间等信息；USB灯用于实际照明；GSM模块在检测到路灯故障时进行报警；电位器用于模拟灯的故障状态；LED指示灯在发送短信时亮起，进行指示。
该系统通过集成多种传感器和模块，实现了对路灯的智能化控制和管理，提高了路灯的使用效率和安全性。
关键词: STM32单片机，智慧路灯，光敏电阻，人体红外传感器，GSM模块，OLED显示
字数：9000+
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
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 人体红外
3.5 SIM900A通信模块
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 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 手动模式下控制灯
5.3 设置时间实物测试
5.3 定时模式发送短信实物测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2设置时间仿真测试
6.3定时模式发送短信仿真测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着城市化进程的加快和智能技术的不断发展，传统的路灯系统已经无法满足现代城市对高效、节能和智能化的需求。传统的路灯系统通常采用定时开关或手动控制，存在能耗高、维护成本高、响应速度慢等问题。特别是在夜间，路灯的照明需求会随着环境光强和人流量的变化而变化，传统路灯系统无法灵活应对这些变化。近年来，物联网（IoT）和嵌入式系统技术的快速发展为智能路灯系统的实现提供了技术支持。通过集成传感器、微控制器和通信模块，智能路灯系统可以实现对路灯的实时监控和智能控制，从而提高路灯的使用效率、降低能耗和维护成本。智能路灯系统可以根据环境光强和人流量的变化，自动调节路灯的亮度，避免不必要的能源浪费。例如，在环境光强足够的情况下，系统可以自动降低路灯亮度或关闭部分路灯；在人流密集的区域，系统可以提高路灯亮度，确保行人安全。智能路灯系统可以实时监控路灯的工作状态，当检测到故障时，可以通过GSM模块自动发送报警信息，通知维护人员及时处理。这不仅提高了故障处理的效率，还减少了人工巡检的成本。智能路灯系统可以集成到城市管理系统中，实现对整个城市路灯的集中监控和管理。通过数据分析，城市管理者可以更好地了解路灯的使用情况，优化路灯布局，提高城市管理的智能化水平。智能路灯系统可以通过人体红外传感器实时检测行人的存在，自动调节路灯亮度，确保行人在夜间行走时的安全。此外，当检测到路灯故障时，系统可以及时报警，避免因路灯故障导致的交通事故。智能路灯系统是智能城市建设的重要组成部分。通过推广和应用智能路灯系统，可以为其他智能城市基础设施的建设提供经验和参考，推动整个城市的智能化进程。综上所述，基于STM32单片机的智慧路灯系统设计与实现具有重要的实际意义，不仅可以提高路灯的使用效率和安全性，还可以为城市的节能减排、降低维护成本和提高管理效率做出贡献。
1.2 国内外研究现状
国内外在智能路灯系统的研究与应用方面已经取得了显著进展。在国外，欧洲和北美的一些发达国家在智能路灯系统的研究和应用方面处于领先地位。例如，荷兰的阿姆斯特丹和英国的伦敦已经部署了大规模的智能路灯系统，这些系统不仅实现了路灯的智能控制，还集成了环境监测、交通流量监测等功能。这些系统通常采用先进的传感器技术和无线通信技术，能够实时收集和传输数据，并通过云计算平台进行数据分析和处理。此外，国外的一些研究机构和企业也在不断探索新的技术和应用场景，如利用人工智能算法优化路灯控制策略、开发基于太阳能和风能的绿色能源路灯系统等。
在国内，随着物联网和嵌入式系统技术的快速发展，智能路灯系统的研究和应用也取得了长足进步。一些大城市如北京、上海、深圳等已经开始试点和推广智能路灯系统。这些系统通常基于STM32等高性能微控制器，集成了光强传感器、人体红外传感器、温湿度传感器等多种传感器，并通过Zigbee、LoRa等无线通信技术实现数据传输和远程控制。国内的一些高校和科研机构也在积极开展相关研究，如清华大学、浙江大学等在智能路灯系统的控制算法、能效优化等方面取得了重要成果。此外，国内的一些企业如华为、中兴等也在积极布局智能路灯市场，推出了多种智能路灯产品和解决方案。
总体来看，国内外在智能路灯系统的研究与应用方面都取得了显著进展，但仍存在一些挑战和问题。例如，系统的可靠性和稳定性需要进一步提高，数据安全和隐私保护问题需要得到更好的解决，系统的成本和维护难度也需要进一步降低。未来，随着技术的不断进步和应用场景的不断扩展，智能路灯系统将在城市管理、节能减排、交通安全等方面发挥越来越重要的作用。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的智慧路灯设计与实现，主要实现以下功能：
通过时钟模块获取时间
通过两个光敏电阻获取路灯光强和环境光强
在工作时间18~24时，路灯点亮，非工作时间，光照强度低于设定光照阈值，并检测到有人经过时，路灯点亮。
通过oled实时显示时间，环境光强，工作模式
通过按键更改当前时间，路灯的工作时间，亮灭和光照阈值
通过gsm模块当路灯故障时，向手机发送报警信息，发短信时候亮小LED灯指示
