【《基于单片机控制的智能台灯设计》10000字】

[21]。本系统经过严格的测试，未检测到错误，可以进行下一步软件测试。整体系统调试调试人体红外感应传感器模块调试智能台灯的人体红外感应传感器，在传感器感受到传感器附近有人存在时，便会输出高电平，用AD采集便可以采集到高电平，人体红外感应模块在通电后有一段初始化时间，时间根据产品手册大约有1分钟的初始时间，在此期间，模块输出0-3次感应信号，当完成初始化后进入待机模式。当感应到人体后，LED0灯便会亮起表示附近有人，检测范围在7米左右。注意事项：由于传感器技术原因，在白天或光线强时不感应，所以不应当用强光直接照射传感器，防止后续传感器工作失误，保持在正常环境照度下，使传感器正常工作；传感器具有温度补偿，当环境温度升高至30～32℃时，温度补偿可作一定的性能补偿；在等待传感器初始化结束后开始正常的工作。工作情况如下图所示：图5-1人体红外传感器正常工作调试照度传感器模块在人体红外感应传感器正确工作后，便可以开始测试照度传感器，我们应该选取在可以提供不同光照强度环境中进行测试，可以观察到在不同照度强度情况下，LED灯的亮度改变。首先，我们将光源对准照度传感器，通过改变光照强度，测试中使用的是手机软件可以提供3段不同光的强度，可以对应小灯在不同环境下的不同亮度感应，以实现我们要求的功能展示效果。注意事项：智能台灯通上电以后，位于台灯前端的人体红外传感器就开始工作了，所以当感受到人在周围，才可以开启灯光调节功能。工作情况如下图所示：图5-2-1高亮度环境光5-2-2低亮度环境光调试超声波测距传感器模块超声波测距传感器正常工作时，STM32单片机会不断的读取电平差代表距离物体的距离，在程序中设置串口打印便可以知道传感器是否在正常工作并且读取和物体的距离，读取到距离后，便可以设置阈值用来感应与人体的距离，本程序设置距离为30cm，串口数据以及传感器工作情况如下图注意事项：有时工作距离大于30cm时，LED1警示灯也会亮起，这是因为传感器本身的余震现象，余震现象是指：探头的余震，是一种物理效应，因为传感器本身的设计问题，所以这个余震信号也会向外传播，从而导致误差，不过只会短暂亮起。图5-3-1感应距离小于30cm图5-3-2感觉距离大于30cm调试显示模块当温度传感器正常工作时，显示模块便会正常工作，若温度传感器上的工作灯未亮起，表示温度传感器未正常工作并且LCD屏幕不会显示正常的数据。当处于正常工作时，系统会进行2s的初始化，2s后温度数据便会正常显示，如图所示：图5-4显示模块调试台灯整体模块硬件接线无误后，将实验程序烧写，打开电源开关，按照计划流程，对台灯的功能进行检测，为了保证台灯的各个传感器处于正常工作状态，所以采用USB供电，为单片机提供5v的电压。实验成功现象：1）LCD屏幕正常温度，时间，日期数据；2）感受到人体后LED灯自动亮起，当未感受到人体约5s后，LED灯关闭；3）当环境温度改变时，若LED灯处于开启状态，LED灯也会随之改变；4）当有物体挡在超声波传感器前小于30cm时，LED警示灯，实验结束，满足实验成功现象，则证明台灯的基本功能要求均已实现。

总结本文的创新点在于详细设计了基于STM32单片机的智能台灯系统，使系统可以根据众多传感器实现不同的功能，主要包括数据检测、自动开关灯、姿势矫正。设计和实现过程主要涉及以下方面：（1）设计初期查阅、参考相关文档资料，确地了自己的选题，以智能台灯为入手，开始整个系统框架的设计，并掌握STM32系列单片机的特性及使用方法。（2）制定硬件设计框图，确定整个台灯的功能要求，并及时梳理资料，整理出参考价值较大的资料，通过对比，确定系统各模块的解决方案，输出智能台灯的设计方案。（3）使用立创EDA设计PCB板，完成硬件制作。（4）利用Keil5开发工具，编写代码，实现智能台灯系统的设计功能要求（5）分别进行软件、硬件调试，对发现的问题，及时更改与弥补，然后完成整体调试，对照系统设计要求进行逐一确认，并完成制作。最后，本次毕业设计终于圆满完成，当然本次的毕业设计不是非常完美，后续改进的地方也有很多，如控制LED灯的亮暗延迟还是可以继续调节，选择合适的延迟系数可以实现当高亮度情况下，LED的暗光不是闪烁而是平稳发光；温度传感器还是有一定的延迟，无法迅速的读取当前环境温度，后续可以调整这一部分的代码实现实时感受环境温度。当然，所有的事物都不是完美无缺的，但我相信，只要不断努力去创新和探索，最终才能会更加的有意义。通过毕业设计，我不仅学到了很多新知识，而且巩固了我所学到的知识，并将我学到的知识联系起来。它就是硬件知识和软件知识的良好结合，可以让我学习如何同时使用软件和硬件一起工作。我还学到了调试过程中遇到的问题的解决方案，验证了电路的可行性，并大大有利于我未来的学习和工作。

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