【《基于单片机的楼宇智能照明控制系统设计》8600字（论文）】

基于单片机的楼宇智能照明控制系统设计目录TOC\o"1-3"\h\u32027第1章绪论 2276511.1研究背景 288381.2楼宇智能照明控制系统的研究现状 265231.2.1国内研究现状概述 2144811.2.2国外研究现状概述 354061.3研究内容 316633第2章系统总体方案设计 5276652.1需求分析 5177332.2总体设计 6140542.3元件选择 610822.3.1单片机的选择 6101832.3.2传感器的选择 610052.3.3WiFi模块的选择 778762.3.4液晶显示模块的选择 830038第3章硬件设计部分 975653.1系统硬件总体设计 9321483.1.1系统功能分析 9323013.1.2硬件设计框图 9231093.1.3系统硬件原理 10113973.2各模块电路 10167943.2.1LED控制电路 10247163.2.1STM32单片机电路 1192343.2.2HC-SR501人体红外热释传感器模块电路 1419543.2.3OLED液晶显示模块 1625853第4章软件设计部分 19157404.1系统软件架构 1921084.2系统软件开发环境 19310924.2.1APPinventor 1917504.2.2单片机程序开发 20315474.2.3SWD下载程序 21187794.3数据采集与处理模块 2167224.4数据传输模块 23322954.5控制处理模块 2630043第5章测试与分析 2929446第6章总结与展望 3111354参考文献 32第1章绪论1.1研究背景根据我国国务院印发的《“十三五”节能减排综合工作方案》可知，能源短缺问题仍是我们国家乃至世界各国在现阶段所面临的重大问题。属于二次能源的电能在能源消耗排行榜中居首位，虽然转换电能的方式日益增多，但是杯水车薪不如釜底抽薪。国家提倡大力发展“互联网+”智慧能源[[1].国务院关于印发“十三五”节能减排综合工作方案的通知[J].中华人民共和国国务院公报,2017(03):26-48.]。大到世界各国，小到乡村小道，照明和照明设备无处不在，房价日渐上涨的同时也表明了越来越多的人想要实现个人住房，作为楼房的重要组成部分，智能楼宇照明系统的设计不仅响应了“互联网+”智慧能源的号召体现了低碳环保、绿色节能的思想理念，还实现了智慧建筑网络化、智能化的重大改变。楼宇智能照明控制系统在楼宇智能建设中的一个非常重要的成分，表现了低碳、环保和以人为本的建设理念[[2]丁鼎.智能楼宇照明控制系统的设计与实现[D].华东理工大学,2017.[1].国务院关于印发“十三五”节能减排综合工作方案的通知[J].中华人民共和国国务院公报,2017(03):26-48.[2]丁鼎.智能楼宇照明控制系统的设计与实现[D].华东理工大学,2017.到目前为止，大多数楼宇照明控制系统并没有达到高智能化和能量消耗低的状态，这与国家资源节约保护政策相矛盾，传统的楼宇照明控制系统有很大一部分都在使用有线连接方式，通过电子开关定时器对照明灯进行开关控制，而在实际建设中不仅布线麻烦，在管理控制中还需要有人进行巡视和调整开关灯和其他操作[[3].杨帆.浅谈无线网络技术在智能楼宇中的应用[J].科技致富向导,2014(03):203.]。因此，设计和搭建一种以灯为载体的无线传感网络，为楼宇照明提供控制、按需节能、无人管控的楼宇智能照明控制系统十分有必要。[3].杨帆.浅谈无线网络技术在智能楼宇中的应用[J].科技致富向导,2014(03):203.1.2楼宇智能照明控制系统的研究现状1.2.1国内研究现状概述因为国内自动化行业没有国外发达，所以智能楼宇的发展也落后于国外[[4]谭宝.基于IEC61499的分布式智能楼宇控制系统设计与开发[D].广东工业大学,2017.]。但是，国内照明市场很大，还有很大的发展空间。根据数据统计,我国绝大多数建筑目前仍然沿用传统照明系统[[5]孟庆丰,黄越洋,石元博,周子文,刘子朝.实验教学楼智能照明系统的设计与实现[J].自动化仪表,2017,38(03):93-96.]。使用许多低能效的光源，如荧光灯，白炽灯等由于价格低廉在人们中很受欢迎，问题出在人们对节能环保的无知。智能照明的概念与体系也逐渐进入我国人们的视野中，这也是现代科技与信息发展的一部分。因此，在我国也已经涌现出了一批科研工作者与行业相关人员一起着手研究发明智能照明系统，且已经初有成果，但由于研究没有前例可借鉴，因此会耗费大量的时间以及经济成本，所以此项工程也不会受到人们的大力重视。因此目前只能在高端社区、城市中心和其他发达地区看到楼宇智能照明系统，[4]谭宝.基于IEC61499的分布式智能楼宇控制系统设计与开发[D].广东工业大学,2017.[5]孟庆丰,黄越洋,石元博,周子文,刘子朝.实验教学楼智能照明系统的设计与实现[J].自动化仪表,2017,38(03):93-96.1.2.2国外研究现状概述在二十世纪末期，国外就已出现智能照明系统的概念。在许多工业化国家，例如德国，美国，日本，澳大利亚等，光已经开始研究智能系统。比如，1984年美国康乃狄克州的哈特福德市为智能楼宇的建筑拉开了序幕[[6].ClanceyWJ.Methodologyforbuildinganintelligenttutoringsystem[J].Artificialintelligenceandinstruction,1987,8(9):521-527.]。1990年代开发的舞台照明系统并已开发出了相关协议。同时设置了协议的电气特性、通讯和控制方式。由于社会发展的不断进步，工业化国家的智能照明系统发展越来越快。在全球市场上，德国的EIB标准,美国的X-130协议，日本的HBS系统和澳大利亚的C-Bus系统是最具有代表性的智能控制系统[[7][6].ClanceyWJ.Methodologyforbuildinganintelligenttutoringsystem[J].Artificialintelligenceandinstruction,1987,8(9):521-527.[7].GeorgiosLilis,GilbertConus.IntegratingBuildingAutomationTechnologieswithSmartCities[J].InternationalConferenceonComputing，NetworkingandCommunications,2014.6(9):68-75.[8].G.Husi.TheLastestReasearchResultsofTheIntelligentBuildingGroupintheDEnzeroProject[C].2015EEEIntetnationalConferenceonCommubnicationWorshop,2015:245-248.[9].JasonJohnScarlett.AnEvent-triggeredSchedulingTechniqueforDistributedReal-timeSystems[D].UNIVERSITYOFCALGARY,2007.[10].LinZhang.Multi-agentSystemDesignforEnergySavinginIntelligentBuilding[C].20158thInternationalSymposiumonComputationalIntelligenceandDesign(ISCID),2015:297-300.1.3研究内容在现代化建筑中，照明系统的耗电量是仅次于空调用电的最大的用电，所以楼宇智能照明控制系统必须合理地探测照明环境，根据不同用途和时间表提供照明并满足各种需求，不仅要改善工作环境，而且要实现节能环保的目标[[11][11].徐迎春.智能建筑中的电气与控制系统设计[D].齐鲁工业大学,2016.根据以上特点将本论文分为如下六个章节:第一章绪论。对该系统的研究背景做了总结性陈述，对楼宇智能照明控制系统的国内与国外的研究现状分别进行概述与对比，也对整个设计的研究内容做了系统陈述。第二章系统总体方案设计。对智能照明控制系统的理论知识、需求分析进行了阐述，同时做了硬件选型。第三章硬件设计部分。对系统的硬件电路设计内容进行了描述，并介绍了系统总体设计方案与硬件设计框图，并介绍了系统中单片机电路、LED控制电路、人体检测模块电路和液晶显示器电路的设计方案。.第四章介绍软件设计部分。阐述了系统的系统软件架构图，介绍了系统软件的开发环境，并针对智能照明系统的数据采集与处理模块、数据传输模块以及控制处理模块进行了详细设计与介绍。第五章测试与分析。对系统的自动控制模式和手动控制模式分别做了实验测试与结果分析。第六章总结与展望。总结了对本次设计中在硬件与软件编写过程中遇到的问题，并说明了该设计系统所存在的不足之处。

第2章系统总体方案设计2.1需求分析在我的毕业设计中，楼宇智能照明控制系统主要是针对办公楼宇设计。办公楼一般有较多的公共空间例如楼梯、走廊、大厅、电梯间、等候室等等。在此次毕业设计研究过程中，我将依据照明系统其主体的两大特点：控制特点和功能需求来进行研究阐述。而本照明系统的日常使用人群也可根据人员特性分为两大类：一种是走动时经过照明系统的路人，一种是整个楼宇照明系统的管理人员。而管理人员仅属于系统的运维人员，其系统的主要使用人群还是路人，且数量庞大，使用时间与次数的不确定性，都将大量增加管理人员的工作量，在各行业都走上信息数据化的时代，此系统将着力解决此问题。对于路人俩说，此系统最终要实现的是有人经过时灯便会自动亮起，当人离开时灯便会自动熄灭无需等待后台管理人员进行操作或避免有时管理人员的控制错误；而对于系统的管理人员来说，此系统需要做到对整个照明系统的智能控制，解决人力不足，工作量大的问题，在此基础上，尽量做到亮度满足需求的前提下能够环保节能。开关控制：此系统将会设置移动端开关，使用人群在移动端APP上就可以自行对照明进行开关控制。亮度控制：不同人群对光强有不同的需求，因此本系统将设置光强调节系统，以满足不同人群需求的前提下，尽量做到节能环保。自动开关控制：此系统也会推出自动开关功能，当用户选择打开这一功能时，系统会自动对照明系统进行启动与关闭的操作。并且在自动控制的时间间隔内，当它检测到有人进入时，照明将立即打开。自动亮度控制：此系统也会推出全自动亮度调节系统，当用户选择打开这一功能时，就无需再去手动对亮度进行调节，系统在节能环保的基础上，根据用户平时对光强的偏好设置以及不同时间、不同天气的等外部因素来对光强进行调节。2.2总体设计该设计是由数据采集与处理模块、数据传输模块以及控制处理模块组成，硬件电路由各传感器采集数据处理之后通过WiFi模块将数据传输到手机控制端。图2-1设计框图2.3元件选择2.3.1单片机的选择在本次设计中，选择STM32系列单片机的最大优势是极低的功耗，可以说是该系列单片机成功排名在前的重要因素。由于技术的不断发展和各种科学研究机构的发展，当外围设备继续运行的时候，开发人员可以关闭CPU，从而节省大量时间。以提高系统效率为前提，该系列产品已经完成了低功耗的二次更新，超小型和低成本功能更加突出，各个方面都非常适合本设计选择。2.3.2传感器的选择本次设计选择了HC-SR501热释电红外传感器。它最大的特点是能够全自动感应：当有人进入传感器的感应范围时就输入为高电平，当人走出感应范围就自动等一段时间后再关掉高电平，改为低电平输出。因此各方面都适合本设计选择。HC-SR501原理图如下。图2-2人体红外热释传感器原理图2.3.3WiFi模块的选择本次设计选择ESP8266wifi模块。ESP8266是一种极低的功耗的UART-WiFi透传模块，是专门为移动设备和物联网应用而设计的，具有业界最具竞争力的封装尺寸和非常低的能耗技术。可以通过将物理设备连接到无线wifi网络来执行网络功能，并且方便用户通过Internet或本地网络进行通信。ESP8266wifi模块的功能特点：1.板载ESP8266WIFI模组，在AP模式下可同时连接5个client。

2.模块的两种工作模式：

（1）手机直接搭载在WIFI模块上；

（2）手机和WIFI模块同时搭载在路由器上。

3.传输距离：

（1）在开放环境下，手机搭载WiFi模块时的最大传输距离为-400米；（2）如果wifi模块和手机一起搭载在路由器上，则传输距离取决于路由器的信号；

4.开发板使用51单片机内核单片机，控制继电器或LED等模块电路。ESP8266wifi模块原理图如下：图2-3ESP8266wifi模块原理图2.3.4液晶显示模块的选择本次设计选择0.91寸OLED液晶显示。OLED具有主动发光、显示屏视角广以及可以省电的特点，而相比之下LCD是要背光发光，在同样的显示环境中，OLED显示技术是更具有优势的，因此选择OLED显示模块。OLED液晶模块内部原理图如下：图2-4OLED液晶模块内部原理图

第3章硬件设计部分3.1系统硬件总体设计3.1.1系统功能分析主要功能为通过自动模式和手动模式两个模式的结合对楼宇中单灯进行控制。硬件结构为：STM32F030F4P6单片机作为核心板电路；HC-SR501人体红外热释传感器电路配合光敏电阻电路进行人体检测和光照度调节功能；AMS1117降压芯片实现对电源降压至3.3V来给STM32F030F4P6单片机进行供电；LED控制电路实现LED灯的开关控制；OLED显示器电路完成控制时间的显示最终通过ESP8266WiFi模块将LED控制电路与手机APP相连接。3.1.2硬件设计框图图3-1硬件设计框图本次硬件设计主要是STM32单片机通过处理各模块收集的信号[[13].王成昊.基于物联网的楼宇智能照明系统设计[D].内蒙古大学,2019.]，并通过ESP8266WiFi模块与终端平台进行数据传输，对LED光源进行控制。该部分主要是搭建STM32F030F4P6单片机控制单元的外围电路，其中包括LED控制电路、系统稳压电路、SWD下载接口[13].王成昊.基于物联网的楼宇智能照明系统设计[D].内蒙古大学,2019.3.1.3系统硬件原理图3-2硬件原理图系统电源模块是由AMS1117降压芯片保证了为整个系统提供稳定的电源条件，通过STM32030F4P6核心板控制LED光源，热释电红外传感器和光敏电阻测量电路来进行数据采集与处理，OLED液晶显示屏来进行时间实时显示，最后由ESP8266WiFi模块进行数据传输至手机控制端。3.2各模块电路3.2.1LED控制电路本次设计采用LED发光二极管作为LED光源，LED发光二极管的基本原理是自由电子模型的发展导致光电转换过程中物理结构理论的形成，这是解释LED半导体现象的最大结果，用这个理论来解释LED工作的基本原理。发光二极管的核心是一个具有由p型和n型半导体组成的过渡层的芯片。当不必要的能量被释放到光中时，一些PN半导体节点被注入到多个载流子和载流子中，称为光电二极管。它是由注入电子荧光原理制成的。如果在PN化合物的两端施加正作用力，由于PN势垒的可能减小，p区的负载将扩展到N区，电子和空穴之间的能量差越大，光子能量就越大。图3-3LED控制电路原理图如LED控制电路原理图3.3所示，由于单片机输出的电流很小所以除了给发光二极管两端分别串联一个1KΩ和一个220RΩ的电阻外，还给电路串联了一个三极管，它的作用是用来放大电流的，串联电阻是为了降低电压值至发光二极管的工作电压（一般是2.4V—2.6V）。3.2.1STM32单片机电路STM32系列微处理器与本设计较为契合的特点是在提供了更低成本和功耗和满足设计功能要求的前提下，它还拥有更多的封装口使得设计拥有更大的扩展空间。另外，不仅功能丰富且性能稳定，该系列的单片机语言简易使得在学习的时候上手很快，在多个领域都发挥了很大的作用。（1）STM32F030F4P6单片机核心板内部原理图如下图所示。图3-4STM32单片机核心板内部原理图（2）STM32单片机实物图如下图所示。图3-5STM32单片机核心板实物图（4）电源模块AMS1117降压芯片实现是为了保证为系统提供稳定的3.3V电源条件，并且这种稳压条件不受电路参数、温度和负载等因素的影响。如图3.2所示为5V——3.3V电压转换原理图。在AMS1117降压芯片的输入端和输出端分别并联0.1μF和22μF两个电容进行滤波处理，以确保得到稳定的3.3V直流电压。图3.6AMS1117稳压原理图（5）接线说明引脚13和引脚14分别连接JLINK的引脚SWDIO（串行线调试数据输入/输出）和引脚SWCLK（串行线时钟）用于连接SWD下载程序；引脚9和引脚10分别连接OLED显示模块上的引脚SCL（控制线）和引脚SDA（数据线）；引脚5用于外接HC-SR501人体红外热释传感器的引脚OUT；引脚4连接LED控制电路PMW端；引脚2和引脚3分别与ESP8266wifi模块上的引脚RX和引脚TX连接用作数据传输；引脚0连接光敏电阻测量电路。STM32单片机接口说明该图如下：图3-7STM32单片机接口说明图3.2.2HC-SR501人体红外热释传感器模块电路1、工作原理：人的身体普遍有恒定的温度，因而会发出10μm左右特定波长的红外线，这种波长为10μm左右的红外热释电元件就是用于监测人体辐射的元件。被动红外探头的传感器包含两个互相串联或并联的热释元件，而且制成的两个电极方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出[[14].周亮平.人体热释电红外传感器简介[N].电子报,2006-11-05(017).[14].周亮平.人体热释电红外传感器简介[N].电子报,2006-11-05(017).2、模块参数：图3-8人体红外热释传感器模块参数模块特性：

（1）探头设计用于检测人的辐射。因此，热电元件必须对波长约为10um的红外辐射非常敏感。（2）为了只对人体的红外辐射敏感，通常在辐射表面上使用特殊的菲涅耳滤光片，可以明显地控制环境干扰。（3）传感器由两个串联或并联的热电元件组成，两个热电元件因为极化方向相反且环境影响相同的而不会出现放电效应，检测器也不会输出。

（4）一旦有人进入检测区域，人体的红外辐射被部分反射器聚焦并被热释电元件接收。然而，两个热电元件接收不同的热量，因此热释电也不同，这不能被补偿。（5）菲泥尔滤光片根据不同的性能要求具有不同的焦距（检测距离），从而产生不同的监控范围，视野越大，控制范围越紧。4、接口说明（1）VCC外接5V；（2）GND外接地；（3）OUT信号输出外接单片机STM32的引脚5具体使用时只需要给该模块通电，并与单片机stm32连接即可完成后续操作。人体红外热释传感器模块接口原理图如下图所示：图3-9人体红外热释电传感器接口原理图传感器模块实物图如下图所示：图3-10人体红外热释传感器实物图5、热释电传感器+光敏电阻光照强度采集以光敏电阻作为传感器，环境亮度的高低决定了光敏电阻的大小，进而影响其输出电压，系统数模转换部分采用8位ADC0832转换芯片[[15].[15].杨涛,刘兴,杨济海,王珺.智能楼宇照明控制系统设计[J].无线互联科技,2020,17(07):45-46.3.2.3OLED液晶显示模块1、工作原理在基于Arduino的实验教学中开发的液晶显示器主要采用支持多图形显示的OLED显示模块。0.96英寸OLED是最常见的图形液晶显示器。模块的分辨率为128像素x64像素，也称为128640LED。OLED显示模块用于Arduino和其他微控制器的接口设计和应用中,它的硬件结构简单，显示界面好，它可以显示更多高级字符、图形、汉字和动画，大大的提高了系统的可操作性。软件设计采取模块化结构，具有程序占用代码空间少、功能易于扩展、编程效率高等优点，OLED显示模块特别有助于电子综合实践教学和设计实验的设计和开发[[16].王红敏,王燕,刘军强,宁生科.基于Arduino控制的OLED显示模块的电子实践教学研究[J].高教学刊,2021(03):7-11.[16].王红敏,王燕,刘军强,宁生科.基于Arduino控制的OLED显示模块的电子实践教学研究[J].高教学刊,2021(03):7-11.2、模块参数工作电压：3.3V-5V分辨率：128*32

驱动芯片：SSD1306通信接口：IIC3、电路原理图图3-11OLED模块电路原理图引脚说明图3-12OLED引脚说明（1）电源正极外接+5V（2）电源地外接地（3）时钟信号引脚SCL接STM32单片机SCL引脚（4）数据信号引脚SDA接STM32单片机SDA引脚图3-13OLED模块接口

第4章软件设计部分4.1系统软件架构图4-1系统软件架构图4.2系统软件开发环境4.2.1APPinventor本次安卓应用制作设计采用AppInventor（简称ai）中文版平台来完成。最初由谷歌公司开发，后来谷歌公司移交给MIT维护，MIT发布了ai2，ai1成为历史不再使用[[17].张海生.基于Arduino和APPInventor2的智能灯的设计与实现[J].电子技术与软件工程,2020(14):56-58.]。AppInventor是一个安卓开发环境，使用堆积思维来完成安卓应用设计，编程相对简单，适合编程基础不太好的人使用[[18].崔承毅,陈景,高庆华,刘小雨,王开宇.单片机综合设计实验中的智能窗户设计[J].实验技术与管理,2020,37(09):71-74.[17].张海生.基于Arduino和APPInventor2的智能灯的设计与实现[J].电子技术与软件工程,2020(14):56-58.[18].崔承毅,陈景,高庆华,刘小雨,王开宇.单片机综合设计实验中的智能窗户设计[J].实验技术与管理,2020,37(09):71-74.[19].邱广萍,文明瑶.基于AppInventor的移动校园信息系统设计与实现[J].物联网技术,2020,10(08):82-84+87.图4-2APPinventor软件开发界面因为用到的是中文版，整个编写界面就更加简单，横向的可以分为四个部分，分别为组件面板为所有将要用到的控件；工作面板为android模拟器面板，可拖放控件至此；组件列表中的空间都会在此显示其控件名称；组件属性当某个控件处于编辑状态时，显示其属性可编辑。4.2.2单片机程序开发本次设计中选用KeiluuVision5作为ARM开发环境，这是当前使用率最高的ARM开发环境。Keil同时支持多种操作系统，例如WINDOWSXP和WINDOWS7。KeiluVision5在原始系统的基础上进行了更大的增强。界面的形状和开发结果得到了改善。图4-3KeiluVision5软件开发流程图4.2.3SWD下载程序SWD和传统的调试方式区别SWD接口与传统的JTAG接口有很大的不同，前者的优势非常明显[[20][20].黄亚萍.SWD协议的研究及ARM程序下载器的设计[D].湖北大学,2012.在高速模式下，SWD模式的可靠性更高。当数据量大时，JTAG下载程序会发生失败，但是SWD模式几乎不会出现失败。由于SWD模式下需要的引脚少，所以当板子的体积有限的时候就比较推荐使用SWD模式，可以有效的节约引脚资源，使硬件设计更加紧凑。4.3数据采集与处理模块ARM开发：第一步：新建一个“Project”，点击“Project”——>“NewuVisionProject”，写入新建的工程名nyj；第二步：选择将要编写的是哪一个型号的单片机芯片，这次工程选用的型号是STM32F030F4P6；第三步：点击“SourceGroup”，新加一个.c文件，点击“Add”对新加的.c文件进行编辑，将要烧录的代码编写进去。光敏电阻采集关键代码：关键代码：4.4数据传输模块数据传输作为本设计一个关键功能通过WiFi来完成，因此在这里具体讲一下WiFi通讯步骤的完成：添加开发板管理网站在开发板管理器里安装ESP8266Community。选择开发板，可以按照参考文献里的来配置

Arduino和ESP8266-模块安装及代码上传

Arduino烧录ESP8266模块，实现WiFi通信，连接OneNET平台（一）。烧录，在IDE里写好代码后，将ESP8266设定为FLASH（烧写）模式：当GPIO0接地线时，ESP8266是以编程模式启动的，此时可以将Arduino上的代码烧写到ESP8266模块。在Arduino代码加载完毕时，将会看到ArduinoIDE底部提示“上传结束”的信息，然后运行代码。程序上传结束后，将连接线移除：当你不想将ESP8266一直设定为烧写模式时，将连接线移除即可，程序将会一直在ESP8266模块上执行。接线图如下：图4-4ESP8266接线图实际操作：

【1】A、B两条连线断开，即esp8266的EN、IO0引脚和UNO板子之间是断开的

【2】点击IDE的[上传]按钮，开始通过UNO板子向esp8266烧写程序

【3】当日志窗口出现“Connecting…_____”字样时

【4】首先，将ESP8266的IO0和UNO板子的GND连接，

【5】接着，将ESP8266的EN和UNO的3.3V连接，

程序继续烧写，继而完成。烧写完成，提示“上传成功”，

【6】然后，断开EXP8266的引脚EN、IO0和板子的连接。如果不再需要和Arduino进行串口通信，TX、RX引脚也可以断开。

【7】再次将EN和3.3V连接，模块就进入工作模式了。关键代码：4.5控制处理模块图4-5系统运行流程图打开系统控制软件后，连接WiFi，按下开关启动单片机后，系统开始进行各项初始化准备工作，之后开始正常运行。首先是选择是否开启自动控制模式，是则进入自动模式，发送自动控制的时间段，在控制时间段内由采集模块判断是否有人经过，如果判断有人则自动开启照明并在人通过后自动关闭照明，无人则继续监测。如果选择不开启自动模式则由用户自行判断当前环境的光线亮度是否需要照明来