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【STM32项目】智能台灯

news 2025/7/25 15:01:29

✌️✌️大家好，这里是5132单片机毕设设计项目分享，今天给大家分享的是基于《基于STM32的智能台灯设计》。

1、系统功能

2.1、硬件清单

2.2、功能介绍

2.3、控制模式

2、演示视频和实物

3、系统设计框图

4、软件设计流程图

5、原理图

6、主程序

7、总结

1、系统功能

2.1、硬件清单

STM32+OLED+光敏传感器+人体热释电传感器+语音识别+三路LED灯+蓝牙

2.2、功能介绍（下面视频有详细讲解）

（1）灯光控制模块：包含三个 LED 灯，分别对应客厅、厨房、卧室的灯光控制，每个区域的灯支持暖光、白光、暖光与白光同时开启三种状态。
（2）语音识别模块：支持通过唤醒词 “小智” 激活语音控制功能，可接收并执行打开 / 关闭指定区域灯光、切换灯光类型（暖光 / 白光）等语音指令。
（3）人体识别传感器：用于检测环境中是否有人体靠近，检测结果（“有人” 或 “无人”）实时显示于 OLED 屏幕，作为自动模式的触发条件之一。
（4）光敏传感器：实时检测环境光照强度，检测数据显示于 OLED 屏幕，为自动模式下灯光亮度调节提供依据。
（5）OLED 显示模块：采用 0.96 寸液晶显示屏，第一行实时显示时间及当前工作模式（手动 / 自动 / 语音），第二行显示光照强度数值及人体检测状态（“人体：1” 表示有人）。
（6）按键模块：用于手动模式下切换灯光状态，支持单独控制各区域灯光的开关及暖光 / 白光模式切换，配合 APP 实现本地按键控制。
（7）蓝牙模块：支持与手机 APP 连接，实现手动模式下通过手机远程控制各区域灯光的开关及模式切换。

2.3、控制模式

手动模式：通过按键或蓝牙连接的手机 APP 直接控制各区域灯光的开关及暖光 / 白光模式切换，OLED 屏实时显示当前模式及操作状态。
语音模式：通过唤醒词 “小智” 激活语音交互，支持语音指令控制各区域灯光的开关、暖光 / 白光切换（如 “打开厨房暖光灯”“关闭卧室灯”），语音指令执行结果通过语音反馈及 OLED 屏显示。
自动模式：需通过按键或 APP 开启，仅在人体识别传感器检测到有人时生效，系统根据光敏传感器检测的光照强度自动调节对应区域灯光亮度（光照强度低于阈值时逐级增强亮度，高于阈值时关闭灯光），实现无人时自动关灯、有人时智能调光。

2、演示视频和实物

基于STM32的智能台灯设计-(语音识别+蓝牙控制+三路LED)

3、系统设计框图

4、软件设计流程图

5、原理图

6、主程序

#include "sys.h"                //头文件
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "Key.h"
#include "Buzzer.h"
#include "OLED.h"
#include "AD.h"
#include "MyRTC.h"
#include "dht11.h"
#include "Serial.h"
#include "PWM.h"
#include "Serial2.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "BODY_HW.h"
uint32_t bufe[5];           //存储传感器采集的数据
uint16_t AD4;    //存储4路ADC值
uint8_t RxData;      //蓝牙接收到的数据uint32_t GuangYu = 40;     //光照强度阈值下限
uint32_t GuangYu1 = 20, GuangYu2 = 40, GuangYu3 = 60, GuangYu4 = 80;               //光照强度阈值上限
u8 temp, humi;                //存放温湿度
u8 state, state2, state2_1, state2_2, state3, state4, state5, state6, state7;      //按键状态标志
u8 t = 0;                       //传感器读取时间间隔
uint8_t KeyNum;                      //存储按键值
u8 k1, k2, k3;
u16 value = 0;
u16 pre_value = 0;
void shoudong()
{if (Serial_GetRxFlag() == 1)  //蓝牙接收部分{RxData = Serial_GetRxData();     //蓝牙接收switch (RxData)   //控制阈值{case 1:state2++;if (state2 > 3){state2 = 0;}break;case 2:state2_1++;if (state2_1 > 3){state2_1 = 0;}break;case 3:state2_2++;if (state2_2 > 3){state2_2 = 0;}break;}}if (KeyNum == 2)        //按键PB0控制窗户开关{delay_ms(20);if (KeyNum == 2){state2++;if (state2 > 3){state2 = 0;}}}switch (state2){case 0:PWM_SetCompare1(100);    //全灭PWM_SetCompare2(100);break;case 1:PWM_SetCompare1(0);    //暖光PWM_SetCompare2(100);break;case 2:PWM_SetCompare1(100);    //白光PWM_SetCompare2(0);break;case 3:PWM_SetCompare1(0);    //全亮PWM_SetCompare2(0);break;default:break;}if (KeyNum == 3)        //按键PB0控制窗户开关{delay_ms(20);if (KeyNum == 3){state2_1++;if (state2_1 > 3){state2_1 = 0;}}}switch (state2_1){case 0:GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);                        //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);break;case 1:GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);                      //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);break;case 2:GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);                        //PB.5 输出高GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);break;case 3:GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);                      //PB.5 输出高GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);break;default:break;}if (KeyNum == 4)        //按键PB0控制窗户开关{delay_ms(20);if (KeyNum == 4){state2_2++;if (state2_2 > 3){state2_2 = 0;}}}switch (state2_2){case 0:GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);                        //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);break;case 1:GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);                      //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);break;case 2:GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);                        //PB.5 输出高GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);break;case 3:GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);                      //PB.5 输出高GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);break;default:break;}}
void zhidong()
{if (value == 1){if (KeyNum == 2)        //按键PB0控制窗户开关{delay_ms(20);if (KeyNum == 2){state5++;if (state5 > 1){state5 = 0;}}}if (state5 == 0){k1 = 0;}if (state5 == 1){k1 = 1;}if (KeyNum == 3)        //按键PB0控制窗户开关{delay_ms(20);if (KeyNum == 3){state6++;if (state6 > 1){state6 = 0;}}}if (state6 == 0){k2 = 0;}if (state6 == 1){k2 = 1;}if (KeyNum == 4)        //按键PB0控制窗户开关{delay_ms(20);if (KeyNum == 4){state7++;if (state7 > 1){state7 = 0;}}}if (state7 == 0){k3 = 0;}if (state7 == 1){k3 = 1;}if (k1 == 1){switch (state4){case 0:PWM_SetCompare1(100);    //全灭PWM_SetCompare2(100);break;case 1:PWM_SetCompare1(0);    //暖光PWM_SetCompare2(100);break;case 2:PWM_SetCompare1(100);    //白光PWM_SetCompare2(0);break;case 3:PWM_SetCompare1(0);    //全亮PWM_SetCompare2(0);break;default:break;}}else{PWM_SetCompare1(100);    //全灭PWM_SetCompare2(100);}if (k2 == 1){switch (state4){case 0:GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);                        //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);break;case 1:GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);                      //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);break;case 2:GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);                        //PB.5 输出高GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);break;case 3:GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);                      //PB.5 输出高GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);break;default:break;}}else{GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);                        //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);}if (k3 == 1){switch (state4){case 0:GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);                        //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);break;case 1:GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);                      //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);break;case 2:GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);                        //PB.5 输出高GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);break;case 3:GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);                      //PB.5 输出高GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);break;default:break;}}else{GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);                        //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);}}else{GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);                        //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);                        //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);PWM_SetCompare1(100);    //全灭PWM_SetCompare2(100);}}void YuYingMode()   //先说小杰唤醒，然后说打开窗户和关闭窗户
{if (Serial2_RxFlag == 1)        //串口接收到数据包的标志位，若是收到数据包，会置1{if (strcmp(Serial2_RxPacket, "WD_OFF") == 0){GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);                        //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);}else if (strcmp(Serial2_RxPacket, "WD_ON") == 0){GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);                      //PB.5 输出高GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);}else if (strcmp(Serial2_RxPacket, "WDN_ON") == 0){GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);                      //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);}else if (strcmp(Serial2_RxPacket, "WDB_ON") == 0){GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);                        //PB.5 输出高GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);}if (strcmp(Serial2_RxPacket, "KD_OFF") == 0){PWM_SetCompare1(100);    //全灭PWM_SetCompare2(100);}else if (strcmp(Serial2_RxPacket, "KD_ON") == 0){PWM_SetCompare1(0);    //全亮PWM_SetCompare2(0);}else if (strcmp(Serial2_RxPacket, "KDN_ON") == 0){PWM_SetCompare1(100);    //白光PWM_SetCompare2(0);}else if (strcmp(Serial2_RxPacket, "KDB_ON") == 0){PWM_SetCompare1(0);    //全亮PWM_SetCompare2(0);}if (strcmp(Serial2_RxPacket, "CD_OFF") == 0){GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);                        //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);}else if (strcmp(Serial2_RxPacket, "CD_ON") == 0){GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);                        //PB.5 输出高GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);}else if (strcmp(Serial2_RxPacket, "CDN_ON") == 0){GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);                      //PB.5 输出高GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);}else if (strcmp(Serial2_RxPacket, "CDB_ON") == 0){GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6);                        //PB.5 输出高GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);}Serial2_RxFlag = 0; //将标志位清零，不清零就接收不到下一个数据包了}
}
int main(void)
{NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级delay_init();      //延时函数初始化LED_Init();            //初始化与LED连接的硬件接口Buzzer_Init();             //下面为外设初始化OLED_Init();Key_Init();AD_Init();Serial_Init();   //串口1初始化MyRTC_Init();PWM_Init();PWM1_Init();  //PWM初始化Serial2_Init();   //串口2初始化(语音识别模块)OLED_ShowChinese(2, 1, 53);OLED_ShowChinese(2, 2, 54);OLED_ShowString(2, 5, ":");OLED_ShowChinese(2, 6, 75);OLED_ShowChinese(2, 7, 76);OLED_ShowString(2, 15, ":");OLED_ShowChinese(3, 1, 69);OLED_ShowString(3, 3, ":");OLED_ShowChinese(3, 4, 71);OLED_ShowString(3, 9, ":");OLED_ShowChinese(3, 7, 73);OLED_ShowString(3, 15, ":");OLED_ShowChinese(4, 1, 67);OLED_ShowChinese(4, 2, 68);OLED_ShowString(4, 5, ":");OLED_ShowString(1, 5, "XX:XX:XX");while (1){MyRTC_ReadTime();    //读取时间（每一个页面都有时间显示）OLED_ShowNum(1, 5, MyRTC_Time[3], 2);    //时OLED_ShowNum(1, 8, MyRTC_Time[4], 2);    //分OLED_ShowNum(1, 11, MyRTC_Time[5], 2);   //秒OLED_ShowNum(4, 6, GuangYu1, 2);OLED_ShowNum(4, 9, GuangYu2, 2);OLED_ShowNum(4, 12, GuangYu3, 2);OLED_ShowNum(4, 15, GuangYu4, 2);OLED_ShowNum(3, 4, k1, 1);OLED_ShowNum(3, 10, k2, 1);OLED_ShowNum(3, 16, k3, 1);if (t % 10 == 0){AD4 = AD_GetValue(ADC_Channel_5);    //光敏传感器     PA4if (AD4 > 4000)AD4 = 4000;bufe[2] = (u8)(100 - (AD4 / 40));OLED_ShowNum(2, 6, bufe[2], 2);OLED_ShowString(2, 8, "%");if (bufe[2] < GuangYu1)  state4 = 4;else if (bufe[2] < GuangYu2)  state4 = 3;else if (bufe[2] < GuangYu3)  state4 = 2;else if (bufe[2] < GuangYu4)  state4 = 1;else if (bufe[2] < 100)  state4 = 0;}t++;value = BODY_HW_GetData();if (value != pre_value){OLED_ShowNum(2, 16, value, 1);}pre_value = value;KeyNum = Key_GetNum();if (KeyNum == 1){delay_ms(20);if (KeyNum == 1){state++;if (state > 2){state = 0;}}}if (state == 0)    //自动模式{OLED_ShowChinese(1, 7, 51);OLED_ShowChinese(1, 8, 52);zhidong();}if (state == 1)    //手动模式{OLED_ShowChinese(1, 7, 18);OLED_ShowChinese(1, 8, 52);shoudong();}if (state == 2)    //语音模式{OLED_ShowChinese(1, 7, 57);OLED_ShowChinese(1, 8, 58);YuYingMode();}}
}

7、总结

本文介绍了一种基于STM32的智能台灯设计方案。系统采用STM32单片机为核心，结合OLED显示屏、光敏传感器、人体热释电传感器、语音识别模块、三路LED灯（客厅/厨房/卧室）和蓝牙模块，实现多功能智能控制。系统支持三种控制模式：手动模式（按键/蓝牙APP控制）、语音模式（"小智"唤醒词）和自动模式（根据人体检测和环境光照自动调节灯光）。硬件设计包括传感器数据采集、灯光控制、语音交互等模块，软件采用模块化编程，主程序通过状态机实现模式切换和功能控制。该设计实现了家居照明的智能化管理，具有

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