stm32f103的自动调光台灯控制系统设计(附件)【字数：9533】
摘 要本论文提出了“基于STM32F103的自动调光台灯控制系统设计”的课题，意在设计出一种能够有效降低自动调光台灯研发成本的控制系统，于是使用了性价比极高的STM32微处理器来作为主控，配置了一款高性能的电子系统，能够实现对周围是否有人、自然光线等参数进行实时检测，周围无人时自动将台灯关闭，并且只有在自然光线较强时才能够开启台灯，灯光亮度可以自动调节，与此同时本系统还能够通过红外遥控对台灯进行操控，通过液晶屏对时间日期等参数进行显示。为在硬件角度实现该款自动调光台灯系统的最强指标性能，在STM32微处理器作为主控芯片的平台下，使用了LCD1602液晶屏、时钟芯片、LS5V型光敏传感器、热释电红外传感器和红外遥控器接收头等器件，通过这款八位数据处理性能的微处理器实现了各个电路的控制，使自动调光台灯控制系统可以在这个基础上高效工作。经过了多次的修改和优化，最后能够使该系统的运行现象展现出了特别高的指标性能，并且该系统的工作运行状态完全满足课题预期指标。
目录
引言 1
一、 方案设计及元器件选择 3
（一） 自动调光台灯的方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602点阵屏幕简介 4
（四） 实时时钟芯片简介 4
（五） 光敏传感器简介 5
（六） 热释电红外传感器简介 6
（七） HX1838红外一体接收头简介 6
二、 系统硬件设计 8
（一） 最小系统电路设计 8
（二） 液晶显示电路设计 8
（三） 计时电路设计 9
（四） 光线检测电路设计 10
（五） 人体检测电路设计 10
（六） 红外遥控电路设计 11
（七） 台灯灯光驱动电路设计 11
（八） 按键电路设计 12
三、 系统软件设计 13
（一） 自动调光台灯的主程序流程设计 13
（二） 液晶驱动子程序设计 14
（三） DS1302驱动子程序设计 15
（四） 光敏传感器子程序设计 15
（五） 人体检测子程序设计 16
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/> （六） 红外一体接收头子程序设计 16
四、 实物制作与安装 18
总结 21
致谢 22
参考文献 23
附录一 原理图 24
附录二 PCB图 25
附录三 元件列表 26
附录四 程序 27
引言
本课题将要构建的是一款选用意法半导体企业设计的STM32微处理器担任主控核心的自动调光台灯系统，我们经常说的自动调光台灯是一种系统，目前市面上的自动调光台灯多数都可以完成高清晰度液晶显示、实时时间计量、光强采集、红外信号检测和红外发射和接收等效果，为了开发这种较为智能的电子设备，需要结合微处理器驱动技术、编程技术和电路设计技术等主要学科，工程师不仅须要对这一些技术进行精通掌握，还要能够在这个条件下持续改进，结合当前技术发展水平，依照用户的使用需求，才能够设计出实用价值更高的自动调光台灯。自动调光台灯控制系统的发展历程随着微型控制器研发技术而前进，通过对图书馆和互联网中的大量文献资料进行调阅，可以发现一个很明显的现象，在各发展阶段，自动调光台灯研发工程师都愿意使用现如今性能最高的微处理器芯片来实现对自动调光台灯系统的操控，这样做的原因主要是考虑到性能越高的微处理器芯片，其片内资源集成度越高，这样在微处理器芯片外部就不必额外的扩展同样指标功能的芯片或者模块，只要单片芯片就可以完成对大部分目标的操控，当今市面上的自动调光台灯里面全部实现了数字化，不但如此，还在主控芯片芯片中植入了运行流畅的目标代码，工程师通过代码程序的配置，将设计灵感通过代码段进行转换，使得主控芯片芯片能够依照预定逻辑运行，以此也就具有了一定程度的人工智能特点。在对当今市场上经常用到的一些高端性能的自动调光台灯进行设计实力的总结后，可以知道大部分高性能的自动调光台灯里面主控核心使用的是十六位甚至三十二位微型控制器，高端性能的微处理器芯片在很大程度上决定了自动调光台灯的效果，这是因为在执行功能时主要依靠的即为微型控制器芯片里面的数据运算速度和外围功能模块的丰富度，当今市场上STM32等一些中高端性能的微型控制器可以符合这些指标需求。
通过资料的详细查阅，可以得知无论是在国内还是起步更早的西方国家，现如今都已经掌握了对自动调光台灯研发的关键技术，而当今国内外对研发的重点任务有所不同，根据文献资料内容显示，海外一个科研单位更加青睐于研发体积更小、采集精度更高并且接口性能更为完善的智能传感器，该小组科研人员表示这是保证自动调光台灯性能指标的重要因素，只有提高自动调光台灯系统数据的精准度和采集速度才能够保证用户更好的使用体验，内地对于自动调光台灯的研究尽管起步较晚，但是伴随着近些年来电子技术在高效的不断推广，特别是微处理器技术的盛行，使得越来越多的高校毕业生投入到研发阵营中，东南沿海的大部分研发单位都已经可以提供配置高性能自动调光台灯的绝佳方案，在最近几年间获取到的研发成效很多。
经过了对这种型号的自动调光台灯控制系统预期实现功能的反复推敲，要想完美的实现各个性能，必需将各个性能对应的设计内容进行确立，才能够在下文中进行相应的设计，想到这种系统的性能指标较高，本次毕业设计使用了具有八位数据运算能力的STM32微处理器来担任微处理器控制器，在该款主控芯片的控制下，实现每个必要模块的工作，而且进行如下内容的设计：
1、能够实现STM32微处理器与LCD1602液晶屏之间的快速数据通信，将带显示内容进行快速刷新和稳定显示；
2、配置DS1302时钟芯片电路，通过STM32微处理器的三线式串行总线的控制，实现对时间日期计时数据的获取，从而为自动调光台灯系统提供准确的北京时间；
3、配置光线强度检测电路，通过对光敏传感器硬件驱动电路的配置，使得系统能够通过STM32微处理器获取到周围环境的光线强度；
4、设计HCSR501热释电传感器底层驱动电路，通过STM32微处理器的GPIO管脚实现对其人体检测结果的采集，从而实现自动调光台灯系统的设计需求；
目录
引言 1
一、 方案设计及元器件选择 3
（一） 自动调光台灯的方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602点阵屏幕简介 4
（四） 实时时钟芯片简介 4
（五） 光敏传感器简介 5
（六） 热释电红外传感器简介 6
（七） HX1838红外一体接收头简介 6
二、 系统硬件设计 8
（一） 最小系统电路设计 8
（二） 液晶显示电路设计 8
（三） 计时电路设计 9
（四） 光线检测电路设计 10
（五） 人体检测电路设计 10
（六） 红外遥控电路设计 11
（七） 台灯灯光驱动电路设计 11
（八） 按键电路设计 12
三、 系统软件设计 13
（一） 自动调光台灯的主程序流程设计 13
（二） 液晶驱动子程序设计 14
（三） DS1302驱动子程序设计 15
（四） 光敏传感器子程序设计 15
（五） 人体检测子程序设计 16
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> （六） 红外一体接收头子程序设计 16
四、 实物制作与安装 18
总结 21
致谢 22
参考文献 23
附录一 原理图 24
附录二 PCB图 25
附录三 元件列表 26
附录四 程序 27
引言
本课题将要构建的是一款选用意法半导体企业设计的STM32微处理器担任主控核心的自动调光台灯系统，我们经常说的自动调光台灯是一种系统，目前市面上的自动调光台灯多数都可以完成高清晰度液晶显示、实时时间计量、光强采集、红外信号检测和红外发射和接收等效果，为了开发这种较为智能的电子设备，需要结合微处理器驱动技术、编程技术和电路设计技术等主要学科，工程师不仅须要对这一些技术进行精通掌握，还要能够在这个条件下持续改进，结合当前技术发展水平，依照用户的使用需求，才能够设计出实用价值更高的自动调光台灯。自动调光台灯控制系统的发展历程随着微型控制器研发技术而前进，通过对图书馆和互联网中的大量文献资料进行调阅，可以发现一个很明显的现象，在各发展阶段，自动调光台灯研发工程师都愿意使用现如今性能最高的微处理器芯片来实现对自动调光台灯系统的操控，这样做的原因主要是考虑到性能越高的微处理器芯片，其片内资源集成度越高，这样在微处理器芯片外部就不必额外的扩展同样指标功能的芯片或者模块，只要单片芯片就可以完成对大部分目标的操控，当今市面上的自动调光台灯里面全部实现了数字化，不但如此，还在主控芯片芯片中植入了运行流畅的目标代码，工程师通过代码程序的配置，将设计灵感通过代码段进行转换，使得主控芯片芯片能够依照预定逻辑运行，以此也就具有了一定程度的人工智能特点。在对当今市场上经常用到的一些高端性能的自动调光台灯进行设计实力的总结后，可以知道大部分高性能的自动调光台灯里面主控核心使用的是十六位甚至三十二位微型控制器，高端性能的微处理器芯片在很大程度上决定了自动调光台灯的效果，这是因为在执行功能时主要依靠的即为微型控制器芯片里面的数据运算速度和外围功能模块的丰富度，当今市场上STM32等一些中高端性能的微型控制器可以符合这些指标需求。
通过资料的详细查阅，可以得知无论是在国内还是起步更早的西方国家，现如今都已经掌握了对自动调光台灯研发的关键技术，而当今国内外对研发的重点任务有所不同，根据文献资料内容显示，海外一个科研单位更加青睐于研发体积更小、采集精度更高并且接口性能更为完善的智能传感器，该小组科研人员表示这是保证自动调光台灯性能指标的重要因素，只有提高自动调光台灯系统数据的精准度和采集速度才能够保证用户更好的使用体验，内地对于自动调光台灯的研究尽管起步较晚，但是伴随着近些年来电子技术在高效的不断推广，特别是微处理器技术的盛行，使得越来越多的高校毕业生投入到研发阵营中，东南沿海的大部分研发单位都已经可以提供配置高性能自动调光台灯的绝佳方案，在最近几年间获取到的研发成效很多。
经过了对这种型号的自动调光台灯控制系统预期实现功能的反复推敲，要想完美的实现各个性能，必需将各个性能对应的设计内容进行确立，才能够在下文中进行相应的设计，想到这种系统的性能指标较高，本次毕业设计使用了具有八位数据运算能力的STM32微处理器来担任微处理器控制器，在该款主控芯片的控制下，实现每个必要模块的工作，而且进行如下内容的设计：
1、能够实现STM32微处理器与LCD1602液晶屏之间的快速数据通信，将带显示内容进行快速刷新和稳定显示；
2、配置DS1302时钟芯片电路，通过STM32微处理器的三线式串行总线的控制，实现对时间日期计时数据的获取，从而为自动调光台灯系统提供准确的北京时间；
3、配置光线强度检测电路，通过对光敏传感器硬件驱动电路的配置，使得系统能够通过STM32微处理器获取到周围环境的光线强度；
4、设计HCSR501热释电传感器底层驱动电路，通过STM32微处理器的GPIO管脚实现对其人体检测结果的采集，从而实现自动调光台灯系统的设计需求；
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