单片机7411 基于51单片机的wifi智能led灯

项目介绍

一、目的及意义 台灯本是一个十分普通的物件，以前的蜡烛与煤油灯都曾担当过台灯的作用，但是现代的台灯较之前发生了翻天覆地的变化，不断向智能化靠拢。台灯在当今社会的学习与生活中发挥重要作用，由于现在的学业负担比较重，大多数学生家里都会准备一个台灯，但是现在的台灯大多数还仅仅停留在智能照明的程度。而且有些不能调节台灯的亮度，长此以往会对视力造成损害。目前有一部分制造台灯的企业已经能够制造一些相对比较智能的台灯，能够手动调节台灯的亮度，通过APP控制台灯的开关与亮度，甚至能够与智能家居结合实现语音唤醒。但是目前市面上的这些智能台灯价格都比较昂贵，而且功能相对比较单一，并且不能采取一些有效的措施去保护学生的视力。 基于此我设计了一款基于STM32系列的智能台灯，能够较好的实现人机交互，更好的去保护视力。本设计以STM32为核心，可以通过按键切换自动与手动两种模式。手动模式下可以通过按键调节台灯的亮度以及控制开关，并且有按键可以控制台灯的开启与关闭。在自动模式下台灯可以通过检测周围环境的亮度自动调节台灯的亮度以保护视力。 超声波测距检测用户的距离和位置, 语音播报系统及时提醒用户离灯光不要太近、纠正坐姿, 直到用户纠正到完全正确。台灯还具有定时与提醒功能，可以通过手机APP设定学习的时间，当台灯亮的时间达到设定的时间时，会自动播报语音提示，提醒及时休息。自动及手动模式下，台灯都具备有人体感应自动开关灯功能，当检测到台灯附近没人后，会在30秒后自动关闭台灯，有人靠近可以自动唤醒台灯，减少不必要的能源浪费。 二、研究内容 本设计所设计的台灯以STM32为核心可以分别通过按键和手机APP控制，主要由超声波测距模块，红外检测模块，屏幕显示模块，Wifi控制模块,语音播报模块组成，通过软件编程与嵌入式单片机以及阿里云的结合实现各项功能。 ①超声波测距传感器原理是利用波的反射，通过发射和接受之间的时间差计算出传播时间，然后根据超声波的传递速度和传递时间就能计算出距离。 ②红外感应采用热释电红外感应原理，通过收集红外能量变化触发感应器动作，从而判断周围是否有人。 ③本台灯设计了三个按键，分别是模式切换按键、亮度调节按键和开启关闭减按键 ④WIFI通信模块作为STM32和手机端通信的中介，两端都通过WIFI模块进行数据交互，该模块选用ESP8266芯片。 ⑤光照传感器利用光敏电阻的特性, 单片机可以检测当前的光线亮度情况, 从而调整台灯灯光的亮度。 ⑥照明系统使用四路LED模拟台灯的照明。 ⑦使用ARM下Cortex-M3或M4内核的STM32单片机作为主控，控制整个系统。 ⑧物联网平台使用阿里云，当ESP8266系统连接互联网时，将系统采集的数据传输到阿里云，通过阿里云IoT Studio在线生成手机App，并利用C语言完成相关程序的编写，实现相应的功能。