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【单片机毕业设计推荐】基于 STM32 的太阳能智能路灯控制系统设计与实现，基于 STM32 的多模式太阳能路灯蓝牙监控系统设计（014004）

news 2026/7/30 4:17:49

文章目录

20 个相关毕业设计备选题目
项目研究背景
摘要
总体方案
核心功能
技术路线
项目演示
关于我们
- 项目案例
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20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 的太阳能智能路灯控制系统设计与实现
基于 STM32 的多模式太阳能路灯蓝牙监控系统设计
基于 STM32 单片机的光敏可调光太阳能路灯装置开发
基于 STM32 与 Android APP 的智能路灯管控系统设计
基于 STM32 的自动定时太阳能路灯硬件控制系统开发
基于 STM32 的多档位调光太阳能路灯物联网终端设计
基于 STM32 单片机的光照感知太阳能路灯控制系统研究
基于蓝牙通信的 STM32 智能太阳能路灯监控终端设计
基于 STM32 的阈值可调太阳能路灯软硬件系统设计
基于 STM32 的手动自动定时三模式太阳能路灯设计
基于 STM32 与 JDY-31 的智能路灯移动端监控系统实现
基于 STM32 的 OLED 显示太阳能智能路灯控制系统开发
光照自适应的 STM32 太阳能路灯控制系统设计与开发
基于 STM32 单片机的太阳能路灯多档位调光装置设计
基于 Android 移动端与 STM32 的太阳能路灯远程控制系统
基于 STM32 的太阳能供电智能路灯感知控制系统设计
多工作模式下基于 STM32 的太阳能路灯控制系统研发
基于 STM32 的光敏采集智能路灯蓝牙交互系统设计
基于 STM32 单片机的定时调光太阳能路灯软硬件实现
移动端管控的 STM32 太阳能自适应路灯控制系统设计

项目研究背景

随着智慧城市建设持续推进，道路照明设施智能化改造成为市政基础设施升级的重要方向，传统路灯普遍采用固定时段开关控制方案，难以根据环境光照动态调节亮度，电能资源浪费现象突出。现有简易路灯控制设备大多仅支持单一自动控制模式，缺少手动干预、定时管控等灵活操作方式，灯光亮度档位调节能力不足，同时普遍缺乏移动端远程交互手段，运维人员现场调试成本较高。部分太阳能路灯产品控制逻辑简单，光照阈值无法自定义，设备运行状态信息展示手段匮乏。物联网嵌入式技术与移动端开发技术的成熟，为智能路灯终端搭建提供了可行技术基础。本课题依托 STM32 单片机搭建硬件控制终端，融合光敏传感采集、多模式控制、蓝牙无线通信以及 Android 移动端程序，构建一套支持太阳能供电的智能路灯控制系统，实现光照自适应调光、定时管控、手机远程监控等功能，有效弥补传统路灯控制系统灵活性不足、人机交互薄弱的短板，具备良好的实际应用价值。

摘要

本文设计一套基于 STM32 单片机的太阳能智能路灯控制系统。系统采用 GL5506 光敏传感器采集环境光照数据，搭载 OLED 显示屏实时展示光照强度与路灯工作档位，支持自动、手动、定时、阈值设置四种工作模式，路灯共设置 10 级亮度调节档位。硬件终端集成 JDY-31 蓝牙模块，实现与 Android Studio 开发的移动端 APP 数据交互，APP 可完成参数查看、阈值配置、定时设置、系统时间校准等操作，设备支持太阳能板供电。系统可根据环境光照阈值自动调控路灯亮度，同时提供本地按键与移动端双重控制渠道。经过软硬件联合调试，系统各项功能运行稳定，能够满足户外路灯智能化控制需求，可为小型户外照明智能改造提供低成本嵌入式解决方案。

总体方案

主控单元：STM32F103C8T6 单片机
作用：整个控制系统的核心，负责采集传感器数据、识别按键指令、执行路灯控制逻辑、驱动屏幕显示、调度蓝牙通信数据。选型理由：该芯片资源充足，外设接口丰富，功耗适中，资料完善，非常适合本科生嵌入式项目开发，能够满足传感器采集、PWM 调光、外设驱动等任务运算需求。
光照采集模块：GL5506 光敏电阻传感器
作用：实时采集环境光照强度，将光信号转换为电信号传输至主控芯片，为自动模式调光提供数据依据。选型理由：成本低廉，响应速度快，适合户外环境光照检测，模拟信号输出便于单片机 AD 采集。
显示模块：OLED 显示屏
作用：本地可视化展示实时光照数值、路灯档位、当前工作模式、系统时间等运行参数。选型理由：低功耗，可视效果清晰，适配太阳能低功耗供电场景，驱动代码成熟易于开发。
无线通信模块：JDY-31 蓝牙模块
作用：实现单片机硬件终端与 Android 手机 APP 之间双向数据传输，下发控制指令、上传设备运行状态。选型理由：串口通信驱动简单，通信距离满足近距离运维调试需求，开发门槛低。
按键输入模块
作用：提供本地物理操作入口，实现模式切换、参数增减、开关灯、档位调节等操作，脱离手机 APP 也可独立完成设备调试。
路灯驱动模块
作用：接收单片机输出的 PWM 信号，实现路灯 10 档亮度调节，完成路灯开关控制。选型理由：PWM 调光方案易于实现分级亮度控制，适配本课题 10 档调光需求。
供电单元：太阳能供电组件
作用：为整套硬件终端提供持续供电，脱离市电完成独立运行，贴合户外路灯应用场景。
上位机开发环境：Android 智能手机
作用：运行自主开发的监控 APP，实现远程查看、参数配置、时间校准等交互功能。

核心功能

主控数据处理功能
实现效果：以 STM32F103C8T6 单片机作为运算核心，统一完成传感器数据读取、按键事件解析、PWM 调光运算、屏幕数据刷新、蓝牙收发数据处理。核心作用：统筹所有外设协同工作，是整套系统运行基础，保障各类控制模式有序执行。
本地 OLED 信息显示功能
实现效果：屏幕实时刷新展示环境光照强度数值、路灯当前亮度档位、系统工作模式、定时时间等信息。使用场景：工作人员现场调试设备时，无需连接手机即可直观获取设备运行状态。
环境光照采集功能
实现效果：利用 GL5506 光敏传感器持续采集外界光照模拟量，由单片机 AD 转换得到光照数值，作为自动模式的控制依据。核心目标：感知昼夜光照变化，实现光照联动控制。
模式切换按键控制功能
实现效果：通过物理按键循环切换自动模式、手动模式、定时模式、阈值设置界面四种工作状态。使用场景：脱离移动端，现场快速切换系统工作模式。
光照阈值参数配置功能
实现效果：进入阈值设置界面后，通过按键完成光照阈值数值增减，保存自定义触发光照临界值。核心目标：适配不同地区、不同季节的光照使用需求，提升系统通用性。
自动调光控制功能
实现效果：系统运行在自动模式，当采集光照低于设定阈值时自动开启路灯；光照数值越低，路灯亮度档位越高，共划分 10 级可调亮度。核心目标：根据自然光照自适应照明，节约电能。
手动模式管控功能
实现效果：手动模式下，物理按键可直接控制路灯开启、关闭，自由调整路灯亮度档位。使用场景：夜间临时照明、设备功能测试等场景。
定时控制与时间校准功能
实现效果：定时模式支持设置路灯开启、关闭时刻，同时支持校准系统内部时间；到达预设时间自动切换路灯工作状态。核心目标：实现定时策略照明，作为光照自动模式的补充方案。
太阳能供电功能
实现效果：硬件终端接入太阳能供电组件，依靠光能转化电能为整套设备供电，支持户外脱离市电独立部署。使用场景：野外、园区无市电覆盖区域路灯部署。
蓝牙数据传输功能

实现效果：JDY-31 蓝牙模块建立单片机终端与 Android APP 双向通信通道，双向传输控制指令与设备状态数据。核心作用：打通硬件终端与移动端软件的数据交互链路。

Android APP 远程监控功能

实现效果：移动端 APP 实时查看光照数值、路灯档位；支持远程修改光照阈值、远程开关路灯、配置定时参数、校准系统时间。使用场景：运维人员在手机端近距离远程调控路灯设备，简化现场调试流程。

技术路线

嵌入式开发语言：C 语言
用途：编写 STM32 单片机底层控制程序，实现传感器采集、外设驱动、PWM 调光、按键逻辑、蓝牙串口通信、多模式业务控制。
移动端开发语言：Java
用途：基于 Android Studio 开发监控 APP，实现蓝牙设备搜索、蓝牙连接、数据收发、界面交互、参数配置功能。
单片机开发工具：Keil MDK5
用途：STM32 程序代码编写、编译、调试，程序烧录至开发板。
移动端开发工具：Android Studio
用途：Android APP 界面布局、业务逻辑开发、程序打包部署。
电路设计工具：Altium Designer
用途：硬件电路原理图设计、PCB 绘制，辅助完成硬件终端电路搭建。
调试工具：串口调试助手
用途：单片机串口数据监测，调试蓝牙通信数据收发逻辑，排查通信异常问题。
版本管理工具：Git
用途：管理软硬件项目代码文件，区分开发版本，方便代码回溯。
通信协议：串口 UART 通信协议
用途：单片机与 JDY-31 蓝牙模块之间的数据交互标准。
驱动技术：PWM 脉冲宽度调制技术
用途：实现路灯 10 档位平滑亮度调节。
外设驱动：IIC 通信驱动

用途：驱动 OLED 显示屏，完成屏幕数据显示刷新。

模数转换：ADC 模数采集

用途：读取 GL5506 光敏传感器模拟电压信号，转换为光照强度数字量。

蓝牙通信：BLE 串口蓝牙通信

用途：实现硬件终端与 Android 手机之间无线双向数据传输。

系统时钟：RTC 实时时钟

用途：单片机内部计时，支撑定时模式、系统时间校准业务逻辑。

项目演示

关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。