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基于物联网的智能家居灯光控制系统（有完整资料）

news 2026/5/15 22:22:09

编号：CJ-32-2022-142

设计简介：

本设计是基于物联网的智能家居灯光控制系统，主要实现以下功能：

1、检测光照强度，通过人体红外检测是否有人；
2、可通过按键切换为自动模式或手动模式；
3、自动模式下，光强较暗，并且检测到人，灯光打开；手动模式下，可以手动开关灯；
4、灯光照传感器检测亮度越低时，灯的亮度越高；
5、通过WiFi模块连接腾讯云，可通过手机查看光照强度以及灯的状态、切换自动手动模式、手动开关灯

标签：STM32、OLED、WIFI、人体红外

题目扩展：家庭灯光系统，智能灯光控制

基于物联网的智能家居灯光控制系统：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：

一、中控部分

核心控制器：采用STM32F103单片机作为系统的中枢大脑，负责接收来自输入部分的数据，进行内部处理与逻辑判断，并发出控制指令给输出部分。
数据处理：单片机对接收到的光照强度、人体红外检测信号、按键输入等数据进行处理，根据预设逻辑判断当前状态，并作出相应响应。
通信协调：负责协调与WIFI模块的通信，将检测数据上传至云端，并接收云端下发的控制指令，实现远程控制与监控。

二、输入部分

光敏电阻：用于检测环境光照强度，将光信号转换为电信号，供单片机读取并处理。光敏电阻的阻值随光照强度变化而变化，从而实现对光照强度的检测。
人体红外：通过人体红外传感器检测是否有人体活动，当有人体活动时，传感器输出信号供单片机判断，以触发相应的灯光控制逻辑。
独立按键：提供手动控制接口，用户可通过按键输入实现对灯光亮度的手动调整或切换系统工作模式（如手动/自动模式）。
供电电路：为整个系统提供稳定可靠的电源供应，确保系统正常工作。供电电路的设计需考虑电压稳定性、电流需求及安全性等因素。

三、输出部分

OLED显示屏：用于显示当前光照强度、系统状态等信息，提供直观的视觉反馈。OLED显示屏具有高亮度、高对比度和低功耗等优点。
USB灯：作为灯光控制系统的执行器之一，根据单片机的控制指令实现亮灭或亮度调整。USB灯具有易于控制、功耗低等特点。
WIFI模块：实现系统与云端的通信，将检测到的光照强度等数据上传至云端进行存储与分析，同时接收云端下发的控制指令。WIFI模块的选择需考虑通信稳定性、功耗及兼容性等因素。

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入DC 电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将OLED显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STM32单片机。第四部分是复位电路模块，一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接，构成复位电路。第五部分是5V转3.3V电路焊接而成。第六部分是USB转TTL模块，焊接下载接口GND、TXD、RXD，将HEX文件下载到单片机中，查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分是USB灯，第九部分是人体红外传感器，第十部分是WIFI模块。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 连接WIFI实物测试

如图5-2所示，下图为上电后，连接WIFI模块，使用特纳斯电子公众号，这里我们使用的是特纳斯电子公众号，点击微信配网，进入配网模式，然后连接到自己家的无线网，在小程序上输入连接无线网密码。点击连接，成功后会弹出“配网成功”。

图5-2连接WIFI实物图

5.3 按键控制USB灯实物测试

如图5-3所示，我们可以用按键控制，按键K4切换模式，分为自动模式和手动模式。在手动模式一下，按下按键K3灯亮值减一百，按下按键K2灯亮值加一百。

图5-3按键控制USB灯实物图

5.4光敏电阻控制USB灯实物测试

如图5-4所示，当我们用灯光照在光敏电阻上，检测到光照强度大于60值USB灯会熄灭。

图5-4光敏电阻控制USB灯实物检测

5.3 自动模式实物测试

如图5-3所示，在自动下，光敏电阻检测的值要小于我们所设置的值，然后当人体红外检测到人时，人体红外上的灯亮，USB亮。当人体红外没有检测到人时，人体红外上的灯熄灭，USB灯熄灭。

图5-5手自动模式实物测试

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

本论文设计了一种基于物联网的智能家居灯光控制系统，以STM32F103单片机为核心控制器，并结合其他模块实现了对家居灯光的智能控制。该系统由中控部分、输入部分和输出部分组成。中控部分采用STM32F103单片机，负责获取输入部分的数据，并进行内部处理和控制输出部分。输入部分包括光敏电阻、人体红外、独立按键和供电电路。光敏电阻用于检测环境光照强度，人体红外传感器用于检测是否有人在房间内，独立按键用于手动调整灯光亮度，供电电路提供系统所需的电源。输出部分包括OLED显示屏、USB灯和WIFI模块。OLED显示屏用于显示当前环境的光照强度值，USB灯根据光照强度和人体红外信号控制开关，WIFI模块将光照强度值发送到云端，并实现远程控制功能。通过实验和测试，本系统能够准确获取环境光照强度、检测人体活动，并根据设定的条件自动调节灯光亮度。同时，用户也可以通过手动操作或远程控制实现对灯光的调整。本设计的智能家居灯光控制系统具有简单、高效、可靠的特点，能够满足用户对家居灯光的智能控制需求，提高居住环境的舒适度和节能性。

关键词：单片机；WIFI模块；人体红外模块；光敏电阻