基于STM32和HC-SR501智能家居的智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王　東，莫　先

(重慶理工大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院, 重慶　400054)

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基于STM32和HC-SR501智能家居的智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王東，莫先

(重慶理工大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院, 重慶400054)

摘要：針對(duì)目前智能照明只根據(jù)室內(nèi)環(huán)境光強(qiáng)度變化來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)LED燈亮度的缺陷，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于低功耗系列單片機(jī)—STM32L系列的照明系統(tǒng)，可根據(jù)人體紅外信號(hào)和室內(nèi)光照度進(jìn)行智能照明。首先詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)人體紅外信號(hào)和室內(nèi)光強(qiáng)度對(duì)LED燈進(jìn)行智能控制的功能，并驗(yàn)證了系統(tǒng)的實(shí)用性和有效性。

關(guān)鍵詞：STM32；人體紅外；智能照明；智能家居

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對(duì)照明器具的節(jié)能性和科學(xué)管理便捷性提出了更高的要求，使得照明控制在智能家居領(lǐng)域的地位越來(lái)越重要。使用智能照明控制系統(tǒng)更能體現(xiàn)節(jié)能與管理方面的優(yōu)勢(shì)，提高家庭的科學(xué)照明水平。普通家庭的照明模式是白天關(guān)燈、晚上開燈，而采用智能照明控制系統(tǒng)后，用戶可以根據(jù)不同場(chǎng)合、不同時(shí)間的家庭人數(shù)進(jìn)行智能照明，在需要時(shí)自動(dòng)開啟照明系統(tǒng)并調(diào)節(jié)其亮度；同時(shí)，系統(tǒng)還能充分利用自然光，在保證必要照明的同時(shí)，有效減少燈具的工作時(shí)間，節(jié)省不必要的能源開支，延長(zhǎng)了燈具的使用壽命[1-4]。智能照明控制系統(tǒng)可減少燈具的使用時(shí)間，能有效節(jié)約能源。粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式會(huì)導(dǎo)致資源匱乏，因此調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)勢(shì)在必行，在照明行業(yè)推廣智能照明系統(tǒng)具有重要的意義[5-11]。本文針對(duì)目前只根據(jù)室內(nèi)光照度來(lái)調(diào)節(jié)LED燈亮度的方法存在的缺陷，在照明系統(tǒng)中加入人體紅外感應(yīng)模塊和溫度檢測(cè)模塊。溫度檢測(cè)模塊可實(shí)時(shí)顯示室內(nèi)溫度，人體紅外模塊可感應(yīng)室內(nèi)是否有人。當(dāng)紅外感應(yīng)模塊檢測(cè)到室內(nèi)無(wú)人時(shí)，系統(tǒng)強(qiáng)制斷開電源，這樣可以避免家庭主人忘記關(guān)閉智能照明系統(tǒng)時(shí)帶來(lái)的能源浪費(fèi)。

目前，主流的照明智能控制系統(tǒng)主要是總線式照明智能控制系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)?？偩€式照明智能控制系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)主要有兩種，基于分布式控制總線DCS(distributedcontrolsystem)原理和現(xiàn)場(chǎng)控制總線 (fieldcontrolsystem)原理的測(cè)控系統(tǒng)。目前在建筑照明領(lǐng)域，應(yīng)用更多的是后者，本文也采用這種方案。下面分別介紹它們的特點(diǎn)。

基于分布式控制總線式照明智能控制系統(tǒng)具有開放性，使得其運(yùn)用智能網(wǎng)關(guān)、智能路由器、交換機(jī)、光纖與光纖交換機(jī)或無(wú)線基站AP，幾乎可與任意不同通信協(xié)議的有線或無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。例如，通過(guò)RS485、WLAN、Wi-Fi、ZigBee、DMX512、GPRS/3G、4G等， 既可靈活升級(jí)或擴(kuò)展成為多功能或大型和遠(yuǎn)程控制的開放系統(tǒng)， 又可實(shí)現(xiàn)任意地域的便攜電腦、智能手機(jī)、平板電腦等手持終端的無(wú)線移動(dòng)式燈光場(chǎng)景監(jiān)控。然而，總線式照明智能控制系統(tǒng)在系統(tǒng)設(shè)定時(shí)專業(yè)性過(guò)強(qiáng)，編程較為繁瑣，普通用戶很難隨意調(diào)整和設(shè)定電氣系統(tǒng)參數(shù)，難以普及。

目前，國(guó)內(nèi)外專門面向照明的總線式智能控制系統(tǒng)品牌繁多，主流品種包括Philips、SCENIO、C-BUS、Dynet、HDL-BUS、LonWorks、KNXEIB、GANDA、luxCONTOL、Nico、i-bus、Instabus、HomeServer、Futronix、DALI、Lutron、Elighting、ZEIOT、HOTOP、EC-NET、PrecisetechNet、iisfree、DVACO、LIGHTSPACE等。

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)控制總線原理的測(cè)控系統(tǒng)，原則上，很多優(yōu)秀的工業(yè)用現(xiàn)場(chǎng)控制總線FCS只要開發(fā)配套足夠的照明控制總線模塊，都可用于照明智能控制。這種方式具有價(jià)格低、維護(hù)成本低、開發(fā)周期短等優(yōu)勢(shì)，因此性能更優(yōu)[12]。

本文中設(shè)計(jì)的智能照明系統(tǒng)主要用于普通家庭，可按照人們所處的不同室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)不同的照明亮度，達(dá)到科學(xué)合理照明的目的。

1系統(tǒng)總體介紹

本系統(tǒng)主要由APDS-9008光照度檢測(cè)傳感器、DS18B20溫度檢測(cè)傳感器、LCD顯示屏、STM32L151、電源模塊和人體紅外組成。

1.1MCU 介紹

采用ST低功耗L系列單片機(jī)—STM32L151作為本系統(tǒng)的主控芯片，其特點(diǎn)如下：

1) 工作條件：

工作電源范圍：1.65～3.6V或1.8～3.6V

溫度范圍：-40～85 ℃

2) 低功耗

睡眠模式，低功率運(yùn)行(在32kHz時(shí)僅9μA)，低功耗的睡眠(4.4μA)

超低漏每個(gè)I/O：50nA

從停止快速喚醒：8μs

1.2APDS-9008光照度檢測(cè)傳感器模塊介紹

APDS-9008提供廣泛環(huán)境亮度條件下的精確光度檢測(cè)。它有1個(gè)光感應(yīng)器，其光譜響應(yīng)接近CIE標(biāo)準(zhǔn)。圖1 是APDS-9008模塊圖。

圖1　APDS-9008模塊圖

1.3HC-SR501人體紅外模塊

HC-SR501 是基于紅外線技術(shù)的自動(dòng)控制模塊，采用LHI778 探頭設(shè)計(jì)，具有靈敏度高、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)和超低電壓工作模式。技術(shù)參數(shù)如下：

工作電壓：DC5～20V；靜態(tài)功耗：65μA；電平輸出：高3.3V，低0V；延時(shí)時(shí)間：可調(diào)(0.3 ～18s)；封鎖時(shí)間：0.2s；觸發(fā)方式：L不可重復(fù)，H可重復(fù)，默認(rèn)值為H；感應(yīng)范圍：小于120°錐角，7m以內(nèi)；工作溫度：-15～+70 ℃；PCB外形尺寸：32mm×24mm，螺絲孔距28mm，螺絲孔徑2mm，感應(yīng)透鏡尺寸：直徑：23mm(默認(rèn))

技術(shù)特點(diǎn)：

1) 全自動(dòng)感應(yīng)：當(dāng)有人進(jìn)入其感應(yīng)范圍時(shí)輸入高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉高電平，輸出低電平。

2) 光敏控制(可選)：模塊預(yù)留有位置，可設(shè)置光敏控制，白天或光線強(qiáng)時(shí)不感應(yīng)。光敏控制為可選功能。

3) 兩種觸發(fā)方式：L不可重復(fù)，H可重復(fù)，可跳線選擇，默認(rèn)為H，本系統(tǒng)使用默認(rèn)。

不可重復(fù)觸發(fā)方式：即感應(yīng)輸出高電平后，延時(shí)時(shí)間一結(jié)束，輸出將自動(dòng)從高電平變?yōu)榈碗娖健?/p>

可重復(fù)觸發(fā)方式： 即感應(yīng)輸出高電平后，在延時(shí)時(shí)間段內(nèi)，如果有人體在其感應(yīng)范圍內(nèi)活動(dòng)，其輸出將一直保持高電平，直到人離開后才延時(shí)將高電平變?yōu)榈碗娖?感應(yīng)模塊檢測(cè)到人體的每一次活動(dòng)后會(huì)自動(dòng)順延一個(gè)延時(shí)時(shí)間段，并且以最后一次活動(dòng)的時(shí)間為延時(shí)時(shí)間的起始點(diǎn))。

4) 具有感應(yīng)封鎖時(shí)間(默認(rèn)設(shè)置：0.2s)：感應(yīng)模塊在每一次感應(yīng)輸出后(高電平變?yōu)榈碗娖?，可以設(shè)置一個(gè)封鎖時(shí)間，在此時(shí)間段內(nèi)感應(yīng)器不接收任何感應(yīng)信號(hào)。此功能實(shí)現(xiàn)感應(yīng)輸出時(shí)間和封鎖時(shí)間兩者的間隔工作，可應(yīng)用于間隔探測(cè)產(chǎn)品。同時(shí)，此功能可有效抑制負(fù)載切換過(guò)程中產(chǎn)生的各種干擾。

5) 工作電壓范圍寬：默認(rèn)工作電壓為DC5～20V

6) 微功耗：靜態(tài)電流65μA，特別適合干電池供電的電器產(chǎn)品。

7) 輸出高電平信號(hào)：方便與各類電路實(shí)現(xiàn)對(duì)接。

圖2　HC-SR501模塊圖

1.4DS18B20溫度傳感器

溫度檢測(cè)一般選用熱敏電阻作為其傳感器，熱敏電阻可測(cè)量40～90 ℃溫度范圍，但是相比其他方法穩(wěn)定性不高，一般溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確度較低。對(duì)于1 ℃以下的溫度檢測(cè)信號(hào)適用性極低，必須經(jīng)過(guò)專門的ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)才能由MCU進(jìn)行處理[6]。

目前，MCU與外部設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的串行總線方式主要有spi總線，i2c總線等。i2c以串行方式通過(guò)1條數(shù)據(jù)線和1條時(shí)鐘線與外部設(shè)備進(jìn)行通信，SPI則以串行方式(1條數(shù)據(jù)發(fā)送線、1條數(shù)據(jù)接收線、1條時(shí)鐘線的三線方式)與外部設(shè)備進(jìn)行通信。這些通信協(xié)議至少需要1條數(shù)據(jù)線、1條時(shí)鐘線的二條線方式與外設(shè)設(shè)備進(jìn)行通信。DS18B20使用1條總線的方式與外設(shè)設(shè)備進(jìn)行通信，發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)都在這1條總線上進(jìn)行，MCU只需使用1個(gè)IO口就可和掛在其上面的許多外部設(shè)備進(jìn)行通信，占用MCU極少的IO，這樣可以簡(jiǎn)化邏輯電路和減少IO口的使用。 因而，這種單總線通信方式與其他通信方式相比具有極大的優(yōu)勢(shì)[7]。

單總線通信方式即只使用一根線實(shí)現(xiàn)MCU與外部設(shè)通信，數(shù)據(jù)傳輸是分時(shí)在上面進(jìn)行，傳輸數(shù)據(jù)、控制信號(hào)等都由這根線分時(shí)完成[8-9]。MCU或從機(jī)通過(guò)1個(gè)三態(tài)端口或漏極開路連到此線，當(dāng)設(shè)備不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，釋放總線，把總線分配給其他外部設(shè)備使用。由于IO口驅(qū)動(dòng)能力有限，因此要在單總線上接1個(gè)外部上拉電阻，當(dāng)總線處于空閑狀態(tài)時(shí)為高。

DS18B20數(shù)字信號(hào)輸出溫度檢測(cè)傳感器與傳統(tǒng)的溫度傳感器不同的是：使用單總線與MCU通信，為直接數(shù)字輸出，轉(zhuǎn)換速度快，可擴(kuò)展性強(qiáng)。圖3為DS18B20模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖3　DS18B20模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

1.5系統(tǒng)總體架構(gòu)

系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)包括前端用1個(gè)HC-SR501人體紅外模塊和APDS光照度檢測(cè)模塊和1個(gè)DS18B20溫度傳感器。人體紅外模塊可檢測(cè)室內(nèi)人數(shù)，當(dāng)檢測(cè)到室內(nèi)有人時(shí)，系統(tǒng)才開始工作；當(dāng)檢測(cè)到室內(nèi)無(wú)人時(shí)系統(tǒng)不工作，如果系統(tǒng)此時(shí)是工作狀態(tài)，將強(qiáng)行關(guān)閉系統(tǒng)。APDS光照度檢測(cè)模塊主要根據(jù)光強(qiáng)度進(jìn)行智能照明，AO輸出到STM32L151PC0ADC口進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后進(jìn)行LED智能控制。溫度傳感器將實(shí)時(shí)檢測(cè)室內(nèi)溫度。DS18B20使用PA1口進(jìn)行單總線數(shù)據(jù)傳輸，溫度結(jié)果也通過(guò)LCD和串口打印顯示。整個(gè)系統(tǒng)采用聚合物鋰電池供電，如圖4所示。

圖4　系統(tǒng)總體架構(gòu)

2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1APDS光照度傳感器硬件設(shè)計(jì)

圖5為APDS-9008光照度傳感器電路設(shè)計(jì)，其中1腳為電源(1.6～5V)，本系統(tǒng)供5V電源，同時(shí)加2個(gè)電容濾波，2，3，5腳為NC腳，不接；6腳為模擬信號(hào)輸出腳，輸出信號(hào)為0～1.9V，接STM32L151PC0口進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號(hào)，最終實(shí)現(xiàn)智能控制LED燈。

圖5　APDS-9008光照度傳感器電路

2.2HC-SR501硬件設(shè)計(jì)

HC-SR501模塊電路主要包括VCC、GND和DO口。VCC供5V電源，當(dāng)檢測(cè)到室內(nèi)有人時(shí)，DO口輸出為高電平，否則輸出低電平。

圖6　HC-SR501電路設(shè)計(jì)

2.3溫度檢測(cè)硬件設(shè)計(jì)

MCU與溫度傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸主要依靠MCU按單總線協(xié)議在1條總線上產(chǎn)生各種時(shí)序?qū)崿F(xiàn)。圖7為溫度傳感器與MCU具體電路圖，VCC接5V直流電，GND接地，OUT為與MUC進(jìn)行通信的接口，上面必須接1個(gè)上拉電阻，以保證通信的正常進(jìn)行和空閑狀態(tài)時(shí)為高電平。

2.4LCD硬件設(shè)計(jì)

LCD采用四線SPI協(xié)議與MCU進(jìn)行通信。SPI接口一般由4根數(shù)據(jù)線組成，包括CS片選信號(hào)線、SCLK時(shí)鐘信號(hào)線、MISO主機(jī)輸入從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線和MOSI主機(jī)輸出從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線，CS為使能信號(hào)。只有當(dāng)使能信號(hào)為低時(shí)，此設(shè)備才被選中。選中后，MOSI和MISO可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸[10]。

圖7　DS18B20電路

圖8　讀操作時(shí)序

讀操作為：前8個(gè)時(shí)鐘主機(jī)發(fā)送地址給從機(jī)，后8個(gè)時(shí)鐘從機(jī)接收到地址后，返回?cái)?shù)據(jù)給主機(jī)。當(dāng)主機(jī)發(fā)送地址給從機(jī)時(shí)，會(huì)在地址的最高位加0，以表示讀，其余的后7位為從機(jī)內(nèi)部寄存器地址，從機(jī)接收到高位讀標(biāo)志和后面的7位寄存器地址后，會(huì)在后面8CLK返回寄存器的值給主機(jī)，完成一次讀操作。

寫操作同樣由16個(gè)時(shí)鐘組成，前8個(gè)時(shí)鐘主機(jī)發(fā)送8位將要寫的地址給從機(jī)，后8個(gè)時(shí)鐘為主機(jī)發(fā)送的8位數(shù)據(jù)。當(dāng)寫操作開始時(shí)，同樣首位表示寫標(biāo)志位，SPI協(xié)議寫操作規(guī)定首位為1。因此，在寫操作時(shí)，8位數(shù)據(jù)由1位寫標(biāo)志位和7位地址組成。當(dāng)從機(jī)收到由1位寫標(biāo)志位和7位地址組成的數(shù)據(jù)后，會(huì)等待第二次發(fā)送的數(shù)據(jù)，把第二次發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入剛剛的地址寄存器，完成一次寫操作。

LCD液晶顯示屏主要用于溫度的實(shí)時(shí)顯示。圖10為L(zhǎng)CD詳細(xì)電路圖。

2.5電源管理

系統(tǒng)采用鋰電池供電。首先，MiniUSB輸出的5V電壓直接提供給鋰電池充電管理芯片，由其對(duì)鋰電池進(jìn)行充電管理。該芯片是一款完整的單節(jié)鋰離子電池，采用恒定電流/恒定電壓線性充電器， 充電電流為1A。當(dāng)輸入電壓停止時(shí)，芯片自動(dòng)進(jìn)入低電流狀態(tài)，將電池漏電流降至2μA以下。鋰電池充電電壓為4.2V，容量為500mAh。由于鋰電池在放電過(guò)程中輸出電壓會(huì)下降，而系統(tǒng)工作在3.3V，因此需要加低壓降穩(wěn)壓器以保證系統(tǒng)正常工作。穩(wěn)壓芯片輸出電壓穩(wěn)定在3.3V，可以輸出400mA的電流，壓差最低可達(dá)到75mV，外圍電路簡(jiǎn)單，可滿足要求。為及時(shí)充電和保存數(shù)據(jù)，系統(tǒng)進(jìn)行電池電量監(jiān)測(cè)。

圖10　LCD電路

圖11　電源管理電路

3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1智能照明軟件設(shè)計(jì)

光照度檢測(cè)采用ADC和DMA方式進(jìn)行傳送。ADC可以把模擬電壓直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，便于存儲(chǔ)器存儲(chǔ)和傳送。軟件設(shè)計(jì)流程如下：首先初始化ADC和DMA，讓ADC工作于DMA方式；HC-SR501人體紅外傳感器進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)，如果檢測(cè)到室內(nèi)有人，則進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，否則一直檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到室內(nèi)有人時(shí)，ADC獲得總線上的電壓值，然后自動(dòng)將其轉(zhuǎn)換成12位的數(shù)字信號(hào)來(lái)智能控制室內(nèi)LED燈。此時(shí)，DMA把ADC轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送到內(nèi)存，這段期間不需要CPU干預(yù)，可節(jié)約CPU資源去獲取溫度。軟件流程如圖12所示。

3.2溫度檢測(cè)軟件設(shè)計(jì)

首先初始化DS18B20，讓通信雙方達(dá)成基本通信協(xié)議。由于總線上只掛了1個(gè)DS18B20溫度傳感器，因此直接跳過(guò)ROM，發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換指令0x44h,之后，DS18B20準(zhǔn)備好溫度數(shù)據(jù)，在讀溫度前至少需等待750μs。750μs后，重新初始化，讀取存儲(chǔ)器中已經(jīng)準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過(guò)計(jì)算獲得溫度，把溫度數(shù)據(jù)送到串口和LCD上面顯示。由于溫度相對(duì)變化不大，故采用定時(shí)器中斷方式獲取溫度，程序設(shè)計(jì)每2s中斷一次，即每2s執(zhí)行一次溫度檢測(cè)流程。溫度檢測(cè)軟件設(shè)計(jì)流程如圖13所示。

圖12　智能照明軟件設(shè)計(jì)流程

圖13　溫度檢測(cè)軟件設(shè)計(jì)流程

4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1系統(tǒng)計(jì)測(cè)試軟件設(shè)計(jì)

為了測(cè)試系統(tǒng)，本方案設(shè)計(jì)了系統(tǒng)測(cè)試軟件。溫度信號(hào)采用定時(shí)中斷方式獲得，每2s獲取1次，這樣可以節(jié)約CPU資源，也可實(shí)時(shí)獲得最新溫度值。智能照明500ms中斷1次獲得當(dāng)前光強(qiáng)度信息，以智能控制LED燈亮度。最后把溫度信息送到LCD和串口進(jìn)行顯示，系統(tǒng)測(cè)試流程見圖14。

圖14　系統(tǒng)測(cè)試流程

4.2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)結(jié)果

系統(tǒng)實(shí)物圖見圖15。

本文給出了室內(nèi)有人和無(wú)人時(shí)、光強(qiáng)度不同時(shí)LED燈亮度情況的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(見圖16～18)。

圖15　系統(tǒng)實(shí)物圖

如圖15所示，系統(tǒng)由溫度傳感器、LCD屏、光強(qiáng)度傳感器、人體紅外傳感器和LDE燈組成。

圖16　有人時(shí)光強(qiáng)度低串口數(shù)據(jù)

當(dāng)紅外傳感器檢測(cè)到有人且光強(qiáng)度低時(shí)，LED由暗變亮，串口數(shù)據(jù)顯示當(dāng)前亮度值，ADC為12位，因此亮度范圍為0～4 096，當(dāng)前亮度為70～500cd/m2之間，測(cè)試數(shù)據(jù)正確。

當(dāng)紅外傳感器檢測(cè)到有人且光強(qiáng)度高時(shí)，LED由亮變暗，串口數(shù)據(jù)顯示當(dāng)前亮度，值測(cè)試數(shù)據(jù)正確。

圖18　無(wú)人時(shí)LED燈關(guān)

當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到無(wú)人時(shí)自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)，以避免人為原因造成的忘記關(guān)閉系統(tǒng)，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。

圖19顯示當(dāng)前的溫度為26°，測(cè)試結(jié)果正確。

圖19　室內(nèi)溫度

5結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的智能照明、溫度檢測(cè)系統(tǒng)從測(cè)量準(zhǔn)確性、功耗、家庭實(shí)用性等角度出發(fā)，所選用的芯片和模塊均符合低功耗的原則，具有體積小、可靠性高、性價(jià)比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可用于智能家居系統(tǒng)，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

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(責(zé)任編輯楊黎麗)

Design and Implementation Smart Home of IntelligentLightingSystemBasedonSTM32andHC-SR501

WANG Dong, MO Xian

(College of Computer Science and Engineering,ChongqingUniversityofTechnology,Chongqing400054,China)

Abstract:InviewofthedefectsthatcurrentintelligentlightingonlybasedonthevariationoftheintensityoftheindoorenvironmentlighttoadjustthebrightnessofLEDlampsinreal-time,inthispaper,basedonlowpowerconsumptionMCU,theSTM32Lseriesaccordingtotheinfraredsignalandtheindoorilluminationintelligentlightingweredesignedandrealized.Firstly,thesystemdesign,hardwaredesignandsoftwaredesignwereintroducedindetail,andthenthesystemwastestedthroughexperimentsandtheinfraredsignalsthebodyandinteriorlightingintensityofLEDlightingintelligentcontrolwererealized,andthepracticalityandeffectivenessofthesystemwereverified.

Keywords:STM32;humaninfrared;intelligentlighting;smarthome

收稿日期：2016-01-03

基金項(xiàng)目：重慶市教委科學(xué)技術(shù)研究資助項(xiàng)目(KJ1400907); 重慶市自然科學(xué)基金計(jì)劃資助項(xiàng)目(cstc2011jjA40026)

作者簡(jiǎn)介：王東(1969—)，男，副教授, 碩士生導(dǎo)師，主要從事智能家居研究；莫先(1990—)，男，碩士研究生，主要從事嵌入式智能家居研究。

doi:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2016.06.023

中圖分類號(hào)：TP393

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-8425(2016)06-0135-08

引用格式：王東,莫先.基于STM32和HC-SR501智能家居的智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué))，2016(6):135-142.

Citationformat：WANGDong,MOXian.DesignandImplementationSmartHomeofIntelligentLightingSystemBasedonSTM32andHC-SR501[J].JournalofChongqingUniversityofTechnology(NaturalScience)，2016(6):135-142.