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摘 要

随着社会的逐渐进步与发展，照明技术也在不断的提高。相比于传统照明方式，智能灯光控制系统更加简单方便，在提供给人们方便的同时，也更加环保节约。传统照明依靠机械开关所造成的安全，布线麻烦等问题也不复存在。进入新世纪以来，人们越来越向往智能化的生活，安全便捷的智能化生活方式越来越受欢迎，这也是智能灯光发展迅速的原因所在。

本文针对传统照明的不足，对自动控制和手动控制相结合照明方式进行了研究。基于stm32单片机，使用光敏传感器采集室内光照强度，通过串口通信实现单片机和pc上位机的数据传输，再基于qt制作pc上位机的操作界面。本文灯光控制系统设置各种灯光场景，可以实现灯光场景的手动切换或定时自动切换。

智能灯光作为现在越来越主流的灯光控制系统，带给人们的是更方便、更安全的生活。本文所设计的系统可以应用于教室、楼道等场景，有很好的研究前景，对节能方面也有很大的帮助，智能灯光让我们的生活更加美好。

关键词：灯光控制 stm32 光敏传感器 qt

Abstract

With the gradual progress and development of society, lighting technology is constantly improving. Compared with traditional lighting methods, intelligent lighting control systems are simpler and more convenient, providing people with convenience, but also more environmentally friendly and economical. Traditional lighting relies on the safety caused by mechanical switches, wiring problems and other issues no longer exist. Since the beginning of the new century, people are increasingly looking forward to an intelligent life. The safe and convenient intelligent lifestyle is becoming more and more popular. This is also the reason for the rapid development of intelligent lighting.

This paper focuses on the lack of traditional lighting, and studies the combination of automatic control and manual control. Based on stm32 single-chip microcomputer, use light sensor to collect indoor light intensity, realize data transmission of single-chip microcomputer and pc upper computer through serial port communication, and then make the operation interface of PC upper computer based on qt. In this article, the lighting control system sets various lighting scenes, which can realize manual switching of lighting scenes or automatic switching of timing.

Intelligent lighting is now more and more mainstream lighting control system, giving people a more convenient and safer life. The system designed in this article can be applied to classrooms, corridors and other scenes. It has a good research prospect and is also very helpful for energy saving. Intelligent lighting makes our life better.

Key words： Lighting control；stm32；Photosensitive sensor；qt

目录

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景和意义 1

1.2智能照明国内外的发展现状 1

1.2.1国外智能照明的发展现状 1

1.2.2国内智能照明的发展现状 2

1.3工作概述 2

第二章 系统的整体设计方案 4

2.1控制方案设计 4

2.1.1 方案探讨 4

2.1.2设计要求 4

2.1.3方案设计 4

2.1.4设计方案的总体结构 4

2.2系统的硬件方案 5

2.3系统的软件方案 5

2.4传感器 5

2.5 PWM控制灯亮度 6

2.6通信协议 6

2.6.1 RS485介绍 6

2.7 ADC信号采集 7

2.8 本章小结 7

第三章系统硬件设计 8

3.1系统的硬件设计结构图 8

3.1.2 STM32F103系列微处理器 8

3.2控制终端电路设计 9

3.2.1电源模块 9

3.2.2继电器 10

3.2.3传感器电路 10

3.3 usb转串口模块电路 11

3.4 本章小结 12

第四章系统软件设计 13

4.1系统的整体软件设计 13

4.2 下位机控制终端的程序设计  13

4.2.1下位机的工作流程 13

4.3 PC上位机控制终端的程序设计  16

4.3.1上位机的工作流程 16

4.3.2上位机的程序设计 17

4.4基于QT编辑的操作界面 21

4.5串口通信测试 24

4.6 本章小结 26

第五章系统调试 27

5.1手动控制调试过程 27

5.2自动控制调试过程 28

5.3定时控制实现 28

5.4本章小结 28

第六章 结论 29

6.1论文的工作总结 29

6.2做设计时遇到的问题 29

6.3论文工作的未来展望 30

参考文献 31

致谢 33

第一章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

照明在我们的日常生活中随处可见，它影响着我们生活的方方面面。然而传统照明却有着很多缺点，手动开关布线繁琐，还具有安全隐患，照明光亮固定，消耗功率大，浪费能源，与国家提出的节能环保战略相违背。

与传统照明相比，智能照明就具有很多优点。首先智能照明控制系统可以全自动工作，根据预设时间来调整自己的状态。其次，智能照明控制系统易于操作，节约能源，并且还可以延长光源的使用寿命。在室内建筑照明领域，通过合理的控制方式，可以节约能源15％〜40％，并且可以延长灯光的寿命2〜5倍。而在室外照明领域，控制灯光节能，一般可以节约能源15％〜20％，最理想的情况可以节约到30％。

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