【单片机毕设案例分享】基于 STM32 的语音按键双输入智能照明设备设计 基于 STM32 的光照人体感应复合检测台灯设计(018307)
2026/9/9 15:45:26 网站建设 项目流程

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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
    • 基础功能
    • 核心功能
    • 辅助功能
  • 技术路线
  • 项目演示
  • 关于我们
    • 项目案例
  • 源码获取

20 个相关毕业设计备选题目

  1. 基于 STM32 的多模式智能语音控制台灯设计与实现
  2. 基于 STM32 的人体感应蓝牙 APP 智能台灯系统设计
  3. 基于 STM32 的光敏检测语音识别台灯控制系统设计
  4. 基于 STM32 的自动手动双模式智能照明终端设计
  5. 基于 STM32 的 10 档亮度调节语音台灯软硬件设计
  6. 基于 STM32 的环境光照采集智能台灯装置设计
  7. 基于 STM32 的蓝牙上位机语音控灯系统设计与实现
  8. 基于 STM32 的人体存在检测自适应台灯系统设计
  9. 基于 STM32 的 OLED 显示语音识别智能台灯设计
  10. 基于 STM32 的阈值可调环境自适应台灯开发
  11. 基于 STM32 的多交互方式智能台灯控制系统实现
  12. 基于 STM32 的蓝牙 APP 监控智能台灯硬件系统设计
  13. 基于 STM32 的语音按键双输入智能照明设备设计
  14. 基于 STM32 的光照人体感应复合检测台灯设计
  15. 基于 STM32 的自动调光蓝牙可控智能台灯设计
  16. 基于 STM32 的多模式切换语音台灯终端开发
  17. 基于 STM32 的环境感知蓝牙移动端台灯控制系统
  18. 基于 STM32 的语音识别人体感应照明装置设计
  19. 基于 STM32 的档位可调多交互智能台灯设计实现
  20. 基于 STM32 的环境参数采集智能台灯软硬件开发

项目研究背景

随着物联网技术不断普及,智能家居设备逐步走进日常学习办公场景,智能台灯作为居家、教室、书房高频使用的照明设备,市场需求持续增长。传统台灯大多仅支持机械按键调节亮度,智能化程度较低,缺少环境感知能力,无法根据环境光照以及人员状态自动调整照明输出,人机交互方式单一,仅依靠实体按键完成操作,使用便捷性不足。部分市面智能台灯产品交互形式固化,缺少语音、蓝牙移动端多渠道控制手段,参数阈值修改操作复杂,状态信息展示不够直观,难以满足多样化使用需求。物联网嵌入式硬件技术快速发展,各类传感器、语音识别模块、蓝牙通信模块成本不断降低,为小型智能照明终端开发提供硬件基础。本课题基于 STM32 单片机,结合光敏、人体感应、语音识别、蓝牙通信技术,设计一款具备手动、自动双模式的智能台灯系统,实现多方式控制、环境感知、状态显示、移动端监控功能,解决传统台灯智能化不足、交互手段单一的痛点,具备实际使用价值。

摘要

本文设计一款基于 STM32 的多模式智能台灯控制系统,系统以 STM32F103C8T6 单片机作为核心处理单元,搭配光敏传感器、人体感应光电传感器、语音识别模块完成环境光照采集、人员检测、语音指令解析工作。系统支持自动、手动两种工作模式,可实现 10 档台灯亮度调节,通过 OLED 屏幕完成运行状态展示,借助蓝牙模块实现与手机 APP 的数据交互。自动模式下结合光照强度与人体检测结果自动控制台灯输出;手动模式依靠实体按键完成模式切换、开关灯、亮度档位与光照阈值设置,手机 APP 端可查看设备状态并远程完成台灯控制与参数修改。测试结果表明,系统可以完成感应检测、语音控制、蓝牙通信等预期功能,设备运行稳定,满足日常智能照明的使用需求。

总体方案

  1. STM32F103C8T6 单片机:作为系统主控核心,完成传感器数据接收、逻辑运算处理、外设驱动控制、蓝牙数据收发;该芯片资源充足,外设接口丰富,资料完善,适合本科嵌入式项目开发,承担整套台灯系统业务逻辑处理。

  2. GL5506 光敏传感器:采集环境光照强度模拟信号,将光照情况转换为电信号交由主控读取;用于自动模式下光照环境判断,为台灯亮度自适应调节提供原始数据。

  3. E18‑D80NK 光电传感器:人体红外检测,识别监测区域内是否存在人员;当检测到有人信号,配合光照数据,作为自动模式台灯开启的触发条件。

  4. LU‑ASR01 语音识别模块:接收语音指令,解析开关灯、亮度调节语音命令,将识别结果传输给主控;实现语音交互控制台灯,拓展非接触式操作方式。

  5. OLED 显示屏:作为本地显示终端,显示人体感应状态、环境光照强度、台灯亮度档位;方便用户现场直观查看设备实时运行参数。

  6. JDY‑31 蓝牙模块:实现单片机与手机 APP 之间无线数据透传;完成设备状态上报以及 APP 下发控制指令接收,实现移动端远程监控控制。

  7. 实体按键模块:配置四路功能按键,完成模式切换、设备选择、开关灯、亮度增减、参数阈值设置;提供本地硬件操作入口。

  8. 台灯 LED 灯组:执行调光输出,接收主控 PWM 信号,实现 10 级档位亮度调节,完成照明输出。

  9. PC 电脑:作为开发调试硬件环境,用于 Keil 程序编译下载、代码调试,手机作为蓝牙 APP 运行载体。

    硬件整体架构:主控单片机连接各类传感器、语音模块、显示模块、蓝牙模块、按键、LED 灯组,传感器采集环境数据送入主控,主控执行业务逻辑,分别驱动显示、灯光,同时和蓝牙模块交互,对接手机 APP。

核心功能

基础功能

  1. 单片机数据处理功能:STM32F103C8T6 完成全部外设数据采集、逻辑运算、指令解析、外设驱动,为整套系统提供运算控制能力,保障各个模块协同工作,是系统运行的基础,支撑全部业务逻辑执行。
  2. 台灯亮度档位调节功能:支持 10 档亮度调节,可改变 LED 输出功率,改变台灯照明亮度;用户可根据自身使用习惯设置合适亮度,满足不同照明亮度需求。

核心功能

  1. 环境光照采集功能:GL5506 光敏传感器实时采集环境光照强度数据,将环境亮度信息上传主控;为自动模式调光逻辑提供数据依据,用于和光照下限阈值做对比判断。
  2. 人体存在检测功能:E18‑D80NK 光电传感器实时检测使用区域是否有人;自动模式下只有检测到人员存在才会触发台灯开启逻辑,实现人在灯才工作的效果。
  3. 语音识别控制功能:LU‑ASR01 识别用户语音指令,解析台灯开关、亮度调节语音命令,下发给主控执行;用户无需触碰硬件,通过语音完成台灯控制,实现非接触交互。
  4. 模式切换功能:按键一完成自动模式、手动模式切换;两种模式业务逻辑相互独立,满足自动智能运行或者人工手动干预两种使用场景。
  5. 自动模式运行功能:检测到有人并且环境光照低于设定下限,则自动开启台灯;环境光照越暗,台灯亮度档位越高;实现根据人、环境光自动智能调光,无需人工操作。
  6. 手动模式按键控制功能:按键二用于设备选中切换,按键三控制台灯开关,按键三、按键四实现亮度档位加减,同时支持光照下限阈值参数设置;用户全部依靠实体按键完成现场设备操作与参数配置。
  7. OLED 本地状态显示功能:OLED 屏幕实时展示人体感应状态、环境光照强度、台灯亮度档位;用户在设备现场就可以直观读取各项运行参数。

辅助功能

  1. 蓝牙 APP 交互功能:蓝牙模块完成单片机与手机 APP 通信;APP 端实时查看人体感应状态、光照强度、台灯亮度;同时 APP 可远程控制台灯开关、调节亮度、修改光照下限阈值;实现移动端远程监控与参数配置,拓展设备操作途径。

技术路线

  1. Keil MDK5 开发工具:用于 STM32 单片机程序编写、编译、调试、程序烧录;是嵌入式单片机主流开发环境,完成整个底层业务代码开发。
  2. C 语言:单片机端程序开发语言,完成传感器读取、外设驱动、业务逻辑、按键处理、蓝牙数据解析,实现硬件控制逻辑。
  3. STM32 标准库:单片机底层驱动库,简化 GPIO、ADC、定时器、串口外设开发,实现传感器、OLED、蓝牙模块硬件驱动开发。
  4. ADC 模数采集技术:读取光敏传感器模拟量,完成环境光照强度的数据采集,实现环境亮度信号转换。
  5. 串口通信技术:单片机与 LU‑ASR01 语音识别模块、JDY‑31 蓝牙模块之间数据交互,实现语音指令接收、蓝牙数据收发。
  6. PWM 脉冲宽度调制技术:输出不同占空比信号,实现 LED 台灯 10 档亮度调节,完成灯光亮度分级控制。
  7. OLED 屏幕驱动技术:驱动 OLED 显示屏,完成人体检测状态、光照、亮度档位信息的本地屏幕显示。
  8. 蓝牙透传技术:JDY‑31 蓝牙模块实现单片机与手机 APP 双向数据传输,完成状态上报以及 APP 下发控制指令解析执行。
  9. 手机蓝牙调试助手 APP:作为上位机调试工具,完成蓝牙通信调试,实现状态查看、指令下发,验证移动端控制业务流程。
  10. 硬件调试工具(万用表、杜邦线、电源):用于硬件电路接线检测、供电调试,排查硬件接线故障,保障硬件电路正常运行。

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。

项目案例

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