【Proteus仿真】【STM32单片机】多功能智能台灯

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一、功能简介

本项目使用Proteus8仿真STM32单片机控制器，使用LCD1604液晶、按键、蜂鸣器、语音识别模块、PCF8591 ADC模块、DHT11温湿度传感器、光线传感器、台灯、人体红外传感器等。
主要功能：
系统运行后，LCD1604液晶显示温湿度和光线强度、时间日期，系统工作模式；系统默认为自动模式，可通过K4键切换为手动/自动模式；
当处于手动模式，可通过K1调节台灯亮度，共3级，低中高，K2键关闭；当处于自动模式，可通过K3键进入阈值设置，K1和K2调节阈值，闹钟、光线强度；K4确定返回主界面；
如果检测有人，且光线低于阈值，则根据光线强度自动调节台灯亮度；如果坐姿不对，蜂鸣器报警；如果闹钟时间到达，报警，一段时间后自动关闭，亦可通过K1键手动关闭；如果检测无人，则台灯关闭；可通过语音控制台灯亮度调节、关闭和自动切换；仿真内使用串口助手模拟语音控制指令，指令为16进制格式数据。
调亮–>0X11
关–>0X10
自动切换–>0X12

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二、软件设计

/*
作者：嗨小易（QQ：3443792007）

*/



//系统数据设置
void sys_data_set(void)
{
	u8 key=0;
	static u8 oneflag=0;
	//正常模式
	if(sys_ctrl.mode==0)
	{
		key=KEY_Scan(0);
		//自动/手动
		if(key==KEY4_PRESS)
		{
			sys_ctrl.auto_flag=!sys_ctrl.auto_flag;
		}
	}
	//自动切换
	if(USART1_RX_BUF[0]==LED_MODE_CMD)
	{
		USART1_RX_BUF[0]=0;
		sys_ctrl.auto_flag=!sys_ctrl.auto_flag;
	}
	//自动模式
	if(sys_ctrl.auto_flag==0)
	{
		key=KEY_Scan(1);
		//模式设置
		if(key==KEY3_PRESS)
		{
			sys_ctrl.mode++;
			if(sys_ctrl.mode>3)sys_ctrl.mode=1;
			if(oneflag==0)
			{
				oneflag=1;
				sys_parm_set_show();//系统参数设置界面显示
			}
		}
		//确定
		else if(key==KEY4_PRESS)
		{
			sys_ctrl.mode=0;
			if(oneflag==1)
			{
				oneflag=0;
				sys_open_show();//系统开机界面显示
			}
		}
		//加
		else if(key==KEY1_PRESS)
		{
			switch(sys_ctrl.mode)
			{
				case 1://时
					sys_ctrl.hour++;
					if(sys_ctrl.hour>23)sys_ctrl.hour=0;
					break;
				case 2://分
					sys_ctrl.min++;
					if(sys_ctrl.min>59)sys_ctrl.min=0;
					break;
				case 3://亮度
					sys_ctrl.lighth++;
					if(sys_ctrl.lighth>99)sys_ctrl.lighth=0;
					break;
			}
			//闹钟时间到达
			if(sys_ctrl.time_flag==1)//响铃手动关闭
			{
				sys_ctrl.time_flag=0;
			}
		}
		//减
		else if(key==KEY2_PRESS)
		{
			switch(sys_ctrl.mode)
			{
				case 1://时
					sys_ctrl.hour--;
					if(sys_ctrl.hour<0)sys_ctrl.hour=23;
					break;
				case 2://分
					sys_ctrl.min--;
					if(sys_ctrl.min<0)sys_ctrl.min=59;
					break;
				case 3://亮度
					sys_ctrl.lighth--;
					if(sys_ctrl.lighth<0)sys_ctrl.lighth=99;
					break;
			}
		}
	}
	//手动模式
	else
	{
		//亮度调节
		if(key==KEY1_PRESS || USART1_RX_BUF[0]==LED_ADD_CMD)
		{
			sys_ctrl.lev++;
			if(sys_ctrl.lev>3)sys_ctrl.lev=0;
			USART1_RX_BUF[0]=0;
		}
		//关
		else if(key==KEY2_PRESS  || USART1_RX_BUF[0]==LED_OFF_CMD)
		{
			sys_ctrl.lev=0;
			USART1_RX_BUF[0]=0;
		}
		
		if(sys_ctrl.lev!=0)sys_ctrl.ledsta=1;
		else sys_ctrl.ledsta=0;
		switch(sys_ctrl.lev)//亮度调节
		{
			case 0:pcf8591_set_dac_out(0);break;
			case 1:pcf8591_set_dac_out(200);break;
			case 2:pcf8591_set_dac_out(225);break;
			case 3:pcf8591_set_dac_out(250);break;
		}
	}
}

//系统功能控制
void sys_fun_ctrl(void)
{
	u8 hour=gDS1302_TIME[2]/16*10+gDS1302_TIME[2]%16;
	u8 min=gDS1302_TIME[1]/16*10+gDS1302_TIME[1]%16;
	
	//自动模式
	if(sys_ctrl.auto_flag==0)
	{
		//检测有人
		if(sys_ctrl.man==1)
		{
			//坐姿不好，报警
			if(sys_ctrl.pos==1)
			{
				beep_alarm(2,2000);
			}
			//如果光线低于阈值，自动调节亮度
			if(sys_ctrl.light<sys_ctrl.lighth)
			{
				if(sys_ctrl.light>sys_ctrl.lighth-20)sys_ctrl.lev=1;
				else if(sys_ctrl.light>sys_ctrl.lighth-40)sys_ctrl.lev=2;
				else sys_ctrl.lev=3;	
			}
			//如果光线大于阈值，不需要开灯
			else sys_ctrl.lev=0; 
			if(sys_ctrl.lev!=0)sys_ctrl.ledsta=1;
			else sys_ctrl.ledsta=0;
			switch(sys_ctrl.lev)//亮度调节
			{
				case 0:pcf8591_set_dac_out(0);break;
				case 1:pcf8591_set_dac_out(200);break;
				case 2:pcf8591_set_dac_out(225);break;
				case 3:pcf8591_set_dac_out(250);break;
			}
		}
		//检测无人
		else
		{
			sys_ctrl.ledsta=0;
			pcf8591_set_dac_out(0);//关灯
		}
	}
	
	//闹钟还未到达
	if(sys_ctrl.time_flag==0)
	{
		//闹钟时间到达
		if(hour==sys_ctrl.hour && min==sys_ctrl.min && gDS1302_TIME[0]==0)
		{
			sys_ctrl.time_flag=1;
		}
	}
	if(sys_ctrl.time_flag==1)
	{
		if(min>sys_ctrl.min)sys_ctrl.time_flag=0;//响铃一段时间自动关闭
		beep_alarm(2,2000);
	}
}

//应用控制系统
void appdemo_show(void)
{
	u8 i=10;
	sys_parm_init();//系统参数初始化
	KEY_Init();
	BEEP_Init();
	pcf8591_init();
	ctrl_pin_init();
	DS1302_GPIO_Init();
//	DS1302_Init();
	DHT11_Init();
	USART1_Init(9600);
	lcd1604_init();//LCD1602初始化
	//读取数据，等待稳定
	while(i--)
	{
		//读取DHT11温湿度值
		DHT11_Read_Data(&sys_ctrl.temp,&sys_ctrl.humi);
		delay_ms(100);		
	}
	sys_open_show();//系统初始界面显示

	while(1)
	{
		sys_data_set();//系统数据设置
		sys_data_get();//系统数据获取
		sys_data_show();//系统数据显示
		sys_fun_ctrl();//系统功能控制		
	}
}

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三、实验现象

B站演示视频：https://space.bilibili.com/444388619

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联系作者

专注于51单片机、STM32、国产32、DSP、Proteus、ardunio、ESP32、物联网软件开发，PCB设计，视频分享，技术交流。