基于单片机的灯光本设计是基于单片机的智能灯光系统，主要实现以下功能： 1|设计与开发|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

本设计是基于单片机的智能灯光系统，主要实现以下功能： 1

哈喽大家好，欢迎来到托纳斯电子。本次视频给大家带来智能灯的实物演示。

·首先来看阴间电路组成部分，左上角这里是电源输入电路，这是插入电源的底座，这个是电源总开关，上面红色的灯是电源指示灯，中间这个是最小系统版，它所采用的芯片是stm32fa03c8t6，这个是oled12864显示屏，下方四颗独立按键。

·这里接的是esp8266模块，竖着插上去的，连接的是阿里云。这边接的灯珠是十颗灯珠，ws2812彩灯接了十颗灯珠，灯光比较刺眼，而且拍视频为了保证视频的效果能够看清楚，用一张纸去遮住它，待会发出来的光可以透过纸看到。

·接下来就是上店给大家去演示一下，上店之前需要打开手机，开启热点，热点名称跟密码都需要去设置一下。热点名称如果是苹果手机，它是在通用里面，关于本机这个地方，名称实际上就是wifi的名称，需要将它改成w、i、f、i，也就是大写的wifi，将它改成这个。

·如果是安卓就更加的方便去修改热点的名称了，在开热点的界面就可以去修改。热点密码是一二三四五六七八九，也就是需要将它的名称设置为wifi，密码设置为一二三四五六七八九。

·打开热点，打开之后esp266上电之后就会自动的去连接手机的热点，上电之后只有连接上网络之后屏幕才会显示，当前已经连上网络了，没有连接上网络的时候屏幕是不会显示的。当前的是显示的是灯光的亮度、灯光的模式，还有它是什么样的灯光。

·比如用按键可以去控制，第一个按键是开关，打开关闭，开关有个记忆功能，比如打开，第二个、第三个是调节亮度功能，调节成一，调节往上调节调成七，亮度七是比较亮的。这时候关闭灯光，下次打开的时候会记住上一次关闭时的灯光，也就是刚才关闭的时候亮度是七，再打开仍然是七，比如关闭的时候是四，关闭掉，打开的时候仍然是四，只要总店员不关闭的都是有记忆功能的。

·三个按键的功能，第一个是开关，第二个是亮度加，第三个是亮度减，第四个就是切换炫彩灯光模式，切换之后按下之后灯光的颜色就会随之改变。这个视频可能看的不太清楚，它是彩色的灯光，这样可能看的比较明显一点，它是炫彩灯光，再按一下就可以，回归到正常的灯光。正常灯光下是白光的形式。

·不仅可以在本地上去修改亮度，也可以通过云智能APP去管理它。只要连接上网络之后，云中的APP都是有效的。比如打开云中的APP，这里有个智能灯，点击打开它，就能看到这几个选项。第一个是亮度，第二个是亮度模式，第三个是炫彩灯光的模式。

比如手动去调节灯光，七、二都会随之的去调节，开关也是用亮度去控制的。比如直接将它调整成零就是关闭的，如果调整成八就比较亮的。

·亮度的模式有两种模式，一种是手动模式，也就是零。零这里显示手动模式，如果调整成一就是省电模式。而省电模式下亮度是中式的，是五，亮度等级为五。如果调整成二就是最亮模式，最亮模式的灯光亮度是十。

·当然如果进行手动的去调节了灯光亮度，亮度模式会自动的去变成手动模式，因为是手动去进行调节了。

·亮度模式一共有三种模式，第一种手动，第二种省电，省电的亮度是五，第三种是最亮，也就是将灯光的亮度调整到最亮。

·下面选项就是灯光模式，点击一下就会变成炫彩灯光的模式，这样可以看得比较清楚一点。屏幕上会显示炫彩灯光，这里的灯光模式也会显示炫彩，点击一下就回归了正常模式，正常模式就调节亮度，都是正常的亮度，正常灯光的亮度，可以去调节灯光亮度、灯光模式。

这个就是手机上去对它的进行亮度的调节。本次的实物演示也就到此结束，谢谢大家。

基于IAP单片机的课室风扇灯光管理系统

摘要 ：以IAP15F2K61S2单片机作为核心控制器，集成温度采集、交流电风扇无极调速、灯光有效控制、上位机无线控制等功能，构成课室风扇灯光管理系统，该系统具有控制简便、操作灵活等优点，改善了传统课室容易出现的“灯常明、扇常转”现象，还大大减少了课室管理员的工作量。

0 引言

目前部分高校提出智慧校园的口号，节能减排也是其中一重要议程，高校课室中风扇、灯光的管理也受到了较大的关注。当课室中无人时灯光以及风扇仍然在运作，不仅浪费国家电力资源，还给学校财政加大了负担。针对以上情况，本文介绍一种利用IAP15F2K61S2单片机、各种功能模块以及上位机软件整合成的课室风扇灯光管理系统，该系统具有操作简单、稳定性强、兼容性强等特点[1]。

1 课室风扇灯光管理系统硬件设计

1.1 课室风扇灯光管理系统工作原理

系统硬件组成框图如图1所示。本管理系统由IAP15F2K61S2单片机分析DS18B20数字温度计采集回来的温度值，从而产生不同占空比的PWM脉冲调制信号，再通过由MOC3061光电双向可控硅以及BT136双向可控硅等组成的交流电机无级调速电路对电风扇进行调速，使得电风扇随温度的变化而自动换挡，实现“温度高，转速快；温度低，转速慢”的功能[2]。利用继电器可以使单片机以弱电的高低逻辑电平来控制220 V交流强电的接通与断开，从而控制课室灯光的开启与关闭。不仅使用了LCD12864液晶显示屏显示课室当前温度值，还利用无线模块CC1101把温度值实时无线传输到课室风扇灯光管理系统上位机软件。利用光电传感器计算进入以及出去课室的人数从而判断当前课室内是否还有人。课室风扇灯光管理系统上位机软件可以实时显示课室各点温度以及电风扇工作状态，还可以无线切换电风扇智能与人工控制、无线控制课室灯光开启与关闭功能。

1.2 硬件设计

1.2.1 温度传感器

本系统采用DS18B20数字温度传感器测量课室环境温度，并将实时采集回来的温度数据传输给单片机处理，计算之后的温度值与实际值误差为±0.5℃。

1.2.2 光照强度检测模块

本系统使用BH1750FVI光照强度模块对课室光照强度进行采集，并将数据传输给单片机处理、分析，按照在不同光线强度环境之下实际测试回来的不同数值来划分光线强度。该模块具有接近视觉灵敏光谱灵敏度特性，最小误差变动在±20%，受红外线影响很小等特点。

1.2.3 光电传感器电路

E18-8MNK光电传感器模块是一种对射光电传感器，当发射红外端与接收红外端之间没有障碍物时，接收端输出低电平，反之输出高电平。单片机通过检测该模块输出端传输过来的电平值，即可分辨是否有人通过。

1.2.4 无线通信模块

考虑到无需对无线模块进行二次开发，故采用高性能单片机加低功耗射频芯片CC1101无线通信模块。模块与单片机接线比较简单，只需把模块串口与单片机串口进行对接即可，用户只需对单片机串口进行初始化、发送以及接收数据等操作即可实现无线通信功能。

1.2.5 交流电机无级调速电路

由于使用IAP15F2K61S2单片机发出的PWM对交流无级电机进行调试，考虑到弱电与强电的隔离以及较高的PWM工作频率等问题，故采用摩托罗拉公司生产的常用作大功率可控硅的MOC3061光耦合器。

1.2.6 LCD12864显示电路

本系统采用LCD12864液晶屏显示系统各项参数，该液晶屏技术较为成熟且应用广泛，开发容易，价格低廉[3]。

1.2.7 灯光控制电路

本系统采用电磁继电器对220 V交流灯光进行有效控制，利用弱电控制强电，避免人对强电直接控制。

2 课室风扇灯光管理系统软件设计

2.1 单片机主程序设计

课室风扇灯光管理系统主要完成光照传感器模块、温度传感器模块、光照传感器电路、光电传感器以及CC1101通信模块信号采集、处理、显示以及按键电路识别等功能。因此设计软件时，必须先对各个模块进行初始化，而后单片机才能调用各个模块并接收相应的信号，最后才能实现本系统具备的相应功能。主程序流程如图2所示。

2.2 上位机设计

本管理系统使用微软公司发布的Visual Basic软件开发出针对本管理系统的上位机软件，其主要是收集、处理下位机硬件设备传送过来的各类信息以及向下位机硬件设备发出操作指令[4]。本管理系统上位机软件登录界面如图3所示，用户必须输入正确的用户名称和用户密码才能进入课室风扇灯光管理系统上位机软件用户主界面。