STM32单片机光照检测智能调光系统Protest仿真+代码+报告+讲解视频_电路方案

STM32单片机光照检测智能调光系统

本设计包含proteus仿真+程序代码+设计报告+讲解视频

一、开发环境

仿真图：proteus 8.17

程序编译器：keil 5

编程语言：C语言

设计编号：C0136

二、主要功能

采用STM32F103系列单片机作为控制核心，实现光照检测与LED亮度调节；
仿真环境光照检测范围为0～999lx，显示分辨率不低于10lx;
LED台灯亮度可在10%～100%范围内调节，至少具有5档亮度等级；
具有自动调光与手动调光两种工作模式，通过按键切换；
自动模式下，当环境光变化时，系统响应时间不大于2s;
采用OLED显示当前光照值、工作模式和亮度等级;
使用Proteus仿真实现亮度自动调节功能。

资料下载链接：

KEY_C0136 STM32智能台灯控制OLED显示设计

链接: https://pan.baidu.com/s/14liAWxV4vjPOY_2gfqGDkw?pwd=pc1q

提取码: pc1q

以下为本设计资料展示：

三、仿真设计

打开仿真工程，双击proteus中的单片机，选择hex文件路径，然后开始仿真。

四、程序代码

程序是用keil5 mdk版本打开的，如果打开有问题，核实下keil的版本。程序有注释可以结合讲解视频理解。

// 函数声明void Hardware_Init(void);void Display_Init(void);void Refresh_Data(void);// 全局变量u8 humi, fan_adj;          // 湿度、风扇调节（未使用）u8 set_sta = 0;            // 设置状态标志（0：正常显示，1：设置模式）u8 key_ctrl = 0;           // 按键控制标志，用于刷新显示float mq2_vol, smog_th = 100.0;   // MQ2烟雾传感器电压、烟雾阈值（未使用）u8 temp_th = 30;                  // 温度阈值（未使用）uint32_t light_vol;               // 光照强度值（Lux）uint8_t work_mode = 0;            // 工作模式：0-自动模式，1-手动模式uint8_t light_level = 1;          // 亮度等级 1~5uint8_t Fan_Status = 0;           // 风扇状态（未使用）uint8_t Beep_Status;              // 蜂鸣器状态（未使用）uint8_t Fire_Status = 0;          // 火焰检测状态（未使用）uint8_t relay_Status = 0;         // 继电器状态（未使用）uint8_t Status_Change;            // 状态变化标志，用于刷新显示float temp;                       // 温度值（未使用）/**************************************************************	函数名称：	main*	函数功能：	主函数，程序入口*	入口参数：	无*	返回参数：	0*	说明：		循环检测光照、控制风扇亮度等级、刷新显示*************************************************************/int main(void){	unsigned short timeCount = 0;	// 发送间隔变量（用于定时任务，约2.5秒）	Hardware_Init();				// 初始化外围硬件	Display_Init();					// 初始化OLED显示界面	Led_Set(LED_OFF);				// 关闭LED（指示灯）		SystemCoreClockUpdate();		// 更新系统核心时钟变量	// 通过串口1打印系统时钟频率	UsartPrintf(USART_DEBUG, "system_clock:%lu Hz (%.2f MHz)rn", SystemCoreClock, SystemCoreClock / 1000000.0);	while(1)	{		// 定时任务：每50次循环（约500ms，因为循环内DelayMs(10)）执行一次		if(++timeCount >= 50)		// 发送间隔2.5s 		{			timeCount = 0;			// 读取光照强度（Lux）			light_vol = light_intensity();		    UsartPrintf(USART_DEBUG, "light----%d--rn", light_vol);						// 如果是自动模式(work_mode==0)，根据光照强度自动计算亮度等级			if(work_mode == 0)				light_level = light_level_intensity();  // 自动调节亮度等级			UsartPrintf(USART_DEBUG, " light_level = %drn", light_level);		 				// 如果状态发生变化，重新初始化显示界面			if(Status_Change){				Status_Change = 0;				Display_Init();			}		}		// 处理设置模式下的显示清除		if(set_sta){			if(key_ctrl){				OLED_Clear();				key_ctrl = 0;			    UsartPrintf(USART_DEBUG, "OLED_Clearrn");			}		} else {			// 非设置模式下，按键触发重新初始化显示			if(key_ctrl){				Display_Init();				key_ctrl = 0;				UsartPrintf(USART_DEBUG, "Display_Initrn");			}				}				// 刷新显示数据（光照值、工作模式、亮度等级等）		Refresh_Data();		// 根据亮度等级设置PWM占空比控制灯光		if(light_level == 1){			Fan_Set(PWM_L1);		} else if(light_level == 2){			Fan_Set(PWM_L2);		} else if(light_level == 3){			Fan_Set(PWM_L3);		} else if(light_level == 4){			Fan_Set(PWM_L4);		} else if(light_level == 5){			Fan_Set(PWM_L5);		}				DelayMs(10);	// 延时10ms，主循环周期约10ms	}}/**************************************************************	函数名称：	Hardware_Init*	函数功能：	硬件初始化*	入口参数：	无*	返回参数：	无*	说明：		初始化单片机外设及外接模块：中断分组、延时、串口、*				、LED、ADC、OLED、按键*************************************************************/void Hardware_Init(void){	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	// 中断控制器分组设置（2位抢占优先级，2位子优先级）	Delay_Init();									// SysTick 延时初始化		Usart1_Init(115200);							// 串口1初始化，波特率115200，用于打印调试信息	Usart2_Init(115200);							// 串口2初始化，备用   Led_Init();                                     // LED指示灯初始化	AD_Init();                                      // ADC初始化（用于光照、烟雾等模拟量采集）	OLED_Init();			// OLED显示屏初始化    Fan_Init();             // PWM初始化 控制灯光	UsartPrintf(USART_DEBUG, " Hardware init OKrn");	OLED_Clear(); 	OLED_ShowString(0,0,"Hardware init OK",16); 	DelayMs(1000);	Key_Init();             // 按键初始化}/**************************************************************	函数名称：	Display_Init*	函数功能：	初始化OLED显示界面（绘制静态文字）*	入口参数：	无*	返回参数：	无*	说明：		清屏后显示中文标签：*				第0行："光照："*				第3行："工作模式："*				第6行："亮度等级："*************************************************************/void Display_Init(void){	OLED_Clear();		// 第0行：显示"光照："（中文字符，索引10,11,12,0）	OLED_ShowCHinese(0,0,10);   // "光"	OLED_ShowCHinese(18,0,11);   // "照"	OLED_ShowCHinese(18*2,0,12); // "："	OLED_ShowCHinese(18*3,0,0);  // "："0是冒号）		// 第3行：显示"工作模式："	OLED_ShowCHinese(0,3,13);    // "工"	OLED_ShowCHinese(18*1,3,14); // "作"	OLED_ShowCHinese(18*2,3,15); // "模"	OLED_ShowCHinese(18*3,3,16); // "式"	OLED_ShowCHinese(18*4,3,0);  // "："		// 第6行：显示"亮度等级："	OLED_ShowCHinese(0,6,17);    // "亮"	OLED_ShowCHinese(18*1,6,18); // "度"	OLED_ShowCHinese(18*2,6,19); // "等"	OLED_ShowCHinese(18*3,6,20); // "级"	OLED_ShowCHinese(18*4,6,0);  // "："}/**************************************************************	函数名称：	Refresh_Data*	函数功能：	刷新OLED上的动态数据（光照值、工作模式文字、亮度等级）*	入口参数：	无*	返回参数：	无*	说明：		根据Status_Change标志决定是否清屏，仅在非设置模式(set_sta==0)*				且非状态变化时更新显示数值。工作模式显示"自动"/"手动"。*************************************************************/void Refresh_Data(void){    static u8 last_status = 0;  // 记录上一次的Status_Change状态，用于检测上升沿	    char buf[20];               // 临时字符串缓冲区        // 如果状态发生变化，且上一次状态为0（即刚变为1），则清屏    if(Status_Change) {        if(last_status == 0) {            OLED_Clear();        }    } else {        // 非设置模式下才更新显示数值        if(set_sta == 0){            memset(buf, 0, sizeof(buf));            // 显示光照强度值，单位Lux            sprintf(buf, "%dLux", light_vol);            OLED_ShowString(18*4, 0, (u8*)buf, 16);   // 从第4个中文字符位置开始显示                        // 显示工作模式：自动模式显示"自动"，手动模式显示"手动"            if(work_mode == 0){   // 0是自动模式                OLED_ShowCHinese(18*5, 3, 21);  // "自"                OLED_ShowCHinese(18*6, 3, 23);  // "动"            } else {                OLED_ShowCHinese(18*5, 3, 22);  // "手"                OLED_ShowCHinese(18*6, 3, 23);  // "动"            }                        // 显示亮度等级            memset(buf, 0, sizeof(buf));            sprintf(buf, "%d", light_level);            OLED_ShowString(18*5, 6, (u8*)buf, 16); // 从第5个中文字符位置显示等级数字        }    }        last_status = Status_Change;  // 更新状态记录，用于下次判断边沿}