【分享】2023级梁贤哲基于迪文屏开发的智能家居系统

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1.1 设计目的
在现代家庭生活中，照明系统不仅需要满足基本的照明需求，还越来越强调节能性、舒适性和智能化。传统灯泡通常依赖人工开关和手动调节亮度，难以根据环境光线变化自动作出响应，容易出现白天亮度过高、夜晚亮度不足以及忘记关灯造成能源浪费等问题。基于此背景，本项目设计了一款智能家居灯泡系统，借助 STM32 单片机、光敏传感模块、迪文串口屏以及 LED 灯泡等硬件设备，结合嵌入式控制技术，实现环境光照强度的实时检测、灯泡亮度的自动调节、手动模式切换以及人机交互显示等功能。该系统旨在为用户提供更加节能、舒适、便捷的室内照明体验，同时提升自身在嵌入式系统设计、软硬件协同开发和智能家居应用实现方面的综合能力。

1.2 项目所用元器件
本项目主要使用 STM32 单片机最小系统、光敏传感模块、LED 灯泡（或 LED 灯条）、迪文串口屏、MOS 管或三极管驱动模块、电源模块、杜邦线、面包板及相关连接器件等。

1.3 项目实现功能
智能家居灯泡系统主要实现了环境光照实时检测、自动调光、手动调光和数据显示等功能。系统通过光敏传感模块采集当前环境光照强度，并将采集到的数据传送给 STM32 单片机进行处理；在自动模式下，控制器根据环境光变化自动计算目标亮度，并通过 PWM 信号调节 LED 灯泡亮度，使环境较暗时灯光增强、环境较亮时灯光减弱，从而达到节能与舒适兼顾的效果。在手动模式下，用户可通过迪文串口屏自主设置灯泡亮度，系统按照设定值稳定输出。与此同时，串口屏还可实时显示光照值、亮度百分比和当前工作模式，便于用户直观了解系统运行状态。为提高系统稳定性，本项目还在控制过程中加入了滤波、死区和渐变调节等策略，使灯泡亮度变化更加平滑，避免频繁波动带来的闪烁现象。